CN118130312A - 一种混凝土静态流变评价装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土静态流变评价装置及方法，其中，该方法包括：获取鱼雷罐空载时的空载重量；获取卸料过程中鱼雷罐的过程重量；根据空载重量和过程重量，确定搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线；根据搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线，来评价混凝土静态流变特性。本申请实现了全过程自动化在线监测。

Description

一种混凝土静态流变评价装置及方法

技术领域

本发明涉及混凝土静态流变评价技术领域，尤其涉及一种混凝土静态流变评价装置及方法。

背景技术

混凝土流变参数(主要指屈服应力和塑性粘度)是描述混凝土拌合物流动性能的基本物理参数，对新拌混凝土，流变参数反应了新拌混凝土的可施工性能，其数值变化受新拌混凝土组分的影响较为显著。目前主要通过采用在拌合站取样后测塌落度、扩展度、倒桶、T500等参数来反应混凝土流变性能，该过程受限于人工经验，不能很好地评价混凝土流变性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种混凝土静态流变评价装置及方法，以解决上述技术问题。

根据本申请提供的一个方面，本申请提供了一种混凝土静态流变评价装置，包括：鱼雷罐，鱼雷罐左右两端分别安装有旋转装置，可实现鱼雷罐旋转卸料；其中，旋转装置外侧安装有空气弹簧，空气弹簧顶端安装有压力传感器，旋转装置通过转角连接件与空气弹簧的顶端进行连接。

根据本申请提供的另一个方面，本申请提供了一种混凝土静态流变评价方法，包括：获取鱼雷罐空载时的空载重量；获取卸料过程中鱼雷罐的过程重量；根据空载重量和过程重量，确定搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线；根据搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线，来评价混凝土静态流变特性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明提供的混凝土静态流变评价据搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线，来评价混凝土静态流变特性，实现了全过程自动化在线监测，可以很好地评价混凝土流变性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为根据本申请实施例的一种可选的混凝土静态流变评价方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在一些方案中，混凝土流变参数(主要指屈服应力和塑性粘度)是描述混凝土拌合物流动性能的基本物理参数，对新拌混凝土，流变参数反应了新拌混凝土的可施工性能，其数值变化受新拌混凝土组分的影响较为显著。粗骨料是新拌混凝土最主要成分，某一确定的配比下，其级配、颗粒尺寸、粒形形状、表面纹理和实体堆积状态等是影响新拌混凝土流变性的关键因素。目前主要通过采用在拌合站取样后测塌落度、扩展度、倒桶、T500等参数来反应混凝土流变性能。该过程一方面受限于人工经验，另一方面在取样检测存在一定的时间延迟，且这些指标不能完全评价混凝土流变性能。

可以理解，以上方案至少存在以下缺陷：

1)检测过程缓慢，效率低下；

2)检测质量不稳定，受限于取样工人的经验、检测温度、湿度等影响；

3)需要检测人员去检测。

在本申请的一些实施例中，可以利用搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线来补充评价混凝土静态流变特性。

可选地，作为一种可选的实施方式，本申请提供的混凝土静态流变评价装置包括：鱼雷罐，鱼雷罐左右两端分别安装有旋转装置，可实现鱼雷罐旋转卸料；

其中，旋转装置外侧安装有空气弹簧，空气弹簧顶端安装有压力传感器，旋转装置通过转角连接件与空气弹簧的顶端进行连接。

可选地，作为一种可选的实施方式，空气弹簧的底端安装在支架上，支架为镂空长方体型，空气弹簧安装在支架的矩形底座上，支架的四条支柱通过滑动装置安装于轨道上，轨道上安装有定位传感器，可以使鱼雷罐准确定位到搅拌站出料口及预制构件生产线布料机上方。

可选地，作为一种可选的实施方式，转角连接件安装有鱼雷罐控制器，鱼雷罐控制器通过控制滑动装置和旋转装置来实现鱼雷罐的滑动和旋转。

在本申请的一些实施例中，鱼雷罐为旋转滚筒式，标准容量为N m³,左右两端分别安装有旋转装置，可实现鱼雷罐180度旋转卸料。旋转装置外侧分别安装有两个截面积为S㎡的空气弹簧，空气弹簧顶端均安装有压力传感器，旋转装置通过转角连接件与空气弹簧的顶端进行连接，空气弹簧的底端安装在固定支架上，固定支架(也可称为支架)为镂空长方体型，空气弹簧固定在固定支架的矩形底座上，固定支架的四条支柱通过滑动装置挂在轨道上，轨道上安装了有定位传感器，可以使鱼雷罐准确定位到搅拌站出料口及预制构件生产线布料机上方。这样，通过在轨道上滑动，鱼雷罐将拌合站生产的混凝土运输至各预制构件生产线，各生产线再通过布料机进行布料生产。

左侧的转角连接件(旋转装置侧)安装有鱼雷罐控制器，控制器接收空气弹簧压力传感器信号、轨道定位信号以及搅拌站信息，将检测到的表征混凝土静态流变性能的鱼雷罐压力变化特征反馈给搅拌站，搅拌站可根据该特征参数来调整配合比参数从而对混凝土的工作性能进行调整，同时控制器通过控制滑动装置和旋转装置来实现鱼雷罐的滑动和旋转。

在本申请的一些实施例中，称重方式可以采用空气弹簧(按照每个空气弹簧最多可称重6t估算，设计4个空气弹簧，使得称量量程满足搅拌站卸料时对鱼雷罐的冲击压力以及鱼雷罐(约5t)及混凝土本身的重量(按3方混凝土计算约7.5t))，但可不局限于该形式，可采用柱式拉力传感器等形式。

如图1所示，本申请提供了一种混凝土静态流变评价方法，包括：

S101，获取鱼雷罐空载时的空载重量；

S102，获取卸料过程中鱼雷罐的过程重量；

S103，根据空载重量和过程重量，确定搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线；

S104，根据搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线，来评价混凝土静态流变特性。

可选地，作为一种可选的实施方式，获取鱼雷罐空载时的空载重量包括：

鱼雷罐控制器读取压力传感器信号，以获取鱼雷罐空载时的空载压力值；

根据空载压力值确定鱼雷罐空载时的空载重量。

可选地，作为一种可选的实施方式，获取卸料过程中鱼雷罐的过程重量包括：

鱼雷罐控制器响应于接收到搅拌站的卸料开始信号，检测鱼雷罐的过程压力值；

根据过程压力值确定卸料过程中鱼雷罐的过程重量。

可选地，作为一种可选的实施方式，空载重量基于以下表达式计算得到：

Ms(i)＝(PL1(i)+PL2(i)+PR1(i)+PR2(i))*S/g，

其中，i为运输次数，Ms(i)是空载重量，S为旋转装置上安装的空气弹簧的截面积，旋转装置安装于鱼雷罐上，空气弹簧包括两个左侧空气弹簧和两个右侧空气弹簧，两个左侧空气弹簧的压力分别为PL1(i)和PL2(i)，两个右侧空气弹簧的压力分别标记为PR1(i)和PR2(i)，g为重力加速度。

可选地，作为一种可选的实施方式，过程重量基于以下表达式计算得到：

M(i)(t)＝(PLm(i)(t)+PLn(i)(t)+PRm(i)(t)+PRn(i)(t))*S/g，

其中，i为运输次数，t为卸料时刻，S为旋转装置上安装的空气弹簧的截面积，旋转装置安装于鱼雷罐上，空气弹簧包括两个左侧空气弹簧和两个右侧空气弹簧，卸料过程中两个左侧空气弹簧的压力分别为PLm(i)(t)和PLn(i)(t)，卸料过程中两个右侧空气弹簧的压力分别为PRm(i)(t)和PRn(i)(t)，g为重力加速度，m和n均为常数。

可选地，作为一种可选的实施方式，混凝土增量曲线Mc(i)(t)基于以下表达式计算得到：

Mc(i)(t)＝M(i)(t)-Ms(i)，

其中，M(i)(t)是过程重量，Ms(i)是空载重量。

在本申请的一种具体的实现方式中，S1，鱼雷罐控制器内部设置有运输次数计时器，标记鱼雷罐运输次数为1,2…i，当鱼雷罐完成一次清洗后，运输次数计时器清零；

S2，鱼雷罐等待第i次运输时，鱼雷罐控制器首先通过读取压力传感器信号获得空载时鱼雷罐的初始压力，两个左侧压力分别标记为PL1(i)、PL2(i)，两个右侧压力分别标记为PR1(i)、PR2(i),则鱼雷罐空载时的重量为：Ms(i)＝(PL1(i)+PL2(i)+PR1(i)+PR2(i))*S/g；

S3，鱼雷罐开始第i次运输时，接收到搅拌站的开始卸料信号后，持续监测左右两侧压力，记录t时刻时两个左侧空气弹簧压力PLm(i)(t)、PLn(i)(t)，两个右侧空气弹簧压力为PRm(i)(t)、PRn(i)(t)，则鱼雷罐第i次运输、搅拌站卸料过程t时刻时鱼雷罐的重量为M(i)(t)＝(PLm(i)(t)+PLn(i)(t)+PRm(i)(t)+PRn(i)(t))*S/g；

S4，根据(2)和(3)控制器获取因搅拌站卸料导致的混凝土增量曲线Mc(i)(t)＝M(i)(t)-Ms(i)；

S5，第i次运输完成后，根据搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线，来评价混凝土静态流变特性，并将评价结果反馈给搅拌站，以便搅拌站及时调整工作性能；

S6，鱼雷罐控制器控制鱼雷罐返回至搅拌站下方接料处，滑动至搅拌站出料口对应的定位装置后停止滑动，返回至S1，等待第i+1次运输。

基于本申请提供的实施例，可以根据搅拌站卸料过程中鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线，来评价混凝土静态流变特性，并将评价结果反馈给搅拌站，以便搅拌站及时调整工作性能。一方面实现了全过程自动化在线监测，解放了劳动力，另一方面解决了实验室检验带来的时间延迟，通过取样检测的，检测更加准确及时，更有利于实现混凝土的精准化控制。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

需要说明的是，本申请的方法实施例可以参考上述混凝土静态流变评价装置中各个装置模块所实现的实施例，这里不再赘述。在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混凝土静态流变评价装置，其特征在于，包括：

鱼雷罐，所述鱼雷罐左右两端分别安装有旋转装置，可实现鱼雷罐旋转卸料；

其中，所述旋转装置外侧安装有空气弹簧，所述空气弹簧顶端安装有压力传感器，所述旋转装置通过转角连接件与所述空气弹簧的顶端进行连接。

2.根据权利要求1所述的混凝土静态流变评价装置，其特征在于，

所述空气弹簧的底端安装在支架上，所述支架为镂空长方体型，所述空气弹簧安装在所述支架的矩形底座上，所述支架的四条支柱通过滑动装置安装于轨道上，所述轨道上安装有定位传感器，可以使所述鱼雷罐准确定位到搅拌站出料口及预制构件生产线布料机上方。

3.根据权利要求2所述的混凝土静态流变评价装置，其特征在于，

所述转角连接件安装有鱼雷罐控制器，鱼雷罐控制器通过控制所述滑动装置和所述旋转装置来实现所述鱼雷罐的滑动和旋转。

4.一种混凝土静态流变评价方法，其特征在于，

获取鱼雷罐空载时的空载重量；

获取卸料过程中所述鱼雷罐的过程重量；

根据所述空载重量和所述过程重量，确定搅拌站卸料过程中所述鱼雷罐所反应的混凝土增量曲线；

根据所述搅拌站卸料过程中所述鱼雷罐所反应的所述混凝土增量曲线，来评价混凝土静态流变特性。

5.根据权利要求4所述的混凝土静态流变评价方法，其特征在于，所述获取鱼雷罐空载时的空载重量包括：

鱼雷罐控制器读取压力传感器信号，以获取所述鱼雷罐空载时的空载压力值；

根据所述空载压力值确定所述鱼雷罐空载时的所述空载重量。

6.根据权利要求5所述的混凝土静态流变评价方法，其特征在于，所述获取卸料过程中所述鱼雷罐的过程重量包括：

所述鱼雷罐控制器响应于接收到所述搅拌站的卸料开始信号，检测所述鱼雷罐的过程压力值；

根据所述过程压力值确定卸料过程中所述鱼雷罐的过程重量。

7.根据权利要求6所述的混凝土静态流变评价方法，其特征在于，

所述空载重量基于以下表达式计算得到：

Ms(i)＝(PL1(i)+PL2(i)+PR1(i)+PR2(i))*S/g

其中，i为运输次数，Ms(i)是所述空载重量，S为旋转装置上安装的空气弹簧的截面积，所述旋转装置安装于所述鱼雷罐上，所述空气弹簧包括两个左侧空气弹簧和两个右侧空气弹簧，两个左侧空气弹簧的压力分别为PL1(i)和PL2(i)，两个右侧空气弹簧的压力分别标记为PR1(i)和PR2(i)，g为重力加速度。

8.根据权利要求6所述的混凝土静态流变评价方法，其特征在于，

所述过程重量基于以下表达式计算得到：

M(i)(t)＝(PLm(i)(t)+PLn(i)(t)+PRm(i)(t)+PRn(i)(t))*S/g

其中，i为运输次数，t为卸料时刻，S为旋转装置上安装的空气弹簧的截面积，所述旋转装置安装于所述鱼雷罐上，所述空气弹簧包括两个左侧空气弹簧和两个右侧空气弹簧，卸料过程中两个所述左侧空气弹簧的压力分别为PLm(i)(t)和PLn(i)(t)，卸料过程中两个所述右侧空气弹簧的压力分别为PRm(i)(t)和PRn(i)(t)，g为重力加速度，m和n均为常数。

9.根据权利要求8所述的混凝土静态流变评价方法，其特征在于，

所述混凝土增量曲线Mc(i)(t)基于以下表达式计算得到：

Mc(i)(t)＝M(i)(t)-Ms(i)

其中，M(i)(t)是所述过程重量，Ms(i)是所述空载重量。