ES2628143T3 - Detección de agua subrepticia para vehículos de distribución de hormigón - Google Patents

Detección de agua subrepticia para vehículos de distribución de hormigón Download PDF

Info

Publication number
ES2628143T3
ES2628143T3 ES13846831.9T ES13846831T ES2628143T3 ES 2628143 T3 ES2628143 T3 ES 2628143T3 ES 13846831 T ES13846831 T ES 13846831T ES 2628143 T3 ES2628143 T3 ES 2628143T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
fluid
surreptitious
rheological
settlement
mixing drum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13846831.9T
Other languages
English (en)
Inventor
Richard K. JORDAN
Mark F. Roberts
Eric P. KOEHLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Verifi LLC
Original Assignee
Verifi LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Verifi LLC filed Critical Verifi LLC
Application granted granted Critical
Publication of ES2628143T3 publication Critical patent/ES2628143T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • G08B21/20Status alarms responsive to moisture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203Details; Accessories
    • B28C5/4206Control apparatus; Drive systems, e.g. coupled to the vehicle drive-system
    • B28C5/422Controlling or measuring devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203Details; Accessories
    • B28C5/4231Proportioning or supplying water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/02Controlling the operation of the mixing
    • B28C7/022Controlling the operation of the mixing by measuring the consistency or composition of the mixture, e.g. with supply of a missing component
    • B28C7/024Controlling the operation of the mixing by measuring the consistency or composition of the mixture, e.g. with supply of a missing component by measuring properties of the mixture, e.g. moisture, electrical resistivity, density
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/02Controlling the operation of the mixing
    • B28C7/022Controlling the operation of the mixing by measuring the consistency or composition of the mixture, e.g. with supply of a missing component
    • B28C7/026Controlling the operation of the mixing by measuring the consistency or composition of the mixture, e.g. with supply of a missing component by measuring data of the driving system, e.g. rotational speed, torque, consumed power
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/38Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
    • G01N33/383Concrete or cement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N2011/0046In situ measurement during mixing process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Un proceso para detectar adición de fluido a hormigón contenido dentro de un tambor de mezcla de vehículo de distribución, incluyendo: (A) supervisar cambios en una propiedad reológica de una mezcla de hormigón contenida dentro de un tambor de mezcla de vehículo de distribución en una base continua por medio de una unidad de procesado por ordenador (a continuación "CPU"); (B) detectar cuándo un cambio en la propiedad reológica supervisada de una mezcla de hormigón excede de un valor de cambio reológico mínimo predeterminado que ha sido introducido en dicha CPU o es accesible para ella; (C) determinar, para cada cambio reológico detectado superior a dicho valor de cambio reológico mínimo predeterminado, si tal cambio reológico superior a dicho valor de cambio reológico mínimo predeterminado es debido a adición de fluido no supervisada por dicha CPU y se mantiene más de un período de tiempo mínimo predeterminado y/o número mínimo predeterminado de rotaciones de tambor, o ambos (a continuación condición de "fluido subrepticio"); y (D) reportar la aparición de una condición de fluido subrepticio determinada en (C) o de otro modo evitando o restringiendo más adiciones de fluido por al menos una de las siguientes modalidades: (i) iniciar una alarma audible, una alarma visual, o ambas; (ii) proporcionar una indicación de la cantidad del fluido subrepticio añadido al tambor de mezcla; (iii) proporcionar una indicación de las cantidades totales de fluido incluyendo dicho fluido subrepticio añadido en el tambor de mezcla; y/o (iv) evitar o limitar más adiciones de fluido al tambor de mezcla usando una válvula, un flujómetro o depósitos de fluido en dicho vehículo de distribución.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Deteccion de agua subrepticia para vehmulos de distribucion de hormigon Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a la fabricacion de hormigon, y mas en concreto a un sistema y metodo para detectar y evidenciar adiciones de fluido previamente no documentadas al tambor de hormigonera de un vehmulo de distribucion.
Antecedentes de la invencion
El hormigon se hace usando un aglomerante cementoso, agregados (por ejemplo, arena y grava), agua, y opcionalmente una o varias mezclas qmmicas para modificar el asentamiento (una propiedad reologica), la resistencia y/u otras propiedades. El asentamiento del hormigon puede incrementarse anadiendo agua. Sin embargo, demasiada agua puede dar lugar a una menor resistencia a la compresion en el hormigon resultante cuando endurezca.
Es conocido que el “asentamiento” del hormigon en camiones de distribucion de mezcla preparada puede controlarse usando sensores para supervisar la energfa requerida para girar el tambor de mezcla, por ejemplo supervisando el par aplicado al tambor midiendo la presion hidraulica y ajustando la fluidez anadiendo fluido al tambor de mezcla. Se describen ejemplos de sistemas dispensadores de fluido en la Patente de Estados Unidos 4.008.093 y 5.713.663.
Varios sistemas de supervision automatizada de asentamiento que tienen capacidad de dispensacion de fluido se describen a continuacion a efectos de tecnica anterior. El termino “supervision automatizada de asentamiento” se utilizara aqu para incluir sistemas que miden el hormigon en una base continua y modifican el asentamiento del hormigon mediante la dispensacion de agua, mezcla qmmica, o ambos.
En la Patente de Estados Unidos 4.356.723 (1982), Fay describe que la presion hidraulica requerida para girar el tambor de mezcla, medida a velocidad de rotacion constante, proporciona una indicacion del estado de asentamiento, y describe que este se podna medir en el lugar de construccion cuando se vaya a descargar el hormigon. El operador podna anadir agua procedente de un deposito situado en el camion durante la carga, el transito o la distribucion usando una valvula, y el asentamiento podna ajustarse en la distribucion. Vease, por ejemplo, US '723, columna 4, lmeas 3 y siguientes.
En la Patente de Estados Unidos 4.318.177, Rapp y colaboradores describen que la adicion de agua a hormigon puede ser controlada mediante pruebas empmcas de coherencia alimentando inicialmente una cantidad de agua al lote reducido una cantidad equivalente al contenido de humedad de los agregados del lote al contenido de humedad intnnseco maximo, y a continuacion anadir incrementalmente cantidades de agua medidas mientras midiendo la coherencia despues de cada adicion de agua, y almacenar estos valores con respecto a la respectiva receta y tamano del lote.
En la Patente de Estados Unidos 4.544.275, Hudelmaier describe un sistema para cerrar automaticamente la valvula de suministro de agua en el camion de mezcla cuando el par de accionamiento aplicado al tambor de mezcla excede de un lfmite ajustable. En condiciones especiales, como un cambio de clima, el sistema tambien podna realizar la apertura de una valvula de suministro de agua para admitir una cantidad de agua limitada preseleccionada; vease, por ejemplo, Resumen de la patente '275.
En la Patente de Estados Unidos 5.713.663, Zandberg y colaboradores describen un camion de mezcla donde se supervisa el accionamiento hidraulico para girar el tambor de mezcla y se anade componente lfquido al hormigon para aproximarse a una carga de par mmimo predeterminado en el accionamiento hidraulico. Se dispone un sensor de volumen de agua para medir la cantidad de agua anadida al hormigon. La prevencion de adiciones de lfquido excesivas tambien podna controlarse usando este aparato.
En US 5.752.768, Assh describe un sistema para calcular el asentamiento de hormigon en una mezcladora y para calcular la cantidad de agua requerida para cambiar el asentamiento actual a un asentamiento deseado para decidir cuanta agua anadir al hormigon para aumentar el asentamiento.
En US 6.484.079, Buckelew recalca la necesidad de supervision y reporte automatizados del asentamiento del hormigon a una posicion remota, tal como el centro de despachos, debido a errores del conductor u otras ocasiones en las que se anade agua de forma intencionada al hormigon y no se reporta. Por ejemplo, Buckelew indica que a veces el capataz del lugar de distribucion puede pedir a menudo que se incorpore agua al hormigon para facilitar la colocacion; a los conductores se les puede persuadir de que anadan agua antes del vertido y que no reporten la adicion de agua (vease columna 2, lmeas 11-24). Buckelew intenta resolver este problema proporcionando un sensor de estado y midiendo el asentamiento actual y comparandolo con un asentamiento de distribucion, asf como
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
un contador de agua para determinar la cantidad de agua anadida al hormigon. Los datos relativos a este estado de distribucion podnan transmitirse al centro de despachos. Buckelew no proporciona un medio para determinar si la informacion de asentamiento indica un cambio en el contenido de fluido u otras variaciones del hormigon.
En US 8.082.431 (que es propiedad del cesionario comun de la presente), Cooley y colaboradores describen un sistema de vetuculo de distribucion que tiene un sensor hidraulico acoplado al accionamiento hidraulico y configurado para detectar la presion hidraulica requerida para girar el tambor de mezcla y un sensor rotacional configurado para detectar la velocidad rotacional del tambor de mezcla. El sistema tiene valvulas de flujo y flujometros para medir y controlar la adicion de agua o mezcla qrnmica al hormigon.
En US 8.118.473 (que es propiedad del cesionario comun de la presente), Compton y colaboradores describen un sistema de vetuculo de distribucion donde la deteccion de la velocidad rotacional del tambor de mezcla de hormigon se usa para cualificar un calculo de asentamiento actual en base a la presion hidraulica requerida para girar el tambor de mezcla. Este sistema tambien tiene valvulas de flujo y medidores que podnan ser controlados por ordenador para medir y controlar la cantidad de agua anadida al tambor de mezcla para lograr un asentamiento deseado, y tambien puede obtener datos acerca del agua anadida manualmente al tambor de mezcla con una manguera conectada al suministro de agua del camion mediante un sensor de flujo separado o procedente de un sistema de estado (vease columna 5, lmeas 9-22).
En 12/993.844, Berman describe un aparato de control de mezcla de hormigon con un sensor montado en la superficie interior de un tambor de hormigonera y configurado para supervisar el esfuerzo o la presion, que podnan estar relacionados con el asentamiento de hormigon. El sistema incluye ademas un medidor de flujo de lfquido. Berman tambien describe un metodo de determinar la cantidad de agua necesaria para regular el asentamiento actual al asentamiento deseado y luego anadir dicha cantidad de agua.
En US 13/500.643, Beaupre y colaboradores describen una sonda reologica a montar dentro de un tambor de mezcla rotativo y configurada para detectar la velocidad y fuerza del tambor, y usar los datos recogidos de la sonda para determinar el asentamiento y otras propiedades reologicas del hormigon.
Resumen de la invencion
Los autores de la presente invencion han descubierto que, a pesar del uso de sistemas de control automatizado del asentamiento en vehfculos de distribucion de mezcla de hormigon, incluyendo los que llevan a bordo depositos de agua conectados a unos flujometros a bordo y una valvula a bordo que, a su vez, estan conectados a unidades de procesado por ordenador (CPUs) a bordo, los conductores de camion todavfa introducen con demasiada frecuencia agua procedente de fuentes no documentados a la mezcla de hormigon contenida en el tambor de mezcla de hormigon, en gran parte en detrimento potencial del producto de hormigon que por ello podna padecer una reduccion de la resistencia a la compresion no tenida en cuenta o prevista por el productor de mezcla preparada y sus clientes.
Los autores de la presente invencion observan que los conductores de camiones hormigonera pueden introducir agua a la mezcla con una manguera de agua en la planta de mezcla preparada. Esto se realiza por varias razones conocidas por el conductor, por ejemplo aumentar el asentamiento y facilitar la carga de potencia en el accionamiento hidraulico que hace girar el tambor de mezcla, para no pagar el agua a bordo y/o las reservas de mezcla qrnmica, para acelerar el vertido, la colocacion y el acabado del hormigon en el lugar de distribucion, o de hecho por todas estas razones. Puede anadirse agua no documentada desde cualquier numero de fuentes, tal como de mangueras de agua en gasolineras, lugares de descanso, restaurantes y lugares de distribucion.
Es muy probable que las adiciones de agua subrepticia tengan lugar en la distribucion para acelerar el vertido de hormigon y para que los operarios “acaben” la superficie mas rapidamente. En cualquier caso, esto soslaya las valvulas, los flujometros, u otros sensores de equipo a bordo que indican a la CPU el hecho y la magnitud de las adiciones de fluido al hormigon.
Los autores de la presente invencion denominan las adiciones de fluido no documentadas antes descritas como adiciones de fluido “subrepticias”, que por lo general se hacen anadiendo agua mas bien que las mezclas qmmicas mas caras. El termino “fluido subrepticio” en el sentido en que se usa aqrn incluira cualquier fluido introducido a hormigon al objeto de incrementar su asentamiento, pero no anadido a traves de un dispositivo medidor, tal como una bomba o flujometro, configurado para determinar la cantidad de agua anadida al tambor de mezcla. Las adiciones de fluido subrepticio pueden incluir asf adiciones de “agua subrepticia” y/o “mezcla subrepticia”. Los autores de la presente invencion utilizan el concepto de “asentamiento” por razones de conveniencia, pero se entendera que este quiere decir las propiedades reologicas relacionadas tales como flujo de asentamiento, tension de fluencia, flujo DIN, etc, que quedan igualmente afectadas por adiciones de fluido subrepticio. Igualmente, aunque se conocen sistemas de supervision automatizada de asentamiento para controlar el asentamiento que implican correlacionar el asentamiento de hormigon medido con un cono de asentamiento estandar con la fuerza (por ejemplo, hidraulica) usada para girar he tambor de mezcla, el termino “sistema de supervision automatizada de asentamiento” en el sentido en que se usa aqrn puede incluir otros dispositivos para supervisar la reologfa del
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
hormigon. Por ejemplo, es posible supervisar en una base continua los cambios de la fuerza ejercida en una sonda colocada dentro del tambor de mezcla de hormigon.
Las adiciones de agua subrepticia pueden perturbar severamente las expectativas del productor de mezcla preparada y de los clientes de que el hormigon distribuido alcance ciertos objetivos de resistencia. Aunque los sistemas de supervision automatizada de asentamiento disponibles en el mercado proporcionan la capacidad de supervisar las adiciones de agua desde un deposito a bordo usando flujometros, valvulas, u otros dispositivos que estan conectados a la CPU, la capacidad de detectar fluidos subrepticios no ha existido realmente porque los conductores pueden evitar los sistemas automatizados para distribuir hormigon que ha sido debilitado por adiciones no documentadas.
Debido a la relacion cntica entre relacion agua-cemento y resistencia a la compresion, las especificaciones del hormigon establecen de ordinario una relacion maxima de agua-cemento y requieren que un inspector presente en el lugar de trabajo confirme que no se ha anadido al hormigon mas de una cantidad maxima de agua. El inspector comprueba el ticket del lote, que indica la cantidad de agua y cemento anadidos en la planta de lote, asf como los datos de los flujometros a bordo del camion. Si la suma de agua anadida desde todas las fuentes documentadas hace que se supere la relacion maxima de agua-cemento, el inspector rechazara la carga de hormigon. Esto da lugar a un costo significativo para el productor de hormigon en terminos de tiempo y materiales perdidos. Las horas de pago o trabajo de un conductor dado pueden reducirse si se rechazan demasiadas cargas. Por lo tanto, si los conductores desean aumentar el asentamiento para cumplir un requisito de asentamiento, sienten la tentacion de anadir agua de una manera que no sea documentada por las valvulas o los flujometros instalados a bordo.
Otro reto al registrar exactamente todas las adiciones de agua ha sido que los camiones hormigonera tienen tfpicamente una manguera para lavar el exterior del camion y la canaleta de dispensacion. Si se instala un flujometro en esta manguera, no sera posible distinguir si el conductor uso esta manguera para lavar el exterior del camion o la canaleta, o si el conductor uso la manguera para anadir agua al tambor.
La presente invencion se refiere a un metodo y sistema nuevos para determinar la cantidad de agua anadida al hormigon en el tambor de mezcla de un vehmulo de distribucion de hormigon, incluyendo en particular las adiciones de fluido subrepticio. Los sistemas y metodos preferidos de la invencion permiten cuantificar y registrar la cantidad de fluido subrepticio. La CPU del sistema de supervision automatizada de asentamiento esta programada para detectar cuando un aumento de asentamiento dado excede de un aumento de asentamiento mmimo predeterminado, para confirmar que dicho fluido no se anadio por o mediante la operacion del sistema de supervision automatizada de asentamiento (donde la CPU no detecta que un flujometro, sensor, valvula u otro dispositivo a bordo no fue activado para distribuir agua o mezcla al hormigon), y calcular la cantidad de fluido subrepticio anadido al tambor de mezcla de hormigon.
Los sistemas y metodos preferidos de la invencion la capacidad de determinar las cantidades totales de fluido subrepticio anadido, y, con respecto a la cantidad de fluido anadida por el sistema de supervision automatizada de asentamiento, pueden calcular la cantidad total de fluidos (agua y mezcla qrnmica, autorizadas o supervisadas o no por el sistema) incorporada al tambor de mezcla de hormigon.
Estos valores pueden ser visualizados despues en la pantalla de un ordenador o telefono o en papel (vease por ejemplo, la figura 2). El sistema de supervision automatizada de asentamiento puede estar programado, como otro ejemplo, para disparar una alarma (por ejemplo, en la estacion de despachos, ordenador personal del cliente), y, como otro ejemplo, para registrar los datos en una posicion accesible por CPU en el camion o en el centro de despachos. Preferiblemente, estas capacidades estan incorporadas al sistema de control automatizado de asentamiento controlado por CPU.
Un proceso ejemplar de la invencion para detectar la adicion de fluido a hormigon contenido dentro de un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion incluye: (A) supervisar cambios en una propiedad reologica de una mezcla de hormigon contenida dentro de un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion en una base continua por medio de una unidad de procesado por ordenador (a continuacion “CPU”); (B) detectar cuando un cambio en la propiedad reologica supervisada de una mezcla de hormigon excede de un valor de cambio reologico mmimo predeterminado que ha sido introducido o hecho accesible a dicha CPU; (C) determinar, por cada cambio reologico detectado superior a dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado, si tal cambio reologico superior a dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado es debido a adicion de fluido no supervisada por dicha CPU y se mantiene mas de un penodo de tiempo mmimo predeterminado y/o un numero mmimo predeterminado de rotaciones de tambor, o ambos (a continuacion condicion de “fluido subrepticio”); y (D) reportar la aparicion de una condicion de fluido subrepticio determinada en (C) o evitar o restringir de otro modo mas adiciones de fluido por al menos una de las modalidades siguientes: (i) iniciar una alarma audible, una alarma visual, o ambas; (ii) proporcionar una indicacion de la cantidad del fluido subrepticio anadido al tambor de mezcla; (iii) proporcionar una indicacion de las cantidades totales de fluido incluyendo dicho fluido subrepticio anadido en el tambor de mezcla; y/o (iv) evitar o limitar mas adiciones de fluido al tambor de mezcla usando una valvula, un flujometro o depositos de fluido en dicho vehmulo de distribucion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Como se ha mencionado previamente, una propiedad reologica ejemplar es el asentamiento, y los sistemas de supervision automatizada de asentamiento en uso actual son capaces de medir el cambio reologico como un aumento del asentamiento, cuando se anade agua o mezcla plastificante al tambor de mezcla, y asf el aumento de asentamiento y el valor de cambio de asentamiento mmimo predeterminado se reflejanan como un numero positivo. Esto sena similar al caso de flujo de asentamiento y flujo DIN; pero la tension de fluencia se reflejana en terminos de un valor negativo porque refleja la resistencia al flujo mas bien que la susceptibilidad al flujo.
En metodos y sistemas ejemplares adicionales de la presente invencion, el paso (C) incluye ademas determinar si tal cambio reologico sostenido es debido a una condicion de falsa alarma, tal como basculamiento del tambor de mezcla (que podna sesgar temporalmente la supervision reologica) o tal como donde el sistema de supervision automatizada de asentamiento detecta una condicion de escape en el vetuculo de distribucion (tal como una valvula defectuosa).
Ventajas y caractensticas adicionales de la invencion se describen con mas detalle a continuacion.
Breve descripcion de los dibujos
Las ventajas y las caractensticas adicionales de la presente invencion pueden entenderse mas facilmente cuando la descripcion detallada siguiente de realizaciones preferidas se considera en union con los dibujos anexos donde:
La figura 1 es una ilustracion grafica de un metodo ejemplar (asf como de la operacion de un sistema ejemplar) de la presente invencion donde se hacen adiciones documentadas de fluido mediante una valvula supervisada a hormigon contenido en un tambor de mezcla, y tambien en forma de adicion de fluido “subrepticio” (por ejemplo, agua), y el asentamiento resultante del hormigon (a lo largo de eje vertical, en pulgadas) es supervisado durante un segmento del proceso de mezcla que se mide en terminos de rotaciones del tambor del mezcla (a lo largo del eje horizontal).
Y la figura 2 ilustra un metodo ejemplar (asf como la operacion de un sistema ejemplar) de la presente invencion donde el agua subrepticia es reportada en la pantalla electronica de un dispositivo de mano como el que podna usar un inspector o contratista situado en el lugar de trabajo.
Descripcion detallada de realizaciones ejemplares
El termino “hormigon” en el sentido en que se usa aqrn se entendera referido a materiales incluyendo un aglutinante de cemento (por ejemplo, cemento Portland opcionalmente con materiales cementosos suplementarios como ceniza voladora, escoria granulada de alto horno, piedra caliza, u otros materiales puzolanicos), agua, y agregados (por ejemplo, arena, grava o piedras y sus mezclas), que forman una construccion endurecida o estructura de ingeniena civil cuando curan. El hormigon puede contener opcionalmente una o varias mezclas qrnmicas, que pueden incluir agentes reductores de agua (asf llamados porque permiten cortar el agua requerida manteniendo al mismo tiempo la plasticidad), agentes reductores de agua de rango medio, agentes reductores de agua de rango alto (a menudo llamados “superplastificantes”), agentes modificadores de la viscosidad, inhibidores de la corrosion, mezclas reductoras de encogimiento, aceleradores de fraguado, retardantes de fraguado, arrastradores de aire, extractores de aire, mejoradores de resistencia, pigmentos, colorantes, fibras para control de encogimiento plastico o refuerzo estructural, y analogos.
Como se ha mencionado previamente en las referencias de la tecnica anterior, la industria del hormigon ha comenzado a desplegar vetuculos de distribucion (camiones de mezcla) que tienen sistemas de supervision automatizada de asentamiento. El termino “sistema de supervision automatizada de asentamientos” o “supervision de asentamiento” en el sentido en que se usa aqrn significa e incluye al menos una unidad de procesado por ordenador (CPU) que esta conectada electricamente o de forma inalambrica a sensores, tal como sensores hidraulicos y/o electricos para medir la energfa para girar el tambor de mezcla, sensores de velocidad para medir la velocidad de rotacion del tambor, sensores de temperatura para supervisar la temperatura atmosferica asf como la temperatura de mezcla, valvulas, flujometros y otros dispositivos. La CPU tambien esta conectada electricamente o de forma inalambrica a varios equipos a bordo del vehfculo tal como accionadores para operar valvulas, flujometros, bombas de distribucion (para fluidos como agua, mezclas qrnmicas), y analogos.
Los tambores de mezcla de hormigon ejemplares contemplados para uso en la presente invencion incluyen los que van montados habitualmente para rotacion en camiones de distribucion de mezcla preparada o en mezcladoras estacionarias que pueden encontrarse en las plantas de mezcla. Tales tambores de mezcla tienen una superficie de pared circunferencial interior sobre la que va montada al menos una cuchilla de mezcla en la superficie interior de modo que gire junto con el tambor de mezcla y sirve para mezclar la mezcla de hormigon, incluyendo los agregados contenidos dentro de la mezcla. Se considera que un numero de realizaciones ejemplares de la invencion se pueden llevar a la practica usando equipo de supervision automatizada de mezcla de hormigon disponible en el mercado con ligeras modificaciones como sera evidente a la luz de la invencion aqrn descrita. Tal equipo de supervision de mezcla de hormigon se puede obtener en el mercado bajo la denominacion comercial VERIFI® de Verifi LLC, West Chester, Ohio, y Cambridge, Massachusetts.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Los camiones hormigonera estan equipados de ordinario con depositos de agua conectados por una lmea de manguera dirigida a la abertura del tambor. De esta manera, puede dispensarse agua al tambor a la presion del aire del deposito o con una bomba. Tales dispositivos de dispensacion desde deposito se describen en la Patente de Estados Unidos 4.544.275, la Patente de Estados Unidos 7.842.096 y la Solicitud de Patente de Estados Unidos numero de serie 11/955.737, por ejemplo. Cuando tales depositos de mezcla estan presentes, el deposito esta conectado tipicamente a la misma lmea de manguera usada para descargar agua al tambor. La mezcla qmmica puede ser dispensada a la lmea de agua a la presion del aire o por el deposito a la bomba. Esto se ejemplifica en la Patente de Estados Unidos 7.730.903. Alternativamente, pueden dispensarse mezclas qmmicas y agua usando diferentes lmeas que van al tambor de mezcla.
Los sistemas y metodos ejemplares incluyen asf el uso de una unidad de procesado por ordenador (CPU) en combinacion con un sensor hidraulico para medir la presion hidraulica requerida para girar el tambor de hormigonera, un sensor de velocidad para medir la velocidad de rotacion del tambor de mezcla, y preferiblemente estos dos sensores, ajustando automaticamente el sistema una propiedad reologica del hormigon (por ejemplo, asentamiento, flujo de asentamiento, tension de fluencia o resistencia a flujo, tixotropfa u otra propiedad reologica), introduciendo una mezcla qmmica lfquida y/o agua a traves del sistema. Como se ha mencionado en la seccion Resumen, aunque la presente invencion se centra en el “asentamiento” como la propiedad reologica que se supervisa y ajusta, sera evidente a los expertos en vista de la presente descripcion que el termino “asentamiento” puede usarse de forma intercambiable con otras propiedades reologicas, tal como flujo de asentamiento, tension de fluencia, flujo DIN y otras caractensticas reologicas.
Los sistemas ejemplares de vehmulos de distribucion descritos por Cooley y colaboradores en la Patente de Estados Unidos 8.082.431 y por Compton y colaboradores en la Patente de Estados Unidos 8.118.473 (ambas propiedad del cesionario comun de la presente) conteman sistemas controlados por CPU para supervision y control automatizados de asentamiento, donde se supervisan la presion hidraulica necesaria para girar el tambor y la velocidad rotacional del tambor de mezcla, y valvulas de flujo y medidores son controlados por la CPU para controlar el agua anadida al tambor de mezcla para alcanzar el asentamiento deseado. Compton y colaboradores indican que el agua anadida manualmente al tambor con una manguera conectada a un deposito de agua a bordo tambien podfa supervisarse mediante un sensor de flujo (medidor) separado. Sistemas como los descritos por Cooley y colaboradores y Compton y colaboradores pueden modificarse segun la presente invencion para realizar tambien supervision de las adiciones de “agua subrepticia” no documentadas previamente.
Los autores de la presente invencion consideran que otros varios sistemas y modificaciones de supervision de asentamiento propiedad del cesionario comun de la presente pueden emplease ventajosamente en union con el metodo y sistema de deteccion de agua subrepticia de la presente invencion, incluyendo los sistemas de las Patentes de Estados Unidos citadas numeros 8.020.431 y 8.118.473; el sistema de supervision de tixotropfa descrito en US numero de serie 12/933.947 (Publ. N° 2011/0029134 A1); el sistema de supervision de asentamiento que emplea el proceso de transformada de Fourier rapida descrito en US numero de serie 13/260.391 (Publ. N° 2012/0020180 A1); el sistema de supervision de asentamiento de flujo horizontal descrito en US numero de serie 13/258.104 (Publ. N° 2012/0016523 A1); el sistema de supervision de asentamiento en base a perfiles de dosis nominales como el descrito en US numero de serie 12/821.451 (Publ. N° 2011/0320040 A1); y el sistema de supervision de asentamiento que emplea dispensacion de fluido como el descrito en US numero de serie 13/076.687 (todavfa no publicada a la fecha de presentacion de la presente solicitud).
Es conocido que los algoritmos o las relaciones entre la cantidad de agua y/o mezcla qmmica medidos y su efecto correspondiente en el incremento del asentamiento de un hormigon dado pueden conocerse y establecerse usando sistemas comerciales de supervision automatizada de asentamiento. Un sistema de supervision y control automatizados del asentamiento y que realizan dichas funciones se puede obtener en el mercado de Verifi LLC, West Chester, Ohio (y Cambridge, Massachusetts), bajo la denominacion VERIFI®.
Como se ilustra en la figura 1, el asentamiento de una mezcla de hormigon contenida en un tambor de mezcla en un vehmulo de distribucion (por ejemplo, camion) conteniendo un sistema de supervision automatizada de asentamiento (por ejemplo, el sistema de control VERIFI®) supervisa el asentamiento del hormigon en el tambor de mezcla en una base continua. Por “continuo” se entiende que el sistema puede medir el asentamiento a intervalos periodicos en el tiempo o a un cierto numero de rotaciones de tambor. Por ejemplo, en la 78a rotacion del tambor, el agua (en la cantidad de aproximadamente 1,5 galones por yarda cubica de hormigon) se muestra anadida por el conductor desde un deposito de agua a bordo a traves de una valvula y medidor a bordo que estan conectados a la unidad de procesado por ordenador (CPU), y la valvula se cierra despues en la 91a rotacion de mezcla del tambor. El asentamiento siguiente del hormigon continua aumentando despues del cierre de la valvula. A la 100a rotacion del tambor, el asentamiento habra aumentado aproximadamente 1,5 pulgadas (de aproximadamente 3,75 a 5,25 pulgadas). La apertura de la valvula a la 78a rotacion del tambor y el cierre de la valvula a la 91a rotacion del tambor son supervisados por la CPU a bordo, de tal manera que el sistema de control automatizado de asentamiento registra el aumento de asentamiento y puede atribuir la cantidad de agua medida por un flujometro conectado en la misma lmea de agua que se controlo por la valvula (cuya apertura y cierre son controlados y supervisados por la CPU).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
La figura 1 tambien ilustra como los metodos y sistemas de la presente invencion realizan la supervision, y la posible documentacion (o alarma, evidencia, u otra indicacion) del agua que es “introducida de forma subrepticia” a la mezcla de hormigon por un conductor que intenta evitar el sistema de control automatizado de asentamiento a bordo del camion anadiendo agua procedente de una fuente de agua no supervisada a traves de las valvulas o los flujometros (u otros sensores) a bordo. Por ejemplo, el conductor podna emplear una manguera de agua que no este conectada a una valvula o flujometro u otro sensor conectado a la CPU a bordo. Esto se representa en la figura 1 entre aproximadamente las rotaciones 105-130 del tambor en las que el conductor ha anadido un galon de agua por yarda cubica de hormigon al tambor de mezcla. El sistema de supervision automatizada de asentamiento no habra registrado ninguna senal de la valvula de flujo de agua o medidor, registrando al mismo tiempo el aumento del asentamiento entre las 105 rotaciones del tambor (donde el asentamiento es aproximadamente 5,25 pulgadas) y las 130 rotaciones del tambor (donde el asentamiento es aproximadamente 6,5 pulgadas).
Se contempla un proceso ejemplar de la invencion para detectar la adicion de fluido, incluyendo la adicion de “fluido subrepticio”, a la mezcla de hormigon en un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion. Esto incluye: (A) supervisar cambios en una propiedad reologica de una mezcla de hormigon (que puede seleccionarse a partir de asentamiento, flujo de asentamiento, flujo DIN, y tension de fluencia) contenida dentro de un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion en una base continua por medio de una unidad de procesado por ordenador (CPU”); (B) detectar cuando un cambio en la propiedad reologica supervisada de una mezcla de hormigon excede de un valor de cambio reologico mmimo predeterminado que ha sido introducido o hecho accesible a dicha CPU; (C) determinar, por cada cambio reologico detectado superior a dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado, si el cambio reologico superior al valor de cambio reologico mmimo predeterminado se debe a adicion de fluido no supervisada por dicha CPU (o, en otros terminos, el fluido no es supervisado por la valvula, el flujometro, la bomba u otros sensores de equipo conectados al sistema CPU) y se mantiene mas de un penodo de tiempo mmimo predeterminado, un numero mmimo predeterminado de rotaciones de tambor, o por encima de ambos (a continuacion condicion de “fluido subrepticio”); y (D) reportar la aparicion de una condicion de fluido subrepticio determinada en (C) o evitar o restringir de otro modo adiciones de fluido adicionales al tambor de mezcla, empleando al menos una de las siguientes modalidades: (i) iniciar una alarma audible, una alarma visual, o ambas; (ii) proporcionar una indicacion de la cantidad del fluido subrepticio anadido al tambor de mezcla; (iii) proporcionar una indicacion de las cantidades totales de fluido incluyendo dicho fluido subrepticio anadido en el tambor de mezcla; y/o (iv) evitar o limitar adiciones adicionales de fluido al tambor de mezcla usando la valvula, el flujometro o los depositos de fluido en dicho vehmulo de distribucion.
Debido a la disponibilidad de sistemas de supervision de asentamiento que pueden ser modificados para llevar a cabo la presente invencion como sera evidente a los expertos en vista de estas descripciones, una propiedad reologica ejemplar es el asentamiento. Los sistemas de supervision automatizada de asentamiento, tal como los sistemas de supervision de asentamiento VERIFI®, pueden ser modificados para medir el cambio reologico como un aumento del asentamiento, cuando se anade agua o mezcla plastificante al tambor de mezcla, y asf el aumento de asentamiento y el valor de cambio de asentamiento mmimo predeterminado se reflejaran como numeros positivos. En la descripcion siguiente, el asentamiento se usara como una propiedad reologica ejemplar para conveniencia de la explicacion.
En el paso (A) del metodo antes descrito, la supervision del asentamiento de una mezcla de hormigon contenida dentro del tambor de mezcla de camion de distribucion puede ser realizada en una base continua por la unidad de procesado por ordenador (CPU) y almacenar los valores de historia de asentamiento supervisado en una posicion accesible por CPU (dispositivo de memoria de almacenamiento). La CPU y los dispositivos de almacenamiento pueden estar situados en el camion o en una posicion remota y se puede acceder a ellos de forma inalambrica. El asentamiento de hormigon en el tambor de mezcla puede ser supervisado y controlado por la CPU y los perfiles de asentamiento pueden almacenarse en una memoria accesible por CPU, por ejemplo se describe en las Patentes de Estados Unidos numeros 8.020.431 y 8.118.473.
Los depositos conteniendo aditivos fluidos (por ejemplo, agua y/o mezclas qmmicas), flujometro(s) u otros sensores para medir el volumen de fluido dispensado del deposito, y una valvula para abrir y cerrar la lmea para alimentar fluido al tambor de mezcla, estan montados en el vehmulo de distribucion y pueden estar conectados electrica y/o electronicamente a una CPU en el camion o en el centro de despachos. Alternativamente puede desplegarse otro equipo de dispensacion de fluido y de supervision de flujo, tal como una fuente de aire a presion para expulsar fluidos de los depositos que contiene fluido a traves de valvulas al tambor de mezcla de hormigon.
Los sistemas y metodos preferidos de la invencion implican el uso de un sensor para supervisar la energfa hidraulica o potencia requerida para girar el tambor de mezcla asf como un sensor para medir la velocidad rotacional del tambor de mezcla y el numero de rotaciones. Las ventajas de usar tanto un sensor hidraulico como un sensor rotacional se han descrito en las patentes de Cooley y colaboradores y Compton y colaboradores, y se realizan en sistemas de control Verifi® que estan disponibles en el mercado.
En el paso (B), que describe que los cambios del asentamiento de hormigon (u otra propiedad reologica) son supervisados de forma continua durante el penodo de tiempo relevante y que los datos son almacenados en una
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
posicion accesible a la CPU, los datos pueden ser almacenados en dispositivos de memoria situados en el camion de distribucion y/o pueden ser transmitidos al centro de despachos u otra posicion remota. Esta podna tambien incluir, como otro ejemplo, el ordenador personal del gerente del cliente de mezcla preparada que se ocupe de que el hormigon sea distribuido sin ponerlo en peligro por adiciones de agua no documentadas.
En el paso (C), el metodo ejemplar de la invencion permite que la CPU detecte cuando el asentamiento de hormigon aumenta por encima de un valor de aumento de asentamiento mmimo predeterminado, que es preferiblemente 0,25 pulgada. El valor de asentamiento mmimo predeterminado puede ponerse a un nivel mas alto (por ejemplo, 0,3 pulgada, 0,4 pulgada, etc) a voluntad. La determinacion de si ha tenido lugar una adicion de fluido subrepticio implicara que el sistema CPU confirme que cuando el cambio de asentamiento (u otra reologfa) llegue o exceda del valor de cambio mmimo predeterminado, que este cambio no se deba a fluido introducido al tambor de mezcla de hormigon usando una valvula, flujometro, bomba, u otro equipo del vehmulo de distribucion, y asf el sistema determinara que la adicion de fluido es atribuible a una fuente distinta de los depositos del camion. Los sistemas de supervision de asentamiento disponibles en el mercado, por ejemplo, tienen sensores en dicho equipo para que la CPU pueda determinar si se anadio fluido procedente del sistema.
En otros metodos y sistemas ejemplares de la presente invencion, el paso (C) incluye ademas determinar si tal cambio reologico sostenido es debido a una condicion de falsa alarma, tal como basculamiento del tambor de mezcla (que podna sesgar temporalmente la supervision reologica) o donde el sistema de supervision automatizada de asentamiento detecto una condicion de escape en el vehmulo de distribucion (tal como una valvula defectuosa). El basculamiento del tambor de mezcla puede ser detectado usando el sensor apropiado en el vehmulo de distribucion, y conectando dicho sensor a la CPU de modo que una historia del angulo de basculamiento del vehmulo pueda ser registrado en una memoria accesible por la CPU.
La CPU puede programarse para determinar, por cada aumento de asentamiento medido que se detecte que excede del valor de asentamiento mmimo predeterminado, si el aumento se mantiene durante un penodo de tiempo preseleccionado o mas de un numero preseleccionado de rotaciones del tambor de mezcla. Asf, si la CPU determina que el asentamiento de hormigon aumenta por encima del valor de asentamiento mmimo predeterminado (por ejemplo, 0,25 pulgada), entonces la CPU debe determinar si este aumento de asentamiento se mantiene, preferiblemente, durante al menos 5 rotaciones del tambor de mezcla, y mas preferiblemente durante al menos 10 rotaciones del tambor de mezcla. Alternativamente, la CPU puede determinar si un aumento de asentamiento por encima del valor de asentamiento mmimo predeterminado dura mas de un mmimo de 60 segundos; y, mas preferiblemente, mas de 45 segundos; y, muy preferiblemente, mas de 30 segundos.
Los autores de la presente invencion consideran que las rotaciones de tambor o los penodos de tiempo mmimos permiten que un sistema de supervision automatizada de asentamiento filtre los efectos de una falsa lectura de aumento de asentamiento, tal como cuando el vehmulo de distribucion choca con un obstaculo en la carretera que podna temporalmente bloquear el sistema de supervision de asentamiento. Tambien se contempla que la CPU pueda estar programada para detectar ambas condiciones, es decir, tanto cuando se detecte que el asentamiento excede del predeterminado para el penodo de tiempo preseleccionado como mas del numero preseleccionado de rotaciones del tambor de mezcla.
En realizaciones ejemplares, la CPU esta programada para calcular la cantidad de fluido anadido al tambor de mezcla de hormigon que no fue supervisada o dispensada por la operacion de la CPU, o, en otros terminos, no supervisada por el equipo del camion (por ejemplo, valvula, flujometro, bomba, deposito, u otro equipo en el camion de distribucion). En su supervision continua del valor de asentamiento del hormigon, la CPU esta programada para determinar cuando el asentamiento deja de aumentar, de modo que se puede determinar el cambio de asentamiento total debido a la adicion de agua. Asf, con respecto al proceso ilustrado en la figura 1, la CPU determina que un aumento de asentamiento comienza en la 105a rotacion del tambor y termina aproximadamente en la 130a rotacion del tambor; y asf la cantidad de agua anadida al hormigon se puede calcular determinando el aumento total de asentamiento y calcular segun relaciones preestablecidas correspondientes entre adicion de agua y cambio de asentamiento.
Otros metodos y sistemas ejemplares de la invencion permiten que la CPU pueda disparar alarmas, guardar (registrar) los datos que evidencien la adicion “subrepticia” de fluido, y proporcione de otro modo varios medios de documentacion y prueba para realizar alarma, registro, visualizacion grafica, impresion, ticket, u otras manifestaciones de evidencia de que se ha producido una adicion de fluido subrepticio. Cualquiera de estas manifestaciones puede ser usada para presentar al conductor pruebas de un intento de alterar el comportamiento consistente en adiciones de agua subrepticias o inadvertidas que pueden danar el hormigon. La CPU tambien puede estar programada para restringir o limitar las adiciones de agua adicionales realizadas mediante dispositivos a bordo, incluyendo una valvula o valvulas para anadir agua y/u otros fluidos al hormigon.
Asf, por ejemplo, la CPU puede disparar alarmas que pueden incluir alarmas de una naturaleza audible o visual. Por ejemplo, la alarma podna ir montada en el lado del camion, o podna producirse de otro modo en el centro de despachos de hormigon (planta de mezcla u otra oficina). Preferiblemente, la CPU calcula la cantidad total de fluido subrepticio (agua) detectado y anadido al sistema, y mas preferiblemente indica esta cantidad junto con la cantidad
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
total de agua, si fue supervisada por el sistema de control de asentamiento automatizado o dispensada a partir de fuentes no documentadas, en una pantalla de ordenador u ordenador personal, o impresas de otro modo en forma de un documento en papel, “ticket,” o incluso un “ticket” electronico que se visualice en una pantalla o monitor (por ejemplo, ordenador personal, dispositivo de mano tal como un telefono movil del tamano de la palma de la mano u otro dispositivo). La CPU tambien puede estar programada para restringir o limitar las cantidades adicionales de agua u otro lfquido de depositos a bordo del vehmulo de distribucion de hormigon.
El maximo de agua que puede anadirse en el camion puede obtenerse del software en la planta de hormigon. El software tiene la relacion maxima de agua-cemento o el maximo contenido de agua, asf como la cantidad real de agua que se anadio en la planta de hormigon. La diferencia de estos dos valores es la cantidad maxima de agua que puede anadirse despues de procesado por lotes y antes de la terminacion de la distribucion.
De hecho, se prefiere que la CPU del sistema de supervision automatizada de asentamiento este programada para realizar cualquier numero de estas caractensticas, como prefieran el productor de mezcla preparada o su representante. En un sistema o metodo ejemplar de la invencion, la CPU podna estar programada para generar un grafico, en papel o en pantalla de monitor, similar a la figura 1 donde el nivel de asentamiento de hormigon se presente en funcion de las rotaciones de tambor (como se representa en la figura 1) o en funcion del tiempo o la posicion geografica (donde el sistema es equipado con capacidades de posicionamiento global) y cada aumento de asentamiento se acote de tal manera que el inicio de la pendiente designe si una valvula, flujometro u otro sensor de flujo a bordo esta abierto (confirmando que la adicion de fluido estaba autorizada o supervisada de otro modo por el sistema) o cerrado (confirmando que la adicion de fluido no estaba autorizada o supervisada y por ello era una adicion “subrepticia”).
En metodos y sistemas ejemplares adicionales de la invencion, la CPU podna estar conectada al sistema electrico del camion para activar la bocina del vehmulo como alarma audible y activar las luces de aviso (intermitentes parpadeando) como la alarma visual. Esta sena una forma reprimir la accion subrepticia de anadir agua de los conductores de camiones o capataces en los lugares de construccion. Por ejemplo, un arquitecto o representante del cliente de mezcla preparada sere facilmente capaz de observar un camion de distribucion de mezcla de hormigon en el lugar con la bocina y las luces activadas mientras intenta llevar a cabo una distribucion, y senan capaces de generar un informe de estado, ticket, u otro registro de la CPU para confirmar que se hicieron adiciones de agua subrepticia y para determinar la cantidad total de agua anadida al hormigon, ademas de la cantidad de agua subrepticia anadida, y tomar las decisiones apropiadas acerca de si el hormigon tiene que ser devuelto al centro de despachos, usado o modificado. El conocimiento de la cantidad total de agua anadida (documentada asf como las adiciones subrepticias de fluido) permitira que el sistema de supervision automatizada de asentamiento determine si el hormigon sera capaz de alcanzar al perfil de resistencia deseado.
En metodos y sistemas ejemplares adicionales de la invencion, donde la CPU detecta un aumento de asentamiento superior a un aumento de asentamiento mmimo preestablecido, y determina que el aumento de asentamiento se mantiene mas del penodo de tiempo preseleccionado y/o por encima de un numero preseleccionado de rotaciones del tambor de mezcla, la CPU esta programada para confirmar que la adicion de fluido no fue realizada por la CPU o por medio de valvula, flujometro, bomba, u otro equipo a bordo del vehmulo de distribucion de hormigon (y esto da origen a la conclusion de que se anadio un “fluido subrepticio”); y la CPU tambien puede estar programada para determinar si el aumento de asentamiento medido que excede de la cantidad incrementada mmimo predeterminada medida es debido a factores distintos de las adiciones de fluido subrepticio (agua), tal como el basculamiento del tambor de mezcla, y, si se determina que el aumento de asentamiento medido es debido a factores extranos tal como el basculamiento del tambor de mezcla, la CPU esta programada para omitir los datos de aumento de asentamiento procedentes del calculo de la adicion de fluido subrepticio (agua).
Otro factor que produce un aumento de asentamiento sin la adicion de fluido es un aumento del contenido de aire arrastrado. Esto puede resolverse efectuando una medicion del contenido de aire, peso unitario, o volumen de hormigon en el tambor de mezcla del camion (vease por ejemplo, US numero de serie 13/512.466 y PCT/US2010/028207) y determinar si el aumento del asentamiento puede ser atribuido a un aumento del contenido de aire del hormigon.
Los metodos y sistemas ejemplares adicionales de la invencion implican programar la CPU para determinar si el fluido anadido es agua o agente qrnmico o una combinacion de ambos; y, si es una combinacion, la CPU puede estar programada para determinar las respectivas cantidades de agua y agente qrnmico anadido. Esto se puede hacer porque el perfil de asentamiento a las rotaciones de tambor sena conocido, respectivamente, para agua y para una mezcla qrnmica dada, y estos perfiles de asentamiento se almacenanan en una memoria accesible por CPU o en posiciones de almacenamiento. El comportamiento de aumento del asentamiento producido por los superplastificantes, por ejemplo, creana probablemente una pendiente mucho menor en el aumento del asentamiento y tendna lugar a mas revoluciones del tambor en comparacion con el comportamiento de aumento del asentamiento del agua. Asf, si un conductor intentase manipular subrepticiamente el tambor de mezcla usando adiciones tanto de superplastificante como de agua, la CPU puede estar programada para analizar el aumento de asentamiento a las rotaciones de tambor y volver a calcular las cantidades relevantes de agua subrepticia y plastificante anadido anadidos en base a la informacion almacenada de perfil de asentamiento en la memoria
5
10
15
20
25
30
35
40
45
accesible por CPU o en las posiciones de almacenamiento. Este calculo de adicion de fluido subrepticio sena mas facil, por ejemplo, si el conductor intentase a anadir agua subrepticia al mismo tiempo que el sistema de control automatizado de asentamiento estuviese introduciendo un superplastificante u otro aditivo de mejora reologica en el tambor de mezcla. La CPU puede estar programada para restar el efecto de la adicion de fluido autorizada por la CPU para calcular la cantidad de agua subrepticia anadida.
El sistema y el metodo ejemplares tambien podnan distinguir entre adiciones de agua y mezcla qmmica midiendo y analizando el efecto de la adicion en reologfa. Por ejemplo, para un cambio de asentamiento dado, el agua tiene un efecto mayor en la viscosidad plastica que el impartido por un superplastificante.
Los sistemas ejemplares de la invencion para detectar adiciones de fluido subrepticio incluyen por lo tanto: un sensor hidraulico que supervisa el dispositivo hidraulico para girar un tambor de mezcla de hormigon en un vehmulo de distribucion de hormigon, un sensor para supervisar la velocidad de rotacion del tambor de mezcla en un vehmulo de distribucion de hormigon, flujometro o sensor y valvula para supervisar la adicion de fluido al tambor de mezcla de un vehmulo de distribucion de hormigon, una unidad de procesado por ordenador (CPU) conectada electrica o electronicamente al sensor hidraulico, un sensor de velocidad rotacional, flujometro(s) o sensor(es) y valvulas (con el fin de medir el hecho y la magnitud o el volumen de los fluidos introducidos en el tambor de mezcla de hormigon) asf como posiciones de memoria (a bordo o remotas) accesibles para la CPU para almacenar y recuperar datos y programas de software efectivos para que la CPU ordene al sistema la realizacion de los pasos A a D como se ha descrito anteriormente y como se reivindica aqrn mas adelante.
Un sistema ejemplar de la invencion para detectar la adicion de fluido a hormigon contenido dentro de un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion incluye: un sistema de supervision automatizada de reologfa efectivo para supervisar cambios en una propiedad reologica de una mezcla de hormigon contenida dentro de un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion en una base continua por medio de una unidad de procesado por ordenador (a continuacion “CPU”) (seleccionandose dicha propiedad reologica de entre asentamiento, flujo de asentamiento, flujo DIN, y tension de fluencia); estando programada dicha CPU para detectar cuando existe un cambio de propiedad reologica supervisada de una mezcla de hormigon debido a una adicion de fluido al tambor de mezcla de vehmulo de distribucion, por encima de un valor de cambio reologico mmimo predeterminado; estando programada ademas dicha CPU para determinar por cada cambio reologico detectado por encima de dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado si tal cambio reologico superior a dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado se mantiene mas de un penodo de tiempo mmimo predeterminado y/o un numero mmimo predeterminado de rotaciones de tambor, o ambos (a continuacion condicion de “fluido subrepticio”); y estando programada dicha CPU para reportar la aparicion de una condicion de fluido subrepticio, usando al menos una de las modalidades siguientes: (i) iniciar una alarma audible, una alarma visual o visualizacion, o ambas; (ii) proporcionar una indicacion de la cantidad del agua subrepticia anadida al tambor de mezcla; (iii) proporcionar una indicacion de cantidades totales de fluido incluyendo dicho fluido subrepticio anadido en el tambor de mezcla; y/o (iv) evitar o limitar mas adiciones de fluido usando una valvula, flujometro, o depositos de fluido en dicho vehmulo de distribucion al tambor de mezcla.
Los sistemas preferidos de la invencion son dispositivos de supervision automatizada de asentamiento que proporcionan una alarma visual o visualizacion de adicion de agua subrepticia detectada, tal como el que ejemplifica en la figura 2 la pantalla ilustrada de un dispositivo de mano.

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un proceso para detectar adicion de fluido a hormigon contenido dentro de un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion, incluyendo:
    (A) supervisar cambios en una propiedad reologica de una mezcla de hormigon contenida dentro de un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion en una base continua por medio de una unidad de procesado por ordenador (a continuacion “CPU”);
    (B) detectar cuando un cambio en la propiedad reologica supervisada de una mezcla de hormigon excede de un valor de cambio reologico mmimo predeterminado que ha sido introducido en dicha CPU o es accesible para ella;
    (C) determinar, para cada cambio reologico detectado superior a dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado, si tal cambio reologico superior a dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado es debido a adicion de fluido no supervisada por dicha CPU y se mantiene mas de un penodo de tiempo mmimo predeterminado y/o numero mmimo predeterminado de rotaciones de tambor, o ambos (a continuacion condicion de “fluido subrepticio”); y
    (D) reportar la aparicion de una condicion de fluido subrepticio determinada en (C) o de otro modo evitando o restringiendo mas adiciones de fluido por al menos una de las siguientes modalidades: (i) iniciar una alarma audible, una alarma visual, o ambas; (ii) proporcionar una indicacion de la cantidad del fluido subrepticio anadido al tambor de mezcla; (iii) proporcionar una indicacion de las cantidades totales de fluido incluyendo dicho fluido subrepticio anadido en el tambor de mezcla; y/o (iv) evitar o limitar mas adiciones de fluido al tambor de mezcla usando una valvula, un flujometro o depositos de fluido en dicho vehmulo de distribucion.
  2. 2. El proceso de la reivindicacion 1, donde dicha propiedad reologica se selecciona de asentamiento, flujo de asentamiento, flujo DIN, y tension de fluencia.
  3. 3. El proceso de la reivindicacion 2, donde dicha propiedad reologica es asentamiento, y dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado es un numero positivo.
  4. 4. El proceso de la reivindicacion 1, donde, despues de que un cambio reologico que supera dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado se ha mantenido durante mas de un penodo de tiempo mmimo predeterminado o un numero mmimo predeterminado de rotaciones de tambor, el paso (C) incluye ademas determinar si tal cambio reologico sostenido es debido a una condicion de falsa alarma.
  5. 5. El proceso de la reivindicacion 4, donde dicha condicion de falsa alarma es producida por el basculamiento del tambor de mezcla.
  6. 6. El proceso de la reivindicacion 1 incluyendo ademas determinar si el fluido subrepticio es agua, mezcla qrnmica, o una combinacion de las mismas.
  7. 7. El proceso de la reivindicacion 6 incluyendo ademas calcular las respectivas cantidades de agua y/o mezcla qrnmica anadidas al tambor de mezcla.
  8. 8. El proceso de la reivindicacion 1, donde dicha reologfa supervisada es asentamiento, flujo de asentamiento, tension de fluencia o resistencia al flujo, o tixotropfa.
  9. 9. El proceso de la reivindicacion 1, donde dicho cambio reologico es supervisado usando al menos un sensor para medir la presion hidraulica usada para girar dicho tambor de mezcla.
  10. 10. El proceso de la reivindicacion 1, donde dicho cambio reologico es supervisado usando un sensor colocado en el tambor de mezcla.
  11. 11. Un sistema para detectar la adicion de fluido a hormigon contenido dentro de un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion, incluyendo: un sistema de supervision automatizada de reologfa efectivo para supervisar cambios en una propiedad reologica de una mezcla de hormigon contenida dentro de un tambor de mezcla de vehmulo de distribucion en una base continua por medio de una unidad de procesado por ordenador (a continuacion “CPU”); estando programada dicha CPU para detectar cuando existe un cambio de propiedad reologica supervisada de una mezcla de hormigon debido a la adicion de fluido no supervisada por dicha CPU y supera un valor de cambio reologico mmimo predeterminado; estando programada ademas dicha CPU para determinar con respecto a cada cambio reologico detectado superior a dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado si tal cambio reologico superior a dicho valor de cambio reologico mmimo predeterminado se mantiene durante mas de un penodo de tiempo mmimo predeterminado y/o un numero mmimo predeterminado de rotaciones de tambor, o ambos (a continuacion condicion de “fluido subrepticio”); y estando programada dicha CPU para reportar la aparicion de una condicion de fluido subrepticio, usando al menos una de las siguientes modalidades: (i) iniciar una alarma audible,
    una alarma o pantalla visual, o ambas; (ii) proporcionar una indicacion de la cantidad del agua subrepticia anadida al tambor de mezcla; (iii) proporcionar una indicacion de las cantidades totales de fluido incluyendo dicho fluido subrepticio anadido en el tambor de mezcla; y/o (iv) evitar o limitar mas adiciones de fluido al tambor de mezcla usando una valvula, un flujometro o depositos de fluido en dicho vehnculo de distribucion.
    5
  12. 12. El sistema de la reivindicacion 11, donde dicho sistema de supervision automatizada de reologfa es efectivo para supervisar los cambios de asentamiento y para proporcionar una alarma visual o pantalla de la adicion de agua subrepticia detectada.
ES13846831.9T 2012-10-15 2013-10-11 Detección de agua subrepticia para vehículos de distribución de hormigón Active ES2628143T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261713914P 2012-10-15 2012-10-15
US201261713914P 2012-10-15
PCT/US2013/064587 WO2014062507A1 (en) 2012-10-15 2013-10-11 Sneak water detection for concrete delivery vehicles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2628143T3 true ES2628143T3 (es) 2017-08-01

Family

ID=50474856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13846831.9T Active ES2628143T3 (es) 2012-10-15 2013-10-11 Detección de agua subrepticia para vehículos de distribución de hormigón

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9466203B2 (es)
EP (1) EP2906400B1 (es)
AU (1) AU2013331622C1 (es)
CA (1) CA2887601C (es)
ES (1) ES2628143T3 (es)
SG (1) SG11201502746SA (es)
WO (1) WO2014062507A1 (es)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10052794B2 (en) * 2012-11-09 2018-08-21 Command Alkon Dutch Tech B.V. Methods and systems using concrete mix temperature measurement
EP3349956A1 (en) * 2015-09-18 2018-07-25 Schwing America, Inc. Concrete mixer and controls therefor
AU2017249237B2 (en) * 2016-04-15 2022-06-30 Verifi Llc Eccentric buildup detection in concrete drums
AU2017331372B2 (en) 2016-09-26 2021-07-01 Verifi Llc Pre-pour slump maximization of delivered concrete
CN106738320A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 山西省交通科学研究院 一种混凝土搅拌机检修清理安全防护系统及方法
EP4227055A1 (en) 2017-02-21 2023-08-16 Verifi LLC A method for monitoring concrete ingredients
WO2019032820A1 (en) * 2017-08-11 2019-02-14 Gcp Applied Technologies Inc. GRAY WATER MEASUREMENT
US11594305B2 (en) 2017-12-22 2023-02-28 Verifi Llc Managing concrete mix design catalogs
CA3088904A1 (en) 2018-02-08 2019-08-15 Command Alkon Incorporated Methods and systems for handling fresh concrete based on hydraulic pressure and on rheological probe pressure
US10940610B2 (en) 2018-09-06 2021-03-09 Oshkosh Corporation Concrete buildup detection
KR20220108026A (ko) 2019-08-01 2022-08-02 지씨피 어플라이드 테크놀로지스 인크. 콘크리트 배송 및 타설 조정
CN114424043A (zh) 2019-08-01 2022-04-29 Gcp应用技术有限公司 旋转混凝土体积确定
CN111775309A (zh) * 2020-06-18 2020-10-16 中建西部建设湖南有限公司 一种实时检测搅拌机内混凝土塑性粘度的方法
US11312039B1 (en) * 2021-05-06 2022-04-26 Command Alkon Incorporated System and method for monitoring fresh concrete being handled in a concrete mixer using trained data processing engines
WO2023230315A1 (en) * 2022-05-27 2023-11-30 Command Alkon Incorporated Methods of loading concrete ingredients into a drum of a concrete mixer truck and system therefore

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5112045B2 (es) 1973-07-12 1976-04-15
US4356723A (en) * 1975-10-02 1982-11-02 Royal W. Sims Process and apparatus for continuously measuring slump
DE2855324C2 (de) 1978-12-21 1986-11-27 Elba-Werk Maschinen-Gesellschaft Mbh & Co, 7505 Ettlingen Verfahren zur Regelung der Wasserzugabe bei der Betonzubereitung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE3310570A1 (de) 1983-03-23 1984-09-27 Hudelmaier, Ingrid, 7900 Ulm Transportbetonmischer
US4964917A (en) 1986-08-26 1990-10-23 Sandoz Ltd. Methods and compositions for reclaiming concrete
DE3732231A1 (de) 1987-09-24 1989-04-13 Hudelmaier Ingrid Verfahren zum bestimmen der konsistenz von beton und zugehoeriger betonmischer
US5203919A (en) 1988-01-14 1993-04-20 Sandoz Ltd. Method and compositions for stabilizing concrete residues
CA2037511A1 (en) * 1991-03-04 1992-09-05 Daniel Assh System for control of the condition of mixed concrete
US5099688A (en) 1991-03-25 1992-03-31 W. R. Grace & Co.-Conn Thermographic method for determining the volume of concrete in a mixing container
AUPN296495A0 (en) 1995-05-15 1995-06-08 Boral Resources (Vic) Pty Limited Concrete mixing
FR2751911B1 (fr) 1996-07-31 2000-06-16 Mbt Holding Ag Systeme de controle et de distribution pour malaxeur a beton et procede d'utilisation
US5884998A (en) 1996-10-02 1999-03-23 Maxim Trucks Front discharge transit mixer
US6611755B1 (en) 1999-12-19 2003-08-26 Trimble Navigation Ltd. Vehicle tracking, communication and fleet management system
US6484079B2 (en) 2000-04-28 2002-11-19 Rmc Industries Corporation Methods and systems for remotely monitoring sensor data in delivery vehicles
US20020015354A1 (en) 2000-04-28 2002-02-07 Rmc Industries Corporation Methods and systems for remotely monitoring sensor data in delivery vehicles
GB2388055B (en) 2002-03-02 2004-06-16 John H Gingell Concrete mixers
US8118473B2 (en) * 2004-02-13 2012-02-21 Verifi, LLC System for calculating and reporting slump in delivery vehicles
ES2281267B1 (es) 2005-11-28 2008-09-01 Eugenio Bonilla Benegas Sistema de monitorizacion del amasado de conglomerados.
US8082431B2 (en) 2006-09-29 2011-12-20 Intel Corporation System and method for increasing platform boot efficiency
DE102006059107A1 (de) 2006-12-08 2008-06-12 Siemens Ag Verfahren zum softwaremäßigen Aktualisieren einer elektronischen Einrichtung, insbesondere des Auslösers von Niederspannungs-Leistungsschaltern
US7581557B2 (en) 2007-01-24 2009-09-01 Mcneilus Truck And Manufacturing, Inc. Non-metallic auxiliary tank system for a vehicle
US8020431B2 (en) * 2007-06-19 2011-09-20 Verifi, LLC Method and system for calculating and reporting slump in delivery vehicles
EP2269059B1 (en) 2008-04-07 2015-01-07 W.R. Grace & Co.-Conn. Method for monitoring thixotropy in concrete mixing drum
CA2725887C (en) 2008-05-28 2015-02-24 Katzeff-Berman, Dully Concrete slump measurement and control system
FR2936180B1 (fr) 2008-09-23 2012-07-06 Couvrot Procede de fabrication d'un beton par malaxage
EP2411786B1 (en) * 2009-03-27 2019-10-30 Verifi LLC Slump flow monitoring
JP5730847B2 (ja) 2009-03-27 2015-06-10 ベリフアイ・エルエルシー コンクリートの監視及び制御のためのミキサー波形分析
US20110004333A1 (en) * 2009-07-01 2011-01-06 Icrete International, Inc. Superior concrete mix design with workability optimized gradation and fixed paste volume
EP2486385B2 (en) 2009-10-07 2019-06-19 Command Alkon Incorporated Rotatable cylindrical container comprising a rheological probe unit
US8311678B2 (en) 2010-06-23 2012-11-13 Verifi Llc Method for adjusting concrete rheology based upon nominal dose-response profile
US8911138B2 (en) 2011-03-31 2014-12-16 Verifi Llc Fluid dispensing system and method for concrete mixer
SG11201403048PA (en) 2011-12-12 2014-09-26 Verifi Llc Multivariate management of entrained air and rheology in cementitious mixes

Also Published As

Publication number Publication date
CA2887601A1 (en) 2014-04-24
AU2013331622B2 (en) 2016-12-22
US9466203B2 (en) 2016-10-11
AU2013331622A1 (en) 2015-05-21
AU2013331622C1 (en) 2017-05-11
EP2906400A4 (en) 2016-06-29
SG11201502746SA (en) 2015-05-28
US20140104066A1 (en) 2014-04-17
WO2014062507A1 (en) 2014-04-24
EP2906400A1 (en) 2015-08-19
EP2906400B1 (en) 2017-05-24
CA2887601C (en) 2020-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2628143T3 (es) Detección de agua subrepticia para vehículos de distribución de hormigón
US11331829B2 (en) Rotated concrete volume determination
US20230256653A1 (en) Wide Speed Range Concrete Monitoring Calibration
AU2017249237B2 (en) Eccentric buildup detection in concrete drums
GB2426347A (en) Monitoring a concrete mixing vehicle
US11630045B2 (en) Automated march funnel for oil and gas field operations
US20230264156A1 (en) Computer-implemented method, computer-based product, and monitoring system for contactless assessment of rheological properties of fluid cement-based products
GB2432675A (en) Monitoring system for a concrete mixing vehicle
Lee et al. Detection of asphalt concrete segregation using laser texturemeters
GB2534427A (en) Apparatus and method for dry silo volume measurement