本發明專利技術公開了一種一種施工現場混凝土流變性動態檢測方法，步驟為：首先，安裝調試測試儀；然后，開始采樣，從混凝土卸料口處自動采集拌合物測試樣，測試采集混凝土拌合物試樣的溫度Ｔｊ，取平均得Ｔｊ，連續采集得到｛Ｍｊｉ，ｎｉ，Ｔｊ｝若干組，將采集的數據儲存在單片機中；最后，進行數據分析，根據Ｍｊｉ，計算出τｊｉ；根據ｎｉ，計算出γｉ；將ｊ個試樣中對應的ｉ檔轉速ｎｉ下計算所得的τｊｉ數據分別取平均，τｊｉ，根據γｉ－τｊｉ關系繪制出混凝土的流變曲線圖和觸變滯回曲線圖，通過曲線擬合獲得一直線τｊｉ＝τ０＋ηｐγｉ得到｛τ０，ηｐ，Ｔｊ｝，其中τ０為澆注前流態混凝土Ｔｊ條件下的剪應力屈服值、ηｐ為Ｔｊ條件下漿體的塑性粘度，通過曲線擬合得到上下兩個曲線函數ｆ１（γｉ）、ｆ２（γｉ），再積分得混凝土滯后環面積Ｓ，用以分析流態混凝土的觸變性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及流態混凝土流變性能測試領域，具體地說是涉及施工現場混凝土 流變性能的檢測方法及其裝置。
技術介紹
對流態混凝土的流變性測試和評價一直是混凝土質量控制的重要環節之一。 流態混凝土屬于非牛頓流體，其中兩個最基本的流變學參數漿體的剪應力屈服值r。和漿體的塑性粘度;7p是反映混凝土漿體流變性的主要指標。目前施工現場使用最多也是最方便的測試混凝土流變性的方法是塌落度測試。用塌落度來評價混凝土的流變性存在著諸多缺陷它只適合稠度范圍在3.8 17.8cm的中等可塑到高等可塑的稠度范圍，這種方法對不正規操作相當敏感，需要一定的操作技巧； 對貧拌和物而言，塌落度方法不能測出稠度不同的兩種拌和物的差異；即便塌落 度相同的混凝土，穩定性如離析、泌水可能差異很大；對大流變性混凝土也不適 用。此外也有在施工現場測試大流變性混凝土流速變化如用L型流動儀、Orimet 流速儀等，但要配合塌落度測試儀或維勃稠度儀等才能判斷混凝土的流動性和工 作性能，這些方法測點少、隨意性強、手工操作誤差大和對澆注混凝土流變性無 法完整客觀評價。目前工程實踐中也有其他一些新型測試混凝土流變性的方法，這些方法都是 基于兩點法原理測試流態混凝土的剪應力屈服值r。和漿體的塑性粘度77p 。但這 些測試儀器和方法只能在現場由人工控制隨機測試少量測點，獲取少量離散數 據，籍以評價混凝土的流變性能，對整體混凝土流變性的變化無法準確評判。施工現場能實時獲取所有澆注前混凝土流變性參數是對整體混凝土流變性 評判的重要依據，也對混凝土的施工質量控制提供了可靠的技術指標。顯然依靠 上述諸多種測試方法無法滿足獲取對整體混凝土流變性評判的完整參數，因此不 能對澆注的混凝土流變性有客觀準確的評價
技術實現思路
為了克服目前所采用的混凝土流變性測試手段對整體混凝土流變性的變化 無法準確評判的缺點，本專利技術公開了一種， 可以對混凝土整體流變性做出正確評價。本專利技術的技術方案為 一種，步驟為首先，安裝調試測試儀，使測試儀的料盒運動到采樣位置時，正位于混凝土 車或泵的卸料口下方；然后，開始釆樣，從混凝土卸料口處自動采集混凝土拌合物試樣，測試采集混凝土拌合物試樣的溫度7)，然后對采集的z;取算術平均，得到這組的溫度7;，其中j-l， 2，……k， j表示同一批次混凝土所需測試的試樣編號，k為同一批次 混凝土所需測試的試樣總數，k根據具體需要取值；連續測試j個試樣下的每個 試樣不同轉速 下的旋轉扭距M》，其中j-l， 2，……k， j、 k意義同上，tl， 2， 11， /為同一試樣由60轉/min 200轉/min之間轉速變換次數，比如從60轉/min 90轉/min 120轉/min-l 50轉/min 180轉/min 200轉/min 180轉/min 150 轉/min 120轉/min 90轉/min 60轉/min進行11次轉速變換，也就是有11個檔 位，例如"4表示進行了4次轉速變換也就是第4檔的轉速。以這種方法連續采 集得到同一批次混凝土拌合物試樣的{ M》，w,， 7}}若干組，將采集的數據儲存 在單片機MSP430中。為保證施工現場測試方便，在單片機控制系統內設置了自 動采集存儲系統，最多可存儲12， 500個數據，可以連續獲取采集數據，既可以 聯機在線測試，也可以間斷讀取測試數據，從而便于自動測試系統的連續工作。 其中，所述的不同轉速",是指從60轉/min 200轉/min的轉速之間，由低到高， 再由高到低變化的轉速，比如由60轉/min 90轉/min-120轉/min 150轉/min-180 轉/min 200轉/min 180轉/min-150轉/min 120轉/min-90轉/min 60轉/min轉動。 最后，將單片機中儲存的數據傳輸到上位機中進行數據分析，根據所得旋轉扭矩M力，由公式^,=^^^計算出剪切應力^,，式中i^十字型攪拌軸的直徑/T"旋轉葉片長度M力一第j個試樣第i檔時的旋轉扭矩，萬一圓周率； 根據轉速",，由公式K = 30^2 +4/0{_1^[^^〗+ 計算剪切速率K，其中A —料槳盒高度，A—旋轉葉片半徑，/z—旋轉葉片長度，",一第i檔轉速，公式推導過程如下通過電機帶動旋轉葉片轉動第j個測試樣混凝土拌合物，再由扭矩傳感器測出旋轉葉片在第i檔轉速",下的旋轉扭矩i^，由旋轉扭矩il^可得到剪切應力7力，推導過程如下把十字攪拌軸的剪切面看作一個圓筒面來計算，如圖8，因此，受剪切的面 按照側面和兩個底面計算，則所受旋轉扭矩M力為錄,.V了 + 2S底丁 j—，D2CD + 8h)16M .7 =_" "_ (1)由此可以得到式中D—十字型攪拌軸的直徑h—旋轉葉片長度M力一第i檔轉速",下的旋轉扭矩，冗一3.14;攪拌軸的剪切速率^的推導過程如下 一假定十字型攪拌軸的剪切面為一圓筒，而料漿盒內部混凝土在攪拌過程中形 成一圓筒如圖9:則A處產生的粘滯阻力的剪切速率是^ :式中0: A處的旋轉角速度變量，v: A處線速度，r: A處半徑，取(3)將(1)式、(2)式帶入(3)式，整理后得到當產Ri時，w = 0;當產R2時，w = Q。代入(4)式進行積分，64/ 3，2+, 16/^2及22 ^ 《將(1)式代入(6)式，移項整理得(4)(5)(6)6<formula>formula see original document page 7</formula>由剪切速率& = t&可計算得<formula>formula see original document page 7</formula>因為<formula>formula see original document page 7</formula>把(9)式代入(8)后得到<formula>formula see original document page 7</formula>式表示剪切速率可以由已知量",、《、h、及2求出。式中D—十字型攪拌軸的直徑，第i檔轉速；《一料漿盒高度；h—旋轉葉片長度；^一旋轉葉片半徑；角速度，0S^SQ。將j組試樣第i檔轉速 下測得的^,數據對應分別取平均，得到第i檔剪切速率k和平均剪切應力巧,關系，根據計算的剪切速率&和平均剪切應力",關系 繪制出混凝土的流變曲線圖，通過曲線擬合獲得一直線",-r。+77^,得到jr。，/7p,7^，其中r。為澆注前流態混凝土Z;條件下的剪應力屈服值、為條件下漿體的塑性粘度，從而可以分析液態混凝土的流變性；根據測得的不同轉速 下的剪切速率&和平均剪切應力",關系獲得流態混凝土的觸變滯回曲線圖，通 過曲線擬合得到上下兩個曲線函數乂oo 、 /2")，再積分得混凝土滯后環面積S，從而分析流態混凝土的觸變性，用同樣的方法測得若干組的混凝土試樣的流變性 和觸變性以及溫度參數。從攪拌機出料口處自動采集混凝土拌合物試樣，測試記錄采集的混凝土拌合 物試樣的溫度，以及每個試樣不同i檔轉速下的旋轉扭距Jl^的具體步驟為測 試開始后，料盒運動至攪拌機出料口下方接取待測混凝土本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種施工現場混凝土流變性動態檢測方法，其特征在于，步驟為： 首先，安裝調試測試儀，使測試儀的料盒運動到采樣位置時，位于混凝土車或泵的卸料口下方； 然后，開始采樣，從混凝土卸料口處自動采集拌合物測試樣，測試采集混凝土拌合物試樣的溫度Ｔ↓［ｊ］，然后對采集的Ｔ↓［ｊ］取算術平均，得到這組的溫度＊↓［ｊ］，其中ｊ＝１，２，……ｋ，ｊ表示同一批次混凝土所需測試的試樣編號，ｋ為同一批次混凝土所需測試的試樣總數，ｋ根據具體需要取值；連續測試ｊ個試樣下的每個試樣不同轉速ｎ↓［ｉ］下的旋轉扭距Ｍ↓［ｊｉ］，其中ｊ＝１，２，……ｋ，ｊ、ｋ意義同上，ｉ＝１，２，……１１，ｉ為同一試樣由６０轉／ｍｉｎ～２００轉／ｍｉｎ～６０轉／ｍｉｎ之間轉速變換次數；以這種方法連續采集得到同一批次混凝土拌合物試樣的｛Ｍ↓［ｊｉ］，ｎ↓［ｉ］，＊↓［ｊ］｝若干組，將采集的數據儲存在單片機中； 最后，將單片機中儲存的數據傳輸到上位機中進行數據分析，根據所得旋轉扭矩Ｍ↓［ｊｉ］，由公式τ↓［ｊｉ］＝１６Ｍ↓［ｊｉ］／πＤ↑［２］（Ｄ＋８ｈ）計算出剪切應力τ↓［ｊｉ］，式中：Ｄ－十字型攪拌軸的直徑：ｈ－旋轉葉片長度：Ｍ↓［ｊｉ］－第ｊ個試樣第ｉ檔時的旋轉扭矩，π－３．１４；根據轉速ｎ↓［ｉ］，由公式： γ↓［ｉ］＝ｎ↓［ｉ］π／３０Ｒ↓［２］↑［２］（Ｒ↓［２］＋４ｈ）｛１／６４ｈ↑［３］ｌｎ［Ｒ↓［２］（Ｒ↓［１］＋４ｈ）／Ｒ↓［１］（Ｒ↓［２］＋４ｈ）］＋（Ｒ↓［１］－Ｒ↓［２］）（Ｒ↓［１］Ｒ↓［２］－２ｈＲ↓［１］－２ｈＲ↓［２］）／１６ｈ↑［２］Ｒ↓［１］↑［２］Ｒ↓［２］↑［２］｝計算出剪切速率γ↓［ｉ］，其中Ｒ↓［１］－料漿盒高度，Ｒ↓［２］－旋轉葉片半徑，ｈ－旋轉葉片長度，ｎ↓［ｉ］－第ｉ檔轉速；將ｊ個試樣中對應的ｉ檔轉速ｎ↓［ｉ］下計算所得的τ↓［ｊｉ］數據分別取平均，得到剪切速率γ↓［ｉ］和平均剪切應力＊↓［ｊｉ］關系，根據ｉ檔剪切速率γ↓［ｉ］和平均剪切應力＊↓［ｊｉ］關系繪制出混凝土的流變曲線圖，通過曲線擬合獲得一直線＊↓［ｊｉ］＝τ↓［０］＋η↓［ｐ］γ↓［ｉ］得到｛τ↓［０］，η↓［ｐ］，＊↓［ｊ］｝，其中τ↓［０］為澆注前流態混凝土＊↓［ｊ］條件下的剪應力屈服值、η↓［ｐ］為＊↓［ｊ］條件下漿體的塑性粘度，用以分析液態混凝土的流變性；根據獲得的ｊ個試樣ｉ檔轉速下的剪切速率γ↓［ｉ］和平均剪切應力＊↓［ｊ...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：田正宏，顧沖時，武良金，劉兆磊，許敏鐘，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：84[中國|南京]
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