本發(fā)明涉及一種混凝土流變參數(shù)的測(cè)試方法，具體涉及一種自動(dòng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)新拌混凝土流變參數(shù)的方法。

背景技術(shù)：

新拌混凝土的工作性能好壞一直是能否澆筑高質(zhì)量混凝土的前提。坍落度法是測(cè)定新拌混凝土工作性較成熟有效的方法，但隨著高效減水劑、引氣劑等外加劑的大量使用，傳統(tǒng)混凝土工作性測(cè)試方法已不能滿足監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土工作性的需要。

目前施工規(guī)范確定的坍落度、含氣量、泌水率、凝結(jié)時(shí)間等指標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)離散性較大、樣本容量少、表征不全面，尤其傳統(tǒng)坍落度測(cè)試方法不能完全反映拌合物流動(dòng)性和粘聚性能。坍落度損失可以在一定程度上反映混凝土工作性的經(jīng)時(shí)衰減，但無法量化反映硅酸鹽水泥拌合后水化引起的稠度變化，且人為因素對(duì)坍落度測(cè)試結(jié)果干擾較大。在實(shí)際施工過程中不可能連續(xù)對(duì)混凝土進(jìn)行坍落度測(cè)試，因此在對(duì)混凝土工作性監(jiān)測(cè)方法存在一定缺陷。并且混凝土性能在拌合站運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)工作性能發(fā)生怎樣的變化無法實(shí)時(shí)知道，也就不能及時(shí)的將流變參數(shù)變化情況反饋到拌合站。這也給混凝土動(dòng)態(tài)生產(chǎn)質(zhì)量控制帶來巨大困難。

混凝土的流變性能又受到配合比、拌合工藝、環(huán)境因素、運(yùn)輸條件等諸多因素的影響，目前流變參數(shù)測(cè)試方法不能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，故工程現(xiàn)場(chǎng)采用抽檢式檢驗(yàn)方法，施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土工作性能難以控制。

為此，發(fā)明一種在現(xiàn)場(chǎng)可靠、自動(dòng)地測(cè)試混凝土流變參數(shù)的方法就成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種剔除大骨料的混凝土流變參數(shù)在線全自動(dòng)測(cè)試方法。該方法具體是：新拌混凝土通過取料系統(tǒng)進(jìn)料口進(jìn)入滾筒式篩料系統(tǒng)，篩出的標(biāo)準(zhǔn)料自動(dòng)進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)，通過超聲料位計(jì)確定待測(cè)料體積，測(cè)試系統(tǒng)通過十字?jǐn)嚢栎S剪切測(cè)試待測(cè)料的流變參數(shù)，測(cè)試完成數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)斤@示控制終端，測(cè)試完成顯示控制終端通過液壓動(dòng)力系統(tǒng)控制測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)卸料到回料系統(tǒng)，回料系統(tǒng)可將已測(cè)料自動(dòng)傳回混凝土傳送裝置，并控制沖洗系統(tǒng)高壓沖洗，最后顯示終端由無線網(wǎng)絡(luò)通訊方式自動(dòng)將數(shù)據(jù)上傳到云端。通過該方法以達(dá)到準(zhǔn)確、方便、實(shí)時(shí)和智能化測(cè)試混凝土流變參數(shù)，實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)管理與技術(shù)人員及時(shí)調(diào)整配合比以保證混凝土生產(chǎn)工作性滿足施工要求的目的。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的新拌混凝土流變參數(shù)在線全自動(dòng)測(cè)試方法，涵蓋生產(chǎn)運(yùn)輸全過程的篩除大骨料新拌混凝土流變參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，包括以下步驟：

第一步，將流變儀自動(dòng)取料系統(tǒng)安裝到混凝土運(yùn)輸車卸料口與泵車接料斗間（現(xiàn)場(chǎng)）或拌合站放料口與混凝土運(yùn)輸車接料口間（拌合站），流變儀取料溜槽一端與混凝土傳送出料口相連接，另一端與傳送進(jìn)料口相連接，調(diào)節(jié)好取料溜槽與進(jìn)出料口銜接；

第二步，開啟流變儀工業(yè)平板電腦，點(diǎn)擊全自動(dòng)測(cè)試按鈕，啟動(dòng)自動(dòng)測(cè)試運(yùn)行模式；

第三步，混凝土料傳送過程中，儀器取料溜槽底端進(jìn)料口閥門自動(dòng)打開，待測(cè)混凝土料自動(dòng)泄出，進(jìn)入流變儀測(cè)試導(dǎo)槽，再流入滾筒式篩料斗，滾筒式篩料斗設(shè)有可調(diào)傾角，滾筒上設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)方孔，孔徑2cm，內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)葉片，確保滾筒篩料斗以恒定方式將混凝土原料中指定粒徑的大骨料（2cm以上）剔除，剔除部分自動(dòng)進(jìn)入到測(cè)試料回收盒，而篩取料樣則進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)盛料筒；

第四步，采用超聲料位計(jì)傳感器動(dòng)態(tài)測(cè)量進(jìn)入測(cè)試盛料筒中混凝土精確體積，以料位計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試體積作為控制取料系統(tǒng)、篩料系統(tǒng)和測(cè)試盛料筒的關(guān)閉時(shí)間；

第五步，流變儀顯示終端通過控制柜內(nèi)PLC驅(qū)動(dòng)十字?jǐn)嚢栎S剪切測(cè)試料樣，十字?jǐn)嚢栎S以五個(gè)不同檔速?gòu)牡椭粮咴購(gòu)母咧恋瓦B續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，扭矩傳感器獲得各擋扭矩值和相對(duì)應(yīng)的剪切速率，PLC計(jì)算基于測(cè)試盛料筒及十字?jǐn)嚢栎S幾何參數(shù)的扭矩-剪切模型數(shù)據(jù)，采用線性擬合求出拌合物屈服應(yīng)力、塑性黏度和觸變性，并由溫濕度傳感器同步采集測(cè)試料的溫濕度；

第六步，當(dāng)數(shù)據(jù)采集完成后自動(dòng)上傳至云端，PLC控制卸料液壓系統(tǒng)自動(dòng)打開測(cè)試盛料筒，已測(cè)料自動(dòng)流進(jìn)回收盒；

第七步，回收系統(tǒng)控制回收盒移至泵車接料斗上方自動(dòng)卸料，測(cè)試料與篩余料一起重新返回原料混凝土卸料泵送系統(tǒng)，繼續(xù)使用；

第八步，回料系統(tǒng)復(fù)位后，PLC控制高壓沖洗系統(tǒng)對(duì)測(cè)試盛料筒和十字?jǐn)嚢栎S進(jìn)行沖水清洗；

第九步，沖洗廢液經(jīng)排污孔口自動(dòng)排除。

第十步，系統(tǒng)復(fù)位進(jìn)入下一測(cè)試過程。

有益效果：本發(fā)明通過十字?jǐn)嚢栎S剪切儀測(cè)量混凝土拌和物的流變參數(shù)（屈服應(yīng)力、塑性黏度和觸變性），同時(shí)利用超聲料位計(jì)定位自動(dòng)確定取料量和顯示終端控制系統(tǒng)來讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，并將測(cè)試結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸?shù)皆贫朔?wù)器并返回到移動(dòng)終端上。適用于施工現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)測(cè)定混凝土工作性的需求。

本發(fā)明可以連續(xù)測(cè)試新拌混凝土的屈服應(yīng)力、塑性粘度和觸變性并使測(cè)試料自動(dòng)返回生產(chǎn)線繼續(xù)使用，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地獲取現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌合物流變特性，并能自動(dòng)測(cè)試溫度和濕度，將溫濕度、流變參數(shù)和配合比、時(shí)間等一起上傳至云端，為建立評(píng)價(jià)系統(tǒng)提供大數(shù)據(jù)。該測(cè)試方法能在線分析拌合物流變參數(shù)變化，測(cè)試結(jié)果保存于云端并可任意下載到移動(dòng)終端，提供給評(píng)價(jià)調(diào)整系統(tǒng)反饋控制配比，滿足拌合物工作性現(xiàn)場(chǎng)要求。該發(fā)明方法突出優(yōu)點(diǎn)是能全程自動(dòng)化連續(xù)在線測(cè)試混凝土流變參數(shù)；采用剔除大骨料和超聲定位計(jì)量測(cè)試樣本體積方法，給出了確保測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與復(fù)現(xiàn)性的功能實(shí)現(xiàn)方法；此外，該系統(tǒng)自動(dòng)化采集、上傳流變參數(shù)指標(biāo)系列涵蓋全、數(shù)據(jù)量大，有助于系統(tǒng)質(zhì)量數(shù)據(jù)庫客觀評(píng)價(jià)和配方有效調(diào)整。

本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了混凝土流變參數(shù)的全程自動(dòng)化連續(xù)在線測(cè)試，可直接應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)混凝土生產(chǎn)與運(yùn)輸卸料工序，既不浪費(fèi)測(cè)試料又不會(huì)擾混凝土生產(chǎn)線正常使用。

基于目前已有流變學(xué)理論方法，兩點(diǎn)法——屈服應(yīng)力和塑性黏度法在測(cè)試新拌混凝土流變性能的方法中測(cè)試準(zhǔn)確、方便，儀器價(jià)格相對(duì)便宜，因此在工程中被應(yīng)用較多。如雙筒軸回轉(zhuǎn)黏度計(jì)、BTRHEOM葉片式流變儀。但這些儀器以漿體流變性能來表征混凝土性能又無法反映拌和物內(nèi)部實(shí)際黏度。本發(fā)明采用兩點(diǎn)法，而兩點(diǎn)法需要測(cè)試十字?jǐn)嚢栎S旋轉(zhuǎn)剪切扭矩，為防止粗骨料在測(cè)試盛料筒和十字板間形成塞流和掛壁現(xiàn)象，造成受力不均，除攪拌軸直徑不宜過大，還要對(duì)新拌混凝土中的粗骨料進(jìn)行剔除以達(dá)到使測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和穩(wěn)定的目的。

除了上面所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明的新拌混凝土流變參數(shù)在線全自動(dòng)測(cè)試方法所能解決的其他技術(shù)問題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖做出進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中新拌混凝土流變參數(shù)測(cè)試儀器的等軸測(cè)圖；

圖2為圖1的后視圖；

圖3為工業(yè)平板電腦自動(dòng)控制程序界面；

圖4為新拌混凝土流變參數(shù)測(cè)試方法流程圖；

圖中：1、取料溜槽；2、進(jìn)料口；3、電磁閥；4、坡度調(diào)節(jié)器；5、測(cè)試導(dǎo)槽；6、測(cè)試導(dǎo)槽坡度調(diào)節(jié)器；7、篩網(wǎng)滾筒進(jìn)料段；8、篩網(wǎng)滾筒篩料段；9、篩網(wǎng)滾筒出料段；10、伺服電機(jī)；11、超聲料位計(jì)；12、工業(yè)平板電腦；13、控制柜；14、溫濕度傳感器；15、油缸；16、油泵電機(jī)；17、齒輪傳動(dòng)裝置；18、滾筒傳動(dòng)電機(jī)；19、盛料筒；20、盛料筒活動(dòng)底蓋；21、回收盒；22、排污孔；23、滑動(dòng)軌道；24、進(jìn)水管；25、高壓泵；26、沖洗管；27、骨料回收溜槽；28、取料溜槽支撐；29、車輪；自動(dòng)控制按鈕30、油泵電機(jī)緊急停止按鈕31、滾筒電機(jī)緊急停止按鈕32、沖洗按鈕33、出料電機(jī)故障指示燈34、進(jìn)料閥門指示燈35、滾筒傳動(dòng)電機(jī)指示燈36、測(cè)試指示燈37、檢測(cè)完成指示燈38、數(shù)據(jù)記錄指示燈39、出料指示燈40、出料油泵電機(jī)指示燈41、沖洗指示燈42、復(fù)位指示燈43、伺服電機(jī)工作指示燈44、十字?jǐn)嚢栎S轉(zhuǎn)速指示燈45、環(huán)境溫度顯示窗口46、混凝土溫度顯示窗口47、環(huán)境濕度顯示窗口48、料位距離窗口49。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

本實(shí)施例的方法實(shí)施所采用的新拌混凝土流變參數(shù)全自動(dòng)測(cè)試儀如圖1和圖2所示，包括自動(dòng)取料系統(tǒng)、滾筒式篩料系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、回料系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、顯示控制系統(tǒng)。自動(dòng)取料系統(tǒng)包括取料溜槽1、進(jìn)料口2、電磁閥3、坡度調(diào)節(jié)器4。坡度調(diào)節(jié)器4的作用是通過抬高或降低溜槽一端的高度來調(diào)節(jié)溜槽的坡度，保證新拌混凝土在溜槽上順利的滑動(dòng)。取料開始時(shí)，通過工業(yè)平板電腦12控制電磁閥3打開進(jìn)料口2開始進(jìn)料。當(dāng)工業(yè)平板電腦12上超聲料位計(jì)11讀數(shù)顯示盛料筒19內(nèi)部料達(dá)到測(cè)試要求時(shí)，工業(yè)平板電腦12控制電磁閥2關(guān)閉進(jìn)料口。

滾筒式篩料系統(tǒng)包括進(jìn)料段7、篩料段8、出料段9、齒輪傳動(dòng)裝置17。滾筒傳動(dòng)電機(jī)18通過齒輪傳動(dòng)裝置17給篩料系統(tǒng)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，使?jié)L筒以恒定的速度均速旋轉(zhuǎn)，保證混凝土篩料的穩(wěn)定性。混凝土通過進(jìn)料口2進(jìn)入測(cè)試導(dǎo)槽5，通過測(cè)試導(dǎo)槽5進(jìn)入到進(jìn)料段7?；炷翉倪M(jìn)料段7進(jìn)入篩料段8，在旋轉(zhuǎn)和滾筒傾斜滑動(dòng)的共同作用下，在篩料段8中小骨料通過篩孔進(jìn)入盛料筒19，大骨料則進(jìn)入出料段9。大骨料從滾筒出料段9出來之會(huì)落入骨料回收溜槽27，之后從溜槽進(jìn)入回收盒21。

測(cè)試系統(tǒng)包括盛料筒19、伺服電機(jī)10、十字?jǐn)嚢栎S。在測(cè)試之前，平板電腦12通過控制電磁閥關(guān)閉盛料筒活動(dòng)底蓋20。當(dāng)待測(cè)料裝滿盛料筒時(shí)平板電腦會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)流變參數(shù)測(cè)試程序，則伺服電機(jī)10會(huì)帶動(dòng)十字?jǐn)嚢栎S旋轉(zhuǎn)開始測(cè)試。測(cè)試結(jié)束以后平板電腦12會(huì)自動(dòng)控制電磁閥打開盛料筒活動(dòng)底蓋20卸料，卸料時(shí)盛料筒活動(dòng)底蓋20充當(dāng)卸料溜槽，測(cè)試料進(jìn)入回收盒21。

回料系統(tǒng)包括回收盒21、回收盒滑動(dòng)軌道23、油泵電機(jī)16。卸料完成以后，平板電腦12啟動(dòng)卸料程序，油泵電機(jī)16開始工作為回收盒21滑動(dòng)提供動(dòng)力，回收盒21就會(huì)沿著滑動(dòng)軌道23移動(dòng)直到軌道頂端。在軌道頂端裝有圓弧形的彎道，回收盒到達(dá)頂端以后會(huì)沿著圓弧的軌跡自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料。

沖洗系統(tǒng)包括進(jìn)水管24、高壓泵25、沖洗管26。沖洗前在進(jìn)水管24上加接軟管，并將軟管放入水桶中或連接在水龍頭上。然后點(diǎn)擊工業(yè)平板電腦12的沖洗按鈕，高壓泵25開始工作，將水吸出并加壓從沖洗管26噴出。沖洗管26固定在測(cè)試儀器上。設(shè)備底部的車輪29方便了在施工現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)。

如圖3所示，顯示控制系統(tǒng)包括：工業(yè)平板電腦12、邏輯控制器PLC、控制程序?？刂瞥绦虮灰浦驳絇LC中，然后在工業(yè)平板電腦12界面上以功能指示燈形式顯示。當(dāng)點(diǎn)擊自動(dòng)控制按鈕以后，整個(gè)操作系統(tǒng)自動(dòng)控制儀器測(cè)試混凝土流變參數(shù)。自動(dòng)控制界面上有自動(dòng)控制按鈕30、油泵電機(jī)緊急停止按鈕31、滾筒電機(jī)緊急停止按鈕32、沖洗按鈕33、出料電機(jī)故障指示燈34、進(jìn)料閥門指示燈35、滾筒傳動(dòng)電機(jī)指示燈36、測(cè)試指示燈37、檢測(cè)完成指示燈38、數(shù)據(jù)記錄指示燈39、出料指示燈40、出料油泵電機(jī)指示燈41、沖洗指示燈42、復(fù)位指示燈43、伺服電機(jī)工作指示燈44、十字?jǐn)嚢栎S轉(zhuǎn)速指示燈45、環(huán)境溫度顯示窗口46、混凝土溫度顯示窗口47、環(huán)境濕度顯示窗口48、料位距離窗口49。

新拌混凝土流變參數(shù)測(cè)試方法流程如圖4所示，點(diǎn)擊自動(dòng)控制按鈕之后，工業(yè)平板電腦通過程序控制電磁閥自動(dòng)關(guān)閉盛料筒活動(dòng)底蓋并打開進(jìn)料閥門開始進(jìn)料，同時(shí)篩網(wǎng)滾筒電機(jī)啟動(dòng)，篩網(wǎng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)開始篩料，當(dāng)料位計(jì)在電腦上讀數(shù)窗口顯示為零時(shí)，平板電腦會(huì)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料閥門和篩網(wǎng)滾筒電機(jī)，打開攪拌伺服電機(jī)開始測(cè)試，當(dāng)電腦測(cè)試數(shù)據(jù)采集完成以后會(huì)自動(dòng)控制電磁閥打開盛料筒活動(dòng)底蓋將測(cè)試料卸進(jìn)回收盒中，卸料完成以后出料油泵電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，推動(dòng)回收盒沿軌道移動(dòng)到指定位置并翻轉(zhuǎn)卸料，卸料完成之后出料電機(jī)控制回收盒回到原始位置等待下一次的測(cè)試。如果整個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)完成之后并不再繼續(xù)下一次測(cè)試，則點(diǎn)擊沖洗按鈕開始清洗，測(cè)試完成。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做出詳細(xì)說明，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的原理和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。