本发明专利技术公开了一种一种施工现场混凝土流变性动态检测方法，步骤为：首先，安装调试测试仪；然后，开始采样，从混凝土卸料口处自动采集拌合物测试样，测试采集混凝土拌合物试样的温度Ｔｊ，取平均得Ｔｊ，连续采集得到｛Ｍｊｉ，ｎｉ，Ｔｊ｝若干组，将采集的数据储存在单片机中；最后，进行数据分析，根据Ｍｊｉ，计算出τｊｉ；根据ｎｉ，计算出γｉ；将ｊ个试样中对应的ｉ档转速ｎｉ下计算所得的τｊｉ数据分别取平均，τｊｉ，根据γｉ－τｊｉ关系绘制出混凝土的流变曲线图和触变滞回曲线图，通过曲线拟合获得一直线τｊｉ＝τ０＋ηｐγｉ得到｛τ０，ηｐ，Ｔｊ｝，其中τ０为浇注前流态混凝土Ｔｊ条件下的剪应力屈服值、ηｐ为Ｔｊ条件下浆体的塑性粘度，通过曲线拟合得到上下两个曲线函数ｆ１（γｉ）、ｆ２（γｉ），再积分得混凝土滞后环面积Ｓ，用以分析流态混凝土的触变性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流态混凝土流变性能测试领域，具体地说是涉及施工现场混凝土 流变性能的检测方法及其装置。
技术介绍
对流态混凝土的流变性测试和评价一直是混凝土质量控制的重要环节之一。 流态混凝土属于非牛顿流体，其中两个最基本的流变学参数浆体的剪应力屈服值r。和浆体的塑性粘度;7p是反映混凝土浆体流变性的主要指标。目前施工现场使用最多也是最方便的测试混凝土流变性的方法是塌落度测试。用塌落度来评价混凝土的流变性存在着诸多缺陷它只适合稠度范围在3.8 17.8cm的中等可塑到高等可塑的稠度范围，这种方法对不正规操作相当敏感，需要一定的操作技巧； 对贫拌和物而言，塌落度方法不能测出稠度不同的两种拌和物的差异；即便塌落 度相同的混凝土，稳定性如离析、泌水可能差异很大；对大流变性混凝土也不适 用。此外也有在施工现场测试大流变性混凝土流速变化如用L型流动仪、Orimet 流速仪等，但要配合塌落度测试仪或维勃稠度仪等才能判断混凝土的流动性和工 作性能，这些方法测点少、随意性强、手工操作误差大和对浇注混凝土流变性无 法完整客观评价。目前工程实践中也有其他一些新型测试混凝土流变性的方法，这些方法都是 基于两点法原理测试流态混凝土的剪应力屈服值r。和浆体的塑性粘度77p 。但这 些测试仪器和方法只能在现场由人工控制随机测试少量测点，获取少量离散数 据，籍以评价混凝土的流变性能，对整体混凝土流变性的变化无法准确评判。施工现场能实时获取所有浇注前混凝土流变性参数是对整体混凝土流变性 评判的重要依据，也对混凝土的施工质量控制提供了可靠的技术指标。显然依靠 上述诸多种测试方法无法满足获取对整体混凝土流变性评判的完整参数，因此不 能对浇注的混凝土流变性有客观准确的评价
技术实现思路
为了克服目前所采用的混凝土流变性测试手段对整体混凝土流变性的变化 无法准确评判的缺点，本专利技术公开了一种， 可以对混凝土整体流变性做出正确评价。本专利技术的技术方案为 一种，步骤为首先，安装调试测试仪，使测试仪的料盒运动到采样位置时，正位于混凝土 车或泵的卸料口下方；然后，开始釆样，从混凝土卸料口处自动采集混凝土拌合物试样，测试采集混凝土拌合物试样的温度7)，然后对采集的z;取算术平均，得到这组的温度7;，其中j-l， 2，……k， j表示同一批次混凝土所需测试的试样编号，k为同一批次 混凝土所需测试的试样总数，k根据具体需要取值；连续测试j个试样下的每个 试样不同转速 下的旋转扭距M》，其中j-l， 2，……k， j、 k意义同上，tl， 2， 11， /为同一试样由60转/min 200转/min之间转速变换次数，比如从60转/min 90转/min 120转/min-l 50转/min 180转/min 200转/min 180转/min 150 转/min 120转/min 90转/min 60转/min进行11次转速变换，也就是有11个档 位，例如"4表示进行了4次转速变换也就是第4档的转速。以这种方法连续采 集得到同一批次混凝土拌合物试样的{ M》，w,， 7}}若干组，将采集的数据储存 在单片机MSP430中。为保证施工现场测试方便，在单片机控制系统内设置了自 动采集存储系统，最多可存储12， 500个数据，可以连续获取采集数据，既可以 联机在线测试，也可以间断读取测试数据，从而便于自动测试系统的连续工作。 其中，所述的不同转速",是指从60转/min 200转/min的转速之间，由低到高， 再由高到低变化的转速，比如由60转/min 90转/min-120转/min 150转/min-180 转/min 200转/min 180转/min-150转/min 120转/min-90转/min 60转/min转动。 最后，将单片机中储存的数据传输到上位机中进行数据分析，根据所得旋转扭矩M力，由公式^,=^^^计算出剪切应力^,，式中i^十字型搅拌轴的直径/T"旋转叶片长度M力一第j个试样第i档时的旋转扭矩，万一圆周率； 根据转速",，由公式K = 30^2 +4/0{_1^[^^〗+ 计算剪切速率K，其中A —料桨盒高度，A—旋转叶片半径，/z—旋转叶片长度，",一第i档转速，公式推导过程如下通过电机带动旋转叶片转动第j个测试样混凝土拌合物，再由扭矩传感器测出旋转叶片在第i档转速",下的旋转扭矩i^，由旋转扭矩il^可得到剪切应力7力，推导过程如下把十字搅拌轴的剪切面看作一个圆筒面来计算，如图8，因此，受剪切的面 按照侧面和两个底面计算，则所受旋转扭矩M力为錄,.V了 + 2S底丁 j—，D2CD + 8h)16M .7 =_" "_ (1)由此可以得到式中D—十字型搅拌轴的直径h—旋转叶片长度M力一第i档转速",下的旋转扭矩，冗一3.14;搅拌轴的剪切速率^的推导过程如下 一假定十字型搅拌轴的剪切面为一圆筒，而料浆盒内部混凝土在搅拌过程中形 成一圆筒如图9:则A处产生的粘滞阻力的剪切速率是^ :式中0: A处的旋转角速度变量，v: A处线速度，r: A处半径，取(3)将(1)式、(2)式带入(3)式，整理后得到当产Ri时，w = 0;当产R2时，w = Q。代入(4)式进行积分，64/ 3，2+, 16/^2及22 ^ 《将(1)式代入(6)式，移项整理得(4)(5)(6)6<formula>formula see original document page 7</formula>由剪切速率& = t&可计算得<formula>formula see original document page 7</formula>因为<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—十字型搅拌轴的直径，第i档转速；《一料浆盒高度；h—旋转叶片长度；^一旋转叶片半径；角速度，0S^SQ。将j组试样第i档转速 下测得的^,数据对应分别取平均，得到第i档剪切速率k和平均剪切应力巧,关系，根据计算的剪切速率&和平均剪切应力",关系 绘制出混凝土的流变曲线图，通过曲线拟合获得一直线",-r。+77^,得到jr。，/7p,7^，其中r。为浇注前流态混凝土Z;条件下的剪应力屈服值、为条件下浆体的塑性粘度，从而可以分析液态混凝土的流变性；根据测得的不同转速 下的剪切速率&和平均剪切应力",关系获得流态混凝土的触变滞回曲线图，通 过曲线拟合得到上下两个曲线函数乂oo 、 /2")，再积分得混凝土滞后环面积S，从而分析流态混凝土的触变性，用同样的方法测得若干组的混凝土试样的流变性 和触变性以及温度参数。从搅拌机出料口处自动采集混凝土拌合物试样，测试记录采集的混凝土拌合 物试样的温度，以及每个试样不同i档转速下的旋转扭距Jl^的具体步骤为测 试开始后，料盒运动至搅拌机出料口下方接取待测混凝土本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种施工现场混凝土流变性动态检测方法，其特征在于，步骤为： 首先，安装调试测试仪，使测试仪的料盒运动到采样位置时，位于混凝土车或泵的卸料口下方； 然后，开始采样，从混凝土卸料口处自动采集拌合物测试样，测试采集混凝土拌合物试样的温度Ｔ↓［ｊ］，然后对采集的Ｔ↓［ｊ］取算术平均，得到这组的温度＊↓［ｊ］，其中ｊ＝１，２，……ｋ，ｊ表示同一批次混凝土所需测试的试样编号，ｋ为同一批次混凝土所需测试的试样总数，ｋ根据具体需要取值；连续测试ｊ个试样下的每个试样不同转速ｎ↓［ｉ］下的旋转扭距Ｍ↓［ｊｉ］，其中ｊ＝１，２，……ｋ，ｊ、ｋ意义同上，ｉ＝１，２，……１１，ｉ为同一试样由６０转／ｍｉｎ～２００转／ｍｉｎ～６０转／ｍｉｎ之间转速变换次数；以这种方法连续采集得到同一批次混凝土拌合物试样的｛Ｍ↓［ｊｉ］，ｎ↓［ｉ］，＊↓［ｊ］｝若干组，将采集的数据储存在单片机中； 最后，将单片机中储存的数据传输到上位机中进行数据分析，根据所得旋转扭矩Ｍ↓［ｊｉ］，由公式τ↓［ｊｉ］＝１６Ｍ↓［ｊｉ］／πＤ↑［２］（Ｄ＋８ｈ）计算出剪切应力τ↓［ｊｉ］，式中：Ｄ－十字型搅拌轴的直径：ｈ－旋转叶片长度：Ｍ↓［ｊｉ］－第ｊ个试样第ｉ档时的旋转扭矩，π－３．１４；根据转速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］｝计算出剪切速率γ↓［ｉ］，其中Ｒ↓［１］－料浆盒高度，Ｒ↓［２］－旋转叶片半径，ｈ－旋转叶片长度，ｎ↓［ｉ］－第ｉ档转速；将ｊ个试样中对应的ｉ档转速ｎ↓［ｉ］下计算所得的τ↓［ｊｉ］数据分别取平均，得到剪切速率γ↓［ｉ］和平均剪切应力＊↓［ｊｉ］关系，根据ｉ档剪切速率γ↓［ｉ］和平均剪切应力＊↓［ｊｉ］关系绘制出混凝土的流变曲线图，通过曲线拟合获得一直线＊↓［ｊｉ］＝τ↓［０］＋η↓［ｐ］γ↓［ｉ］得到｛τ↓［０］，η↓［ｐ］，＊↓［ｊ］｝，其中τ↓［０］为浇注前流态混凝土＊↓［ｊ］条件下的剪应力屈服值、η↓［ｐ］为＊↓［ｊ］条件下浆体的塑性粘度，用以分析液态混凝土的流变性；根据获得的ｊ个试样ｉ档转速下的剪切速率γ↓［ｉ］和平均剪切应力＊↓［ｊ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田正宏，顾冲时，武良金，刘兆磊，许敏钟，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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