混凝土振捣时间实时检测方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土振捣时间实时检测方法，包括以下步骤：首先，在振捣棒的棒头安装用于测定待振捣混凝土电位的电极，接着，将电极通过电源连接线与单片机连接，该单片机通过采集分析振捣棒插拔待振捣混凝土时电极所反馈的电位值，进行振捣棒的振捣时间t计算，以实时地反馈振捣棒插拔待振捣混凝土的振捣时间。因此，本发明专利技术利用振捣棒插拔混凝土时，电位值所存在的差异进行振捣棒插拔混凝土的时间间隔（即振捣时间）监控，以较为准确地计算出振捣棒在待振捣混凝土中的振捣时间，为可视化地实时获知混凝土浇筑振捣状态提供了不可缺少的重要技术参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种振捣棒在混凝土中振捣时间的检测方法，属于混凝土浇筑质量控制领域。
技术介绍
对新拌混凝土浇筑振捣效果的可靠测试与整体评价是混凝土质量控制的重要环节之一。目前施工现场采用振捣方法是考虑振捣棒作用半径，要求以交错方式插入振捣棒保证混凝土浇筑区域基本都得到振捣密实。振捣棒振捣时间/振捣间距以及振捣方式需要根据新拌混凝土入仓工作性/浇筑部位几何形状/模板条件/浇筑厚度/钢筋密集程度等因素，由现场操作人员依据经验决定，一般以诸如混凝土不再溢出气泡/混凝土面不再下沉/表面泛出薄层水泥浆/声频渐高且稳定等现象判断混凝土是否振捣密实，但也不能过分振捣而引起骨料下沉离析。实践操作中，工人移动振捣点时，无法做到位置/深度/振捣持续时间的精确把握，往往多为经验操作，随意性强，受人为因素与工作条件影响很大；一旦出现欠振/过振/漏振，振捣将不能满足施工质量要求，留下质量缺陷且无法及时获知。 这已成为混凝土浇筑振捣质量的通病，但目前国内外并无精确有效的技术解决方案。显然，依靠经验的传统做法无法及时准确完整地获知混凝土浇筑振捣性态，因此不能客观准确地控制/评价混凝土浇筑质量好坏。现场若能实时可视化获取混凝土浇筑振捣效果，将对施工混凝土浇筑成型质量评判提供重要依据，也能为混凝土施工质量控制提供可行的技术方案。而欲可视化地实时获知混凝土浇筑振捣性态，则对于振捣棒在混凝土中振捣时间的准确反馈是其重要的一个处理环节。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种，其利用振捣棒插拔混凝土时，电位值所存在的差异进行振捣棒插拔混凝土的时间间隔(即振捣时间) 监控，以较为准确地计算出振捣棒在待振捣混凝土中的振捣时间，为可视化地实时获知混凝土浇筑振捣状态提供了不可缺少的重要技术参数。为实现以上的技术目的，本专利技术将采取以下的技术方案一种，包括以下步骤首先，在振捣棒的棒头安装用于测定待振捣混凝土电位的电极，接着，将电极通过电源连接线与单片机连接，该单片机通过采集分析振捣棒插拔待振捣混凝土时电极所反馈的电位值，进行振捣棒的振捣时间t计算， 以实时地反馈振捣棒插拔待振捣混凝土的振捣时间。所述单片机根据振捣棒插拔待振捣混凝土的电位值计算振捣时间的步骤具体为 首先，设置电位值调整范围；接着，将振捣棒插拔待振捣混凝土，以分别对应地测取振捣棒插入待振捣混凝土以及拔离待振捣混凝土时的电位值，并采用电位值调整范围分别对所测取的电位值进行修正，以分别获取表征振捣棒插入待振捣混凝土开始振捣作业的电位阈值Us以及振捣棒拔离待振捣混凝土的电位阈值化；然后，采用振捣棒对待振捣混凝土进行振捣作业，振捣作业开始后，将电极所采集到的电位值U与电位阈值Us、电位阈值Ue进行比较，一旦电位值U大于电位阈值Us，即开始振捣时间的计时，直到电位值U小于电位阈值 Ue，停止振捣时间的计时，从而实现对每次振捣时间的实时采集。所述振捣棒的操作端外围嵌固有十字形钢制套管。根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果1、本专利技术采用特制的振捣棒(在振捣棒的棒头安装电极)，利用单片机，根据振捣过程中，振捣棒上的浆液在插入和拔离待振捣混凝土时电位值/电阻值的不同，从而分别对振捣棒插入混凝土以及拔离混凝土两个状态进行监控，计算出了振捣棒插拔待振捣混凝土的时间间隔，即获得了振捣棒在待振捣混凝土中的振捣时间。由此可知，本专利技术采用较为巧妙、简单的振捣棒、电极一体化结构，结合单片机中编制的软件程序(用于处理电极所采集的电位值)，计算出振捣棒在待振捣混凝土中的振捣时间，能够实现对混凝土中各振捣区域振捣状态的实时监控。2、本专利技术采用电位调整值对阈值进行修正，体现了振捣棒插入与拔离时混凝土浆液阻值从变化到稳定所存在客观时间间隔和振捣的混凝土性能参数变异，即满足了混凝土振捣施工的客观要求。3、本专利技术所述的振捣棒上安装十字套管，便于施工方便。 附图说明图1是采用本专利技术所述振捣时间检测方法的混凝土浇筑振捣动态可视化监测方法的系统框图2是采用本专利技术所述振捣时间检测方法的所述混凝土浇筑振捣动态可视化监测方法的信号流程图3是本专利技术所述振捣棒的结构示意图； 图4是本专利技术所述振捣棒的电极卡套结构示意图5是采用本专利技术所述振捣时间检测方法的混凝土浇筑振捣动态可视化监测方法的流程框其中电极组件1 ；导线管11 ；铜电极12 ；电极卡套13 ；十字把手2 ；嵌固旋钮3 ；振捣棒4 ；电极电线5 ；焊接螺丝6。具体实施例方式附图非限制性地公开了本专利技术所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本专利技术的技术方案。如图1至4所示，一个完整的混凝土浇筑振捣动态可视化监测方法，主要包括以下几个部分振捣状态的实时反馈，振捣时间的实时反馈，将振捣状态和振捣时间整合后的可视化显示，具体地说，包括以下步骤1)振捣棒的振捣轨迹和振捣时间的测定一首先，在振捣棒的一端安装用于测定待测混凝土拌合物电位的电极，另一端则安装GPS天线；其次， 将振捣棒插拔待测混凝土拌合物，且在振捣棒插拔待测混凝土拌合物时，采用传统RTK工作模式对GPS天线所反馈的数据进行处理，以获得GPS天线在振捣棒上固定点的坐标数据，并将该GPS天线在振捣棒上固定点的坐标数据反馈至单片机，根据振捣棒棒头的定位坐标数据与GPS天线在振捣棒上固定点的坐标数据之间的关系，即可得到每一次振捣棒插拔时的振捣轨迹(x，y，z);同时，利用单片机采集分析振捣棒插拔待振捣混凝土时电极所反馈的电位值来获取振捣棒的振捣时间t ；最后，单片机将振捣棒的振捣轨迹与相应的振捣时间整合起来，以形成四维坐标数据(X，1，z, t) ；2)振捣棒振捣状态的可视化一将步骤1)所形成的四维坐标数据(X，y, z, t)反馈至图形处理软件，该图形处理软件根据施工规范确定的振捣时间要求，判断出相应的振捣区域效果，并将各区域振捣效果可视化显示。本专利技术中，所述单片机根据振捣棒插拔待振捣混凝土的电位值计算振捣时间的步骤具体为首先，设置电位值调整范围；接着，将振捣棒插拔待振捣混凝土，以分别对应地测取振捣棒插入待振捣混凝土以及拔离待振捣混凝土时的电位值，并采用电位值调整范围分别对所测取的电位值进行修正，以分别获取表征振捣棒插入待振捣混凝土开始振捣作业的电位阈值化以及振捣棒拔离待振捣混凝土的电位阈值化；然后，采用振捣棒对待振捣混凝土进行振捣作业，振捣作业开始后，将电极所采集到的电位值U与电位阈值化、电位阈值 Ue进行比较，一旦电位值U大于电位阈值化，即开始振捣时间的计时，直到电位值U小于电位阈值化，停止振捣时间的计时，从而实现对每次振捣时间的实时采集。如图1所示，本专利技术所述的系统功能实现具体步骤为 1、架设启动GPS基准站。(1)架设基准站和天线，保持两脚架之间距离不小于:3m，避免电台干扰GPS信号。基准站需架设在地势较高/视野开阔地方，避免强磁场，以利于UHF (Ultra High Frequency)无线信号传送和卫星信号接收。(2)在基准站和天线支座上分别安装固定基准站卫星接收机和电台天线。若移动站距离较远，可增设使用电台天线加长杆。使用接收机启动卫星接收，直到卫星灯间隔5秒闪N次，表明收到N颗卫星。(3)在天线脚架上安装固定基准站数字电台。电台上三个串口分别与电台天线/ 电源/卫接收机连接。(其中电台与接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田正宏，毛龙，边策，邓会江，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：