一种实时检测搅拌机内混凝土塑性粘度的方法与流程

本发明涉及混凝土生产中工作性能的实时检测技术，具体涉及一种实时检测搅拌机内混凝土塑性粘度的方法。
背景技术：
：在混凝土工程施工过程中，混凝土良好的工作性能正变得越来越重要，但是，在混凝土生产过程中，混凝土工作性能指标量化困难，更多的是依靠技术员的经验判断，因此存在“因人而异”的不稳定性，无法做到实时检测和及时调整，即是经验丰富的技术人员，也只是在混凝土放出搅拌机之后进行判断，如果工作性能不符合预设值，也无法在搅拌机内调整，只能以搅拌运输车为载体进行置换、添加辅料等措施，费工费时，而且仍属于经验法，无法保证工作性能的稳定；最后，目前预拌厂混凝土工作性指标主要指坍落度，在现代混凝土技术发展的背景下已经不能满足其土工作性能评价的需求，更无法指导质量控制。因此，需要开发一种具备“实时性”及量化功能的混凝土工作性能检测方法。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种实时检测搅拌机内混凝土塑性粘度的方法，解决了判断搅拌机内混凝土工作性能的难题，实现了混凝土不出机的情况下测量其塑性粘度，进而实现实时检测实时调整，易于操作，且具有创新性和实用性。本发明提出的一种实时检测搅拌机内混凝土塑性粘度的方法，具体步骤如下：（1）提供一条混凝土生产线；（2）确定一种所需要生产的混凝土的标号，并确定该混凝土的标号单盘生产方量，单位为m3/盘；（3）记录搅拌机投料前的空转电流a0，其中：空转电流a0为确定数值；（4）记录搅拌机从开始投料到开始放料时间段内的电流，并绘制成时间-电流曲线；（5）从时间-电流曲线中获取搅拌机稳定电流ast，并计算稳定电流ast和空转电流a0二者之差，差值为ast-0；（6）用混凝土流变仪测量新拌混凝土的塑性粘度值η，单位为pa∙s；（7）重复步骤（5）-步骤（6），获得多组稳定电流和空转电流二者之差的差值的ast-0和塑性粘度值η，建立稳定电流和空转电流二者之差的差值ast-0与新拌混凝土塑性粘度η的函数关系f(ast-0,η)；（8）实际生产中把稳定电流和空转电流二者之差的差值ast-0代入步骤（6）所得的函数关系f(ast-0,η)中，就可以在混凝土未出搅拌机之前计算得到混凝土的塑性粘度；（9）根据不同项目要求设定混凝土的塑性粘度值，再根据计算得到的实时塑性粘度值对混凝土进行实时调整。本发明中，步骤（2）所述混凝土的标号不低于c30。本发明中，步骤（5）中所述稳定电流ast的获得，通过以下步骤实现：（5.1）对绘制的电流-时间曲线进行多项式拟合，获得拟合函数a=a+b1t+b2t2+b3t3+b4t4，a表示搅拌电流，t表示搅拌时间，a，b1，b2，b3，b4为常数，拟合函数可决系数r2必须满足r2≥0.95；（5.2）对拟合函数进行一阶求导，求出一阶导数等于0时对应的搅拌时间，当一阶导数等于0对应的搅拌时间有2个时，以较小的那个搅拌时间为准，记录为tst，tst为具体数值，单位s；（5.3）将tst代入到拟合函数a=a+b1t+b2t2+b3t3+b4t4中，其中：t=tst,计算得到的a值即为ast。本发明中，步骤（5）中稳定电流ast和空转电流a0二者之差计算公式为：ast-0=ast-a0。本发明中，步骤（6）中所述用流变仪测量新拌混凝土塑性粘度必须满足：从混凝土出机到塑性粘度测试完毕时间小于20min。本发明中，步骤（7）中稳定电流ast和空转电流a0二者之差的差值ast-0与新拌混凝土塑性粘度η的函数关系f(ast-0,η)的获得，通过如下步骤实现：（7.1）获得多组稳定电流和空转电流二者之差的差值的ast-0和塑性粘度值η，数据组数≥5；（7.2）对ast-0和η值进行线性拟合获得y=m+nx，其中y为塑性粘度η，x为稳定电流和空转电流之差ast-0，其中：m，n为常数。本发明中，步骤（7）获得的函数关系f(ast-0,η)为：η=0.61+0.92ast-0。本发明中，通过拟合获得的函数关系f(ast-0,η)的可决系数r2必须满足r2≥0.95。本发明的有益效果在于：本发明利用混凝土搅拌机电流与混凝土流变性能之间的关系，通过实时分析搅拌机的电流获得搅拌机内混凝土的塑性粘度，实现了混凝土不出机的情况下测量其塑性粘度，进而实现混凝土工作性能的实时检测实时调整，易于操作，且具有创新性和实用性。本发明一种实时检测搅拌机内混凝土塑性粘度的方法步骤简单，对搅拌机内混凝土工作性能的实时检测与及时调整具有指导意义。附图说明图1为本发明一种实时检测搅拌机内混凝土塑性粘度的方法的流程示意图。图2为搅拌时间-电流曲线及其多项式拟合曲线图3为本发明稳定电流ast和空转电流a0之差ast-0与新拌混凝土塑性粘度η的关系示意图。具体实施方式为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。请参阅图1所示，本发明提供一种实时检测搅拌机内混凝土塑性粘度的方法，包括以下步骤：（1）提供一条混凝土生产线；（2）确定一种所需要生产的混凝土的标号，并确定该标号单盘生产方量，单位m3/盘；在本发明实施例中，所述混凝土标号为c50，单盘3m3/盘；（3）记录搅拌机投料前的空转电流a0，a0为确定数值，在本发明实施例中，a0=25.5a，数字后的a表示电流的单位—安培；（4）记录搅拌机从开始投料到开始放料时间段内的电流，并绘制时间-电流曲线，如附图2所示；（5）从电流曲线中获取搅拌机稳定电流ast，并计算稳定电流ast和空转电流a0二者之差值ast-0。本发明中，所述稳定电流ast的获得通过以下步骤：（1）对绘制的电流-时间曲线进行多项式拟合，获得：a=a+b1t+b2t2+b3t3+b4t4a表示搅拌电流，t表示搅拌时间，a，b1，b2，b3，b4为常数，拟合函数可决系数r2必须满足r2≥0.95。本实施例中，对所述电流曲线进行多项式拟合获得：a=69.1-0.44t-0.01t2+1.71*10-4t3-6.81*10-7t4，可决系数r2=0.98。（2）对拟合函数进行一阶求导，求出一阶导数等于0时对应的搅拌时间，当一阶导数等于0对应的搅拌时间有2个时，以较小的那个搅拌时间为准，记录为tst，tst为具体数值，单位s。在本实施例中，对拟合函数求一阶导为:a’=-0.44-0.02t+5.13*10-4t2-2.72*10-6t3，令a’=0，得t1=86.5，t2=118.1，以t1,t2中较小的t1为准，则tst=86.5。（3）将tst代入到拟合函数a=a+b1t+b2t2+b3t3+b4t4中，计算得到的a值即为ast。本实施例中，将tst=86.5代入到拟合函数a=69.1-0.44t-0.01t2+1.71*10-4t3-6.81*10-7t4中，得到ast=32.9a（安培）。（6）用混凝土流变仪测量新拌混凝土的塑性粘度值η，单位pa∙s；所述用流变仪测量新拌混凝土塑性粘度必须满足：从混凝土出机到塑性粘度测试完毕时间小于20min，本实施例中，c50混凝土塑性粘度测量结果为η1=68pa*s。（7）获得稳定电流和空转电流之差ast-0与新拌混凝土塑性粘度η的函数关系f(ast-0,η)；本实施例中，ast-0=32.9-25.5=7.4a（安培），重复上述步骤得到多组ast-0和η值，如下表所示：标号c50c50c50c50c50平稳电流ast35.52932.934.434.1空转电流a025.525.525.525.525.5ast-0103.57.48.98.6实测塑性粘度n*m9541688681.5对ast-0和η值进行线性拟合获得y=m+nx，其中y为塑性粘度η，x为稳定电流和空转电流之差ast-0，其中m，n为常数。本实施例中，所述获得的函数关系f(ast-0,η)为：η=0.61+0.92ast-0，其中，r2=0.99（8）实际生产中把稳定电流和空转电流差值代入η=0.61+0.92ast-0中，就可以在混凝土未出搅拌机之前计算得到混凝土的塑性粘度。（9）根据不同项目要求设定混凝土的塑性粘度值，再根据计算得到的实时塑性粘度值对搅拌机内得混凝土工作性能进行实时调整。以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。当前第1页12