平码五不中公式规律
  • / 12
  • 下载费用:30 金币  

一种施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统及方法.pdf

关 键 ?#21097;?/dt>
一种 施工现场 混凝土 硬化 程度 实时 反馈 系统 方法
  专利查询网所有?#35797;?#22343;是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
摘要
申请专利号:

CN201710031344.2

申请日:

2017.01.17

公开号:

CN106556545A

公开日:

2017.04.05

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G01N 3/40申请日:20170117|||公开
IPC分类号: G01N3/40 主分类号: G01N3/40
申请人: 葛洲坝集团试验检测有限公司
发明人: 陈志远; 王振振; 陈军琪
地址: 430000 湖北省武汉市江汉区马场角路64号1栋1单元17层1702室
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 宜昌市三峡专利事务所 42103 代理人: 成钢
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201710031344.2

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.05.03|||2017.04.05

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

一种施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统及方法,其系统包括振动测试仪,振动测试仪的输出端和输入端分别与激振器和振动加速度传感器连接,振动加速度传感器与固定锥的一端连接,固定锥的另一端插入试件中固定连接,试件设置在塑料试模中。采用上述结构,本发明能够解决现有检测混凝土硬化的方法不能实现对混凝土硬化程度实时反馈的问题。

权利要求书

1.一种施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,其特征在于:它包括振动测试仪(8),
振动测试仪(8)的输出端和输入端分别与激振器(7)和振动加速度传感器(6)连接,振动加
速度传感器(6)与固定锥(4)的一端连接,固定锥(4)的另一端插入试件(2)中固定连接,试
件(2)设置在塑料试模(3)中。
2.根据权利要求1所述的施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,其特征在于:所述塑
料试模(3)底部设有隔振垫(5)。
3.根据权利要求1或2所述的施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,其特征在于:所
述它还包括防护罩(1),防护罩(1)内至少有2个放置区域,塑料试模(3)、试件(2)、隔振垫
(5)整体置于防护罩(1)内一个放置区域中,振动测试仪(8)置于防护罩(1)内另一个放置区
域中。
4.根据权利要求1所述的施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,其特征在于:所述振
动测试仪(8)的数据输出端与服务器(10)的数据输入端连接,服务器(10)的数据输出端与
客户端(11)连接。
5.根据权利要求4所述的施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,其特征在于:所述振
动测试仪(8)与服务器(10)之间,服务器(10)与客户端之间设有无线信号收发装置(9)。
6.根据权利要求5所述的施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,其特征在于:所述无
线信号收发装置(9)为无线AP或无线路由器。
7.一种基于权利要求5所述反馈系统的用于施工现场混凝土硬化程度实时反馈的方
法,其特征在于:包括以下步骤:
1)在施工现场的合适位置架设无线热点(9),使振动测试仪(8)、服务器(10)和客户端
(11)能进行无线通讯;将防护罩(1)平稳放置在结构物旁边的偏僻处,以减少施工干扰,并
能保证该处的环?#31243;?#20214;与结构混凝土的养护条件一致;
2)将振动测试仪(8)放置在防护罩(1)一端的箱状物内,将隔振垫(5)平放在防护罩(1)
另一端的笼状物内;
3)在混凝土结构物进行浇筑施工时,进行混凝土抽取样品,筛除粒径大于20mm的骨料,
翻拌均匀后装入塑料试模(3),振捣密实,抹平表面,且使之与塑料试模(3)的上沿平齐;塑
料试模(3)中的混凝土凝固硬化,即为试件(2);
4)将塑料试模(3)连同其中的试件(2)一起平稳转移置至隔振垫(5)上;再将传感器(6)
通过信号线与振动测试仪(8)连接,并通过螺纹与固定锥(4)稳固地连接在一起;然后将固
定锥(4)从试件(2)表面中心竖直插入,深至只有螺纹部分外露;
5)待试件凝固一段时间后,如果激振器(7)放在试件(2)上不会下沉进入混凝土,即把
激振器(7)通过电线与振动测试仪(8)连接,并在试件(2)的上表面纵轴线上紧靠端部竖直、
平稳放置,激振器(7)不能接触塑料试模(3);
6)打开振动测试仪(8),打开客户端(11),访问服务器(10),设定时间间隔,使系统开始
工作,按照时间间隔进行激振和数据采集,得到试件(2)的振动时域波形,通过振动分析得
到试件(2)的自振频率Fi;
7)服务器(10)按公式计算混凝土的推定强度Pi,并将试件编号、代表部位、龄期和推定
强度以表格和强度发?#26500;?#31243;线的方式显示出来;
8)当自振频率Fi大于2000Hz后,将试件(2)从塑料试模(3)中脱出,改设时间间隔,使系
统继续运行,运行期间盖上防护罩的盖子,锁好,使试件免受干扰、防止丢失;
9)随着混凝土浇筑施工的继续,新的试件(2)不?#29616;?#20316;,并接入系统;必要时增加传感
器(6)、激振器(7)、振动测试仪(8)等的数量;
10)将取自同一浇筑仓位的同一种类混凝土的试件(2)作为一批看待,系统将该批的每
一个试件(2)的最新推定强度值作为一个数列,每?#22791;?#25209;有最新推断强度值出现时,求出该
数列中的最小值,将其作为该仓位混凝土强度的评定值P,假设规范规定的可以进行下一道
工序的混凝土强度值为Ps,则当满足P≥Ps时,系统发出可以进行下一道工序的通知,如果
不再有监控需求,系统即结束运行。
8.根据权利要求7所述的施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,其特征在于:步骤6)
中,时间间隔设定为10?#31181;櫻?#20351;系统开始工作,每10?#31181;?#36827;行1次激振和数据采集,得到试件
2的一个振动时域波形。
9.根据权利要求7所述的施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,其特征在于:
步骤8)中,时间间隔改设为1小时,使系统继续运行。
10.根据权利要求7所述的施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,其特征在于:步骤
7)中的公式为Pi = 4.138·Fi4.121·10-14。

说明书

一种施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统及方法

技术领域

本发明属于混凝土检测领域,具体涉及一种施工现场混凝土硬化程度实时反馈系
统及方法。

背景技术

目前,在土建工程施工现场,混凝土结构和构件浇筑完毕后,混凝土硬化程度开始
受人关注,因为它关乎何时能够拆除模板和支撑,何时能够进行下一道工序。如果对硬化程
度把握不准,在混凝土未足够硬化时,就贸然进行支护拆除,开始下一?#26041;?#30340;施工,一定会
对工程质量造成不利影响,?#29616;?#32773;?#22815;?#36896;成结构垮塌、断裂等安全事?#30465;?#22312;桥梁结构、大跨
度壳体结构、预应力构件的混凝土施工中,这个问题显得特别突出。另一方面,如果等待混
凝土硬化时间过长,则会影响施工进度。为了掌握混凝土硬化情况,传统的做法是:在施工
时成型多组不同龄期的混凝土抗压强度试件,搁置在结构或构件旁边,进行同条件养护,至
规定的时间进行试验,得到混凝土的抗压强度。由于过多的试件制作和强度试验会带来很
大的工作量,事实上不会每一个龄期?#21152;?#35797;件,有时,为了省事,?#22815;?#23569;做试验甚至不做试
验,仅凭经验判断强度的发展,以至于酿成事?#21097;?#25152;?#36816;擔?#36825;种做法对混凝土硬化程度的反
馈及时性差,操作不便,不能满足施工需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统
及方法,能够解决现有检测混凝土硬化的方法不能实现对混凝土硬化程度实时反馈的问
题。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

一种施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,它包括振动测试仪,振动测试仪的输出
端和输入端分别与激振器和振动加速度传感器连接,振动加速度传感器与固定锥的一端连
接,固定锥的另一端插入试件中固定连接,试件设置在塑料试模中。

上述塑料试模底部设有隔振垫。

上述它还包括防护罩,防护罩内至少有2个放置区域,塑料试模、试件、隔振垫整体
置于防护罩内一个放置区域中,振动测试仪置于防护罩内另一个放置区域中。

上述振动测试仪的数据输出端与服务器的数据输入端连接,服务器的数据输出端
与客户端连接。

上述振动测试仪与服务器之间,服务器与客户端之间设有无线信号收发装置。

上述无线信号收发装置为无线AP或无线路由器。

一种基于上述反馈系统的用于施工现场混凝土硬化程度实时反馈的方法,其特征
在于包括以下步骤:

1)在施工现场的合适位置架设无线热点,使振动测试仪、服务器和客户端能进行无线
通讯;将防护?#21046;?#31283;放置在结构物旁边的偏僻处,以减少施工干扰,并能保证该处的环?#31243;?br />件与结构混凝土的养护条件一致;

2)将振动测试仪放置在防护罩一端的箱状物内,将隔振垫平放在防护罩另一端的笼状
物内;

3)在混凝土结构物进行浇筑施工时,进行混凝土样品抽取,筛除粒径大于20mm的骨料,
翻拌均匀后装入塑料试模,振捣密实,抹平表面,且使之与塑料试模的上沿平齐;塑料试模
中的混凝土凝固硬化,即为试件;

4)将塑料试模连同其中的试件一起平稳转移置至隔振垫上;再将传感器通过信号线与
振动测试仪连接,并通过螺纹与固定锥稳固地连接在一起;然后将固定锥从试件表面中心
竖直插入,深至只有螺纹部分外露;

5)待试件凝固一段时间后,如果激振器放在试件上不会下沉进入混凝土,即把激振器
通过电线与振动测试仪连接,并在试件的上表面纵轴线上紧靠端部竖直、平稳放置,激振器
不能接触塑料试模;

6)打开振动测试仪,打开客户端,访问服务器,设定时间间隔,使系统开始工作,按照时
间间隔进行激振和数据采集,得到试件的振动时域波形,通过振动分析得到试件的自振频
率Fi(单位Hz);

7)服务器按公式计算混凝土的推定强度Pi(单位MPa),并将试件编号、代表部位、龄期
和推定强度以表格和强度发?#26500;?#31243;线的方式显示出来;

8)当自振频率Fi大于2000Hz后,将试件2从塑料试模3中脱出,改设时间间隔,使系统继
续运行,运行期间盖上防护罩的盖子,锁好,使试件免受干扰、防止丢失;

9)随着混凝土浇筑施工的继续,新的试件不?#29616;?#20316;,并接入系统;必要时增加传感器、
激振器、振动测试仪等的数量;

10)将取自同一浇筑仓位的同一种类混凝土的试件作为一批看待,系统将该批的每一
个试件的最新推定强度值作为一个数列,每?#22791;?#25209;有最新推断强度值出现时,求出该数列
中的最小值,将其作为该仓位混凝土强度的评定值P,假设规范规定的可以进行下一道工序
的混凝土强度值为Ps,则当满足P≥Ps时,系统发出可以进行下一道工序的通知。如果不再
有监控需求,系统即结束运行。

步骤6)中,时间间隔设定为10?#31181;櫻?#20351;系统开始工作,每10?#31181;?#36827;行1次激振和数
据采集,得到试件2的一个振动时域波形。

步骤8)中,时间间隔改设为1小时,使系统继续运行。

步骤7)中的公式为Pi = 4.138·Fi4.121·10-14。

采用上述结构,该系统具有程序控制下的自动激振、采集和分析功能,为实施在关
注期内对混凝土硬化特性长时间、高频?#30465;?#26080;损监测提供了条件;频率与强度转?#36824;?#24335;,提
供了实测出的频?#30465;?#24378;度对应关系;试件在施工现场同条件养护,使试件和结构物的强度发
展更加接近;无线网络的应用,适应了工地复杂的环?#31243;?#20214;,增加了系统运行的稳定性。以
?#23435;?#22522;础,实现了对施工现场混凝土硬化程度的实时反馈和自动决策,为及时掌握混凝土
强度的发展,指导施工提供?#21496;?#20934;的、智能化手段。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:

图1为本发明的整体结构示意图;

图2为自振频率与硬化历时关系曲线;

图3为推断强度与硬化历时关系曲线;

图4为混凝土硬化程度反馈记录表。

具体实施方式

如图1所示一种施工现场混凝土硬化程度实时反馈系统,它包括振动测试仪8,振
动测试仪8的输出端和输入端分别与激振器7和振动加速度传感器6连接,振动加速度传感
器6与固定锥4的一端连接,固定锥4的另一端插入试件2中固定连接,试件2设置在塑料试模
3中。

所述塑料试模3底部设有隔振垫5。使用塑料试模3,可以削弱和避开试模的振动对
试件2振动测试数据的影响;使用隔振垫5可以搁置试件2,减少源于外部存在的振动和激振
器7激起外部物体的振动对试件2振动测试数据的影响,起到隔振作用。

所述它还包括防护罩1,防护罩1内至少有2个放置区域,塑料试模3、试件2、隔振垫
5整体置于防护罩1内一个放置区域中,振动测试仪8置于防护罩1内另一个放置区域中。这
样能减少试件、振动测试仪、传感器和激振器等受到施工区域常有的高空落物、外部?#19981;鰲?br />?#23435;?#30896;触带来的干扰、也起到防止丢失的作用。试件所在的放置区的笼状设置,能保证风、
雨、阳光、温度等外部环境因素作用于试件,使试件和施工结构物的混凝土处于同一养护条
件下,保证试件的混凝土硬化程度尽可能接近结构混凝土的硬化程度。振动测试仪所在区
域的箱状设置,有较好的密封性,则可以减少雨水等外部恶劣环境对测试仪运行的不利影
响。

所述振动测试仪8的数据输出端与服务器10的数据输入端连接,服务器10的数据
输出端与客户端11连接。这样能通过网络将推断结果上传至服务器,供相关人员进行查阅
和施工决策。

所述振动测试仪8与服务器10之间,服务器10与客户端之间设有无线信号收发装
置9。这样能大大?#26723;?#32593;络布线的繁杂度。

所述无线信号收发装置9为无线AP或无线路由器。

一种基于上述反馈系统的用于施工现场混凝土硬化程度实时反馈的方法,包括以
下步骤:

1)在施工现场的合适位置架设无线热点9,使振动测试仪8、服务器10和客户端11能进
行无线通讯;将防护罩1平稳放置在结构物旁边的偏僻处,以减少施工干扰,并能保证该处
的环?#31243;?#20214;与结构混凝土的养护条件一致;

2)将振动测试仪8放置在防护罩1一端的箱状物内,将隔振垫5平放在防护罩1另一端的
笼状物内;

3)在混凝土结构物进行浇筑施工时,进行混凝土样品抽取,筛除粒径大于20mm的骨料,
翻拌均匀后装入塑料试模3,振捣密实,抹平表面,且使之与塑料试模3的上沿平齐;塑料试
模3中的混凝土凝固硬化,即为试件2;

4)将塑料试模3连同其中的试件2一起平稳转移置至隔振垫5上;再将传感器6通过信号
线与振动测试仪8连接,并通过螺纹与固定锥4稳固地连接在一起;然后将固定锥4从试件2
表面中心竖直插入,深至只有螺纹部分外露;

5)待试件凝固一段时间后,如果激振器7放在试件2上不会下沉进入混凝土,即把激振
器7通过电线与振动测试仪8连接,并在试件2的上表面纵轴线上紧靠端部竖直、平稳放置,
激振器7不能接触塑料试模3;

6)打开振动测试仪8,打开客户端11,访问服务器10,设定时间间隔,使系统开始工作,
按照时间间隔进行激振和数据采集,得到试件2的振动时域波形,通过振动分析得到试件2
的自振频率Fi(单位Hz);

7)服务器10按公式计算混凝土的推定强度Pi(单位MPa),并将试件编号、代表部位、龄
期和推定强度以表格和强度发?#26500;?#31243;线的方式显示出来;

8)当自振频率Fi大于2000Hz后,将试件2从塑料试模3中脱出,改设时间间隔,使系统继
续运行,运行期间盖上防护罩的盖子,锁好,使试件免受干扰、防止丢失;

9)随着混凝土浇筑施工的继续,新的试件2不?#29616;?#20316;,并接入系统;必要时增加传感器
6、激振器7、振动测试仪8等的数量;

10)将取自同一浇筑仓位的同一种类混凝土的试件2作为一批看待,系统将该批的每一
个试件2的最新推定强度值作为一个数列,每?#22791;?#25209;有最新推断强度值出现时,求出该数列
中的最小值,将其作为该仓位混凝土强度的评定值P,假设规范规定的可以进行下一道工序
的混凝土强度值为Ps,则当满足P≥Ps时,系统发出可以进行下一道工序的通知。如果不再
有监控需求,系统即结束运行。

步骤6)中,时间间隔设定为10?#31181;櫻?#20351;系统开始工作,每10?#31181;?#36827;行1次激振和数
据采集,得到试件2的一个振动时域波形。

步骤8)中,时间间隔改设为1小时,使系统继续运行。

步骤7)中的公式为Pi = 4.138·Fi4.121·10-14。对应的,试件的尺寸为长300mm,宽
150mm,高150mm。

上述步骤中,通过搭建局域网进行数据传输,适应了施工现场的复杂环境,避免了
施工作业和恶劣天气对有线数据传输的干扰,有利于系统的稳定运行。获得的数据进入服
务器,则可以进入互联网,为大?#27573;?#30340;施工数据的积累、整合、分析和利用提供了基础。以程
序控制的激振、振动采集、分析和推断,混凝土试件和结构物同条件养护的方式,通过试件
自振频率推断结构物混凝土的强度,为施工人员实时把控混凝土的硬化状态提供了手段,
填补了现场混凝土硬化程度智能反馈的空白。步骤3中的抽样频次参考了相关混凝土施工
规范中对非大体积混凝土取样的规定,适量的样品保证了反馈结果的代表性,兼顾了操作
?#31995;?#20415;利性。“筛除粒径大于20mm的骨料?#20445;?#20063;兼顾了结果的代表性和操作便利性,如果筛除
粒径大于5mm的骨料,直接用砂浆制作试件,虽然更能反映胶凝材?#31995;?#30828;化程度,但是操作
费时费力。步骤7)中的公式是对大量试验数据整理、拟?#31995;?#32467;果,它将试件的自振频率与抗
压强度联系起来,实现了该方法与以抗压强度作为硬化标准的现有规范中规定的对接,是
混凝土硬化程度反馈的关键。步骤8)中自振频率大于2000Hz时将试件脱模的做法,是在实
践经验基础上提出的,一方面,大于2000Hz时,试件有了一定程度的硬化,脱模时不易损伤
试件,另一方面,硬化到这种程度以后,若不脱掉试模,试件自振频?#23454;?#27979;试结果将有一定
程度的失真。步骤10)中同一仓位某一时刻所有同一种类混凝土的试件强度推?#29616;?#20013;的最
小值需不小于规范规定的可以进行下一道工序的强度值才能继续施工的做法,为施工安全
提供了保障。

实施例:

一种混凝土梁,混凝土强度等级C50,浇筑施工?#20013;?个班次,总量200立方米,要求实测
抗压强度达到设计强度的75%才能拆除底模。使用该系统进行混凝土硬化程度监控:

首先,准备防护罩1、塑料试模3、固定锥4、隔振垫5、传感器6和激振器7,各3套,准备1套
4通道振动测试仪8,在施工区域内架设1个无线热点9,使服务器10、客户端11与振动测试仪
8之间信号连通。在施工部位附近选择僻静、稳固的地方放置防护罩1。

接着,每班抽取1个有代表性的混凝土样品,筛去粒径大于20mm的骨料,翻拌均匀,
装入塑料试模3,制作成试件2,搁置一段时间后,观察样品不再泌水、下沉时,抹平样品表
面,使之与塑料试模3的上沿平齐,然后移入防护罩1的笼状物内,笼状物透水、光、气,可以
视试件2的养护条件等同于现场结构物。

之后,将振动测试仪8平稳放置在防护罩1的箱状物内,接好电源线,将传感器6与
振动测试仪8连接,并通过螺纹固定在固定锥4上,再将固定锥4从试件2的上表面中心处竖
直插入样品,深约100mm。用?#31181;盖?#35302;试件2表面,当感觉到将激振器7置于其上不会下沉时,
竖直放置激振器7于试件2的端?#31354;?#20013;,尽量靠近端部且不要接触塑料试模3的侧壁,避免激
起塑料试模3的振动而影响试件2振动数据的采集。将激振器7与振动测试仪8连接。

最后,打开系统,设置时间间隔为10?#31181;櫻?#25353;此间隔,激振器7激振试件2,传感器6
和振动测试仪8采集并分析该振动,得到试件2当时的自振频?#30465;?#36890;过网络将自振频率值传
递给服务器10,服务器10按上述公式计算推断强度并以图表方式显示出来。当自振频率大
于2000Hz时,暂停系统运行,将传感器6从固定锥4上卸下,将试件2从塑料试模3中脱出,脱
模时勿使定位锥4从试件2中松?#36873;?#23558;脱出的试件2重新放置在隔振垫5上,再把传感器6重新
安装在固定锥4上,继续运行系?#22330;?#22240;为,此时试件2已经硬化,不再需要塑料试模3保持自身
的形状,另外,试件2硬化后,其振动特征的采集和分析结果受塑料试模3的影响较大。脱模
后,时间间隔设置为1小时,系统继续运行。在该混凝土浇筑仓位中,共取样3次,制作3个试
件2,编号记作:S1、S2、 S3。其中S1试件的监控结果如图2、图3。图2是自振频率随硬化时间
变化的过程线,图3是推断强度随硬化时间变化的过程线。混凝土硬化程度反馈记录如图4
中的表1。

从表1可以看出,该混凝土梁施工中抽取的3个混凝土样品S1、S2和S3,其推定强度
的最小值为37.7MPa,满足了规范要求?#25353;?#21040;设计强度的75%?#20445;?#21363;不小于50×75%=37.5MPa。
此时系统发出提醒:混凝土硬化程度已经满足要求。停止系统运行。施工人员参考这一提
醒,可以进行下一个?#26041;?#30340;施工。如果需要确认,也可以事先抽取样品,成型抗压强度试件,
在系统发出提醒后,再进行试验确认。

类似的,混凝土预应力构件在进行预应力张拉之前,规范要求混凝土的强度要达
到设计强度的100%,这种情况下也可以应用该系统进行硬化程度反馈。

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
平码五不中公式规律 西游争霸怎么最保分 玩球赛到底能不能赚钱 正宗中国麻将 11选五胆拖投注技巧 干什么生意赚钱6 重庆幸运农场规律公式 轩彩娱乐app下载 街头篮球官网游戏下载 AG夏日营地app 重庆时时最新开奖结果