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一种新拌高性能 混凝土流变性能控制方法和装置

阅读：70发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于混凝土技术领域，特别涉及一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法和装置，目的在于提供一种新型的高性能混凝土适用的搅拌方法和装置。该装置在搅拌器上安装力矩传感器和调速器，并且在所述搅拌器的电路上安装功率表，所述功率表能够将搅拌时的实时电机功率传输到控制器；并分三个阶段控制搅拌器的搅拌速度，利用力矩传感器自动侦测搅拌过程中的高性能混凝土力矩变化，当力矩变化高于上限位时并维持相当长时间时自动调低转速并发出电机过载报警，当力矩变化低于下限位时自动调低转速并提示生产人员观察混凝土状态，防止混凝土离析、泌水等质量问题发生。，下面是一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法和装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法，其特征在于，包括：
在搅拌器上安装力矩传感器和调速器，并且在所述搅拌器的电路上安装功率表，所述功率表能够将搅拌时的实时电机功率传输到控制器；分三个阶段控制搅拌器的搅拌速度：
第一阶段：搅拌开始时，新拌高性能混凝土在搅拌器的搅拌叶带动下由半固体变为流态，新拌高性能混凝土状态变化的过程需要克服较大的初始屈服应力，因此搅拌叶上力矩较大，电机功率也容易超过限位，此时，所述控制器向调速器发出指令，适当调低搅拌速度，以便于搅拌叶带动新拌高性能混凝土混合，同时使得电机功率在额定范围内；
第二阶段：搅拌中间过程，新拌高性能混凝土变为流态后，力矩传感器读数较低，此时，所述控制器向调速器发出指令，适当提高搅拌速度，以使得新拌高性能混凝土搅拌均匀；
第三阶段：搅拌后期，新拌高性能混凝土已搅拌均匀，此时，力矩传感器读数呈现出随时间变化的台阶式的稳步下降状态，此时，所述控制器向调速器发出指令，适当调低搅拌速度。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制器和所述调速器电连接。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与所述功率表电连接，当所述功率表的功率超出警戒值，所述报警器发出警报。
4.如权利要求1至3任一项所述的新拌高性能混凝土流变性能控制方法的装置，其特征在于，包括搅拌器，所述搅拌器上安装有力矩传感器和调速器，所述搅拌器的电路上安装功率表，所述功率表能够将搅拌时的实时电机功率传输到控制器，所述控制器能够向所述调速器发出指令，从而改变所述搅拌器的搅拌速度。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制器和所述调速器电连接。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与所述功率表电连接，当所述功率表的功率超出警戒值，所述报警器发出警报。

说明书全文

一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法和装置

技术领域

[0001] 本发明属于混凝土技术领域，特别涉及一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法和装置。

背景技术

[0002] 高性能混凝土代表了混凝土技术的先进发展方向，随着城镇化进程的飞速发展，我国应用高性能混凝土的规模不断扩大，各种不同类型的高性能混凝土(如大体积混凝土、自密实混凝土、泵送混凝土、超高性能混凝土等)不断应用于工程实践。

[0003] 普通混凝土水胶比较为固定，且水胶比较高。其中掺加的胶凝材料和减水剂较为单一，且胶凝材料进入水之后迅速分散均匀。因此，在混凝土搅拌机拌制混凝土的过程中，新拌混凝土的流变性能更倾向于牛顿流体，其屈服应力和粘度能保持稳定，搅拌过程对新拌混凝土的工作性能影响不大。高性能混凝土为追求混凝土高性能，其中添加了大量粒径不同的胶凝颗粒，且一般来说，其水胶比很低，这使得胶凝材料在进入水之后分布很不均匀，胶凝浆液很稠且不容易分散，高性能混凝土是典型的非牛顿流体，具备越切越稀和流变性瞬时变化等多种性质。因此，新拌高性能混凝土的工作性能与搅拌制度息息相关。

[0004] 现有的混凝土搅拌机转速基本恒定，如双卧轴搅拌机基本转速为恒定25转/分钟，这种恒定的搅拌模式已经不能适应新型高性能混凝土的生产需要，如在混凝土过稠的情况下，搅拌马达功率过大容易引发故障，影响生产和施工；在混凝土过稀的情况下，维持原速度搅拌会使混凝土越切越稀，不但浪费能耗，而且影响了新拌混凝土的稳定性。

[0005] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当视为承认或以任何形式暗示该信息为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法和装置，该装置利用力矩传感器自动侦测搅拌过程中的高性能混凝土力矩变化，当力矩变化高于上限位时并维持相当长时间时自动调低转速并发出电机过载报警，当力矩变化低于下限位时自动调低转速并提示生产人员观察混凝土状态，防止混凝土离析、泌水等质量问题发生。

[0007] 为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

[0008] 一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法，包括：

[0009] 在搅拌器上安装力矩传感器和调速器，并且在所述搅拌器的电路上安装功率表，所述功率表能够将搅拌时的实时电机功率传输到控制器；分三个阶段控制搅拌器的搅拌速度：

[0010] 第一阶段：搅拌开始时，新拌高性能混凝土在搅拌器的搅拌叶带动下由半固体变为流态，新拌高性能混凝土状态变化的过程需要克服较大的初始屈服应力，因此搅拌叶上力矩较大，电机功率也容易超过限位，此时，所述控制器向调速器发出指令，适当调低搅拌速度，以便于搅拌叶带动新拌高性能混凝土混合，同时使得电机功率在额定范围内；

[0011] 第二阶段：搅拌中间过程，新拌高性能混凝土变为流态后，力矩传感器读数较低，此时，所述控制器向调速器发出指令，适当提高搅拌速度，以使得新拌高性能混凝土搅拌均匀；

[0012] 第三阶段：搅拌后期，新拌高性能混凝土已搅拌均匀，此时，力矩传感器读数呈现出随时间变化的台阶式的稳步下降状态，此时，所述控制器向调速器发出指令，适当调低搅拌速度。

[0013] 与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

[0014] 本发明提供了一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法，通过对新拌高性能混凝土的流变性能进行控制，避免了搅拌器搅拌初期功率过大，搅拌故障的发生；同时，也避免了搅拌后期高性能混凝土出现离析、不均匀等质量问题。该新拌高性能混凝土流变性能控制方法，特别适用于胶凝材料用量大，搅拌过程中触变性强，搅拌后期坍落度损失大的各类新型高性能混凝土，满足了工程施工的需求，是一种基于高性能混凝土流变学原理的先进方法。

[0015] 进一步地，为了根据新拌高性能混凝土的流变状态，实时调整搅拌的搅拌速度，通过控制器实时调整调速器，因而，所述控制器和所述调速器电连接。

[0016] 进一步地，为了方便工作人员监控搅拌过程，使得搅拌速度处于合适的范围，还包括报警器，所述报警器与所述功率表电连接，当所述功率表的功率超出警戒值，所述报警器发出警报。

[0017] 进一步地，搅拌器上安装有力矩传感器和调速器，所述搅拌器的电路上安装功率表，所述功率表能够将搅拌时的实时电机功率传输到控制器，所述控制器能够向所述调速器发出指令，从而改变所述搅拌器的搅拌速度。

[0018] 进一步地，所述控制器和所述调速器电连接。

[0019] 进一步地，还包括报警器，所述报警器与所述功率表电连接，当所述功率表的功率超出警戒值，所述报警器发出警报。附图说明

[0020] 图1为普通混凝土的流变状态转动力矩与转速关系的示意图。

[0021] 图2为本发明一实施例中新拌高性能混凝土流变性能控制方法中搅拌装置的示意图；

[0022] 图3为本发明一实施例中高性能混凝土搅拌过程中力矩随时间变化规律。

具体实施方式

[0023] 以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法和装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

[0024] 实施例一

[0025] 下面结合图1至图3，详细说明本发明的新拌高性能混凝土流变性能控制方法和装置。

[0026] 通常来说，普通混凝土的流变行为符合宾汉姆公式，即转动力矩与转速呈现线性关系，如图1所示。在恒定的转速条件下，搅拌机的转动力矩保持恒定，混凝土的塑性粘度并不具备时变性。

[0027] 本实施例提供的一种新拌高性能混凝土流变性能控制方法，包括：

[0028] 如图2所示，在搅拌器上安装力矩传感器和调速器，并且在所述搅拌器的电路上安装功率表，所述功率表能够将搅拌时的实时电机功率传输到控制器；安装在搅拌器上的力矩传感器可以准确的测量搅拌力矩，同样安装在搅拌器电路上的功率表也可以将搅拌时的实时电机功率传输到控制器。

[0029] 对胶凝材料含量较高的高性能混凝土来说，搅拌开始时，混凝土在搅拌叶带动下由半固体变为流态，混凝土状态变化的过程需要克服较大的初始屈服应力，因此搅拌叶上力矩较大，电机功率也容易超过限位，如图3所示。

[0030] 因此，本实施例中新拌高性能混凝土流变性能控制方法分三个阶段控制搅拌器的搅拌速度：

[0031] 第一阶段：搅拌开始时，新拌高性能混凝土在搅拌器的搅拌叶带动下由半固体变为流态，新拌高性能混凝土状态变化的过程需要克服较大的初始屈服应力，因此搅拌叶上力矩较大，电机功率也容易超过限位，如图3所示。此时，控制器向调速器发出指令，适当调低搅拌速度，以便于搅拌叶带动新拌高性能混凝土混合，同时使得电机功率在额定范围内；

[0032] 第二阶段：搅拌中间过程，新拌高性能混凝土变为流态后，力矩传感器读数较低，此时，所述控制器向调速器发出指令，适当提高搅拌速度，以使得新拌高性能混凝土搅拌均匀；同时也缩短了搅拌时间，提高了搅拌效率。

[0033] 第三阶段：搅拌后期，新拌高性能混凝土已搅拌均匀，此时，力矩传感器读数呈现出随时间变化的台阶式的稳步下降状态，如图3所示，此时，所述控制器向调速器发出指令，适当调低搅拌速度，从而防止产生新拌高性能混凝土离析(水与胶凝物质分离)等质量弊病。

[0034] 具体来说，本实施例提供的新拌高性能混凝土流变性能控制方法，通过对新拌高性能混凝土的流变性能进行控制，避免了搅拌器搅拌初期功率过大，搅拌故障的发生；同时，也避免了搅拌后期高性能混凝土出现离析、不均匀等质量问题。该新拌高性能混凝土流变性能控制方法，特别适用于胶凝材料用量大，搅拌过程中触变性强，搅拌后期坍落度损失大的各类新型高性能混凝土，满足了工程施工的需求，是一种基于高性能混凝土流变学原理的先进方法。

[0035] 在本实施例中，更优选地，为了根据新拌高性能混凝土的流变状态，实时调整搅拌的搅拌速度，通过控制器实时调整调速器，因而，所述控制器和所述调速器电连接。

[0036] 在本实施例中，更优选地，为了方便工作人员监控搅拌过程，使得搅拌速度处于合适的范围，还包括报警器，所述报警器与所述功率表电连接，当所述功率表的功率超出警戒值，所述报警器发出警报。

[0037] 上述实例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受以上实例的限制。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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