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一种基于流变学特性的 混凝土可 泵性控制方法

阅读：469发布：2023-02-28

专利汇可以提供一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，属于建筑工程混凝土技术领域。针对目前混凝土可泵性评价方法准确性不足的问题。该方法首先通过塑性粘度指标和扩展度指标，拟合出不同强度等级混凝土塑性粘度与扩展度指标之间的关系曲线，突破传统“混凝土扩展度越大、泵送施工越有利”的评价局限性，有效保证泵送施工中混凝土质量；同时通过综合成本指标和塑性粘度指标，拟合出不同强度等级混凝土综合成本指标与塑性粘度指标之间的关系曲线，确定适合泵送施工的混凝土塑性粘度指标，降低混凝土泵送施工成本；通过扩展度指标的科学确定，最终形成基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，确保工程的顺利进行。，下面是一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，其特征在于：该方法的步骤如下：
步骤一、针对不同强度等级的混凝土拌合物，通过配合比设计调整，形成不同强度等级、不同扩展度的混凝土拌合物；
步骤二、针对不同强度等级、不同扩展度的混凝土拌合物，分别检测其塑性粘度指标；
步骤三、针对不同强度等级混凝土拌合物，以扩展度指标为横坐标，塑性粘度指标为纵坐标，拟合出不同强度等级混凝土塑性粘度与扩展度指标之间的关系曲线μ＝f(U)＝aU2+bU+c，其中，μ为塑性粘度，U为扩展度，据此确定该曲线的拐点处对应的塑性粘度指标下限值μmin，继而确定拐点处对应的扩展度指标值，即适合混凝土泵送施工的扩展度指标上限值Umax；
步骤四、通过混凝土搅拌站混凝土配合比表、性能参数表与成本表，以塑性粘度指标为横坐标，混凝土原材料成本为纵坐标，建立混凝土原材料成本曲线C1＝f1(μ)，其中，C1为混凝土原材料成本，μ为塑性粘度；
步骤五、通过混凝土搅拌站混凝土性能参数表与混凝土输送泵油耗表，以塑性粘度指标为横坐标，混凝土输送泵油耗成本为纵坐标，建立混凝土输送泵油耗成本曲线C2＝f2(μ)，其中，C2为混凝土输送泵油耗成本，μ为塑性粘度；
步骤六、建立混凝土塑性粘度与泵送施工综合成本之间的关系曲线C＝C1+C2＝f1(μ)+f2(μ)，其中，C为综合成本，μ为塑性粘度，f1(μ)为混凝土原材料成本，f2(μ)为输送泵油耗成本，据此确定综合成本最低值Cmin及对应的泵送混凝土塑性粘度指标值，即适合泵送施工的塑性粘度指标上限值μmax，进而根据μ＝f(U)确定适合混凝土泵送施工的扩展度指标下限值Umin，其中，Umin≤Umax；
步骤七、通过混凝土扩展度指标上、下限值Umax、Umin的确定，便可形成一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，即：
1)混凝土扩展度(U)＞扩展度上限值(Umax)：该混凝土容易发生离析，不适宜泵送施工；
2)扩展度下限值(Umin)≤混凝土扩展度(U)≤扩展度上限值(Umax)：该混凝土适合泵送施工；
3)混凝土扩展度(U)＜扩展度下限值(Umin)：该混凝土泵送施工时，综合成本高，经济上不合理，不宜进行泵送施工。
2.根据权利要求1所述的基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，其特征在于：所述混凝土拌合物的强度等级为C60，所述步骤三中a＝0.93×10-3，b＝-1.25，c＝444。
3.根据权利要求1所述的基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，其特征在于：所述步骤一中混凝土强度等级为C30～C120。
4.根据权利要求3所述的基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，其特征在于：所述步骤一中混凝土强度等级为C30、C35、C40或C60。

说明书全文

一种基于流变学特性的 混凝土可 泵性控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于建筑工程混凝土技术领域，特别涉及一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法。

背景技术

[0002] 为满足现代混凝土结构工程更高、更大、更快、更复杂的施工需求，与传统混凝土相比，现代混凝土的拌合物组成和性能特征已发生了重大的变化，其中混凝土流变学特性的变化会对其泵送性能产生重要影响。

[0003] 传统以入泵坍落度和扩展度指标(如行业标准《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T 10-2011中的规定)为依据来评价现代混凝土的泵送性能存在较大的局限性。实践表明，扩展度并非越大就越适合泵送施工，因为存在离析现象的混凝土，会发生扩展度大，但其流变特性、泵送性能差的情况。而且，从理论角度分析，只要输送泵输出压力足够大，便可实现较低扩展度混凝土的泵送施工。然而，实际情况是，前述做法会大幅增加输送泵的油耗及相关零部件的损耗，进而增加工程施工成本，经济上不合理。

[0004] 同时，以经验为依据进行的泵送性能评价则因人而异，存在较大的误差，可靠性明显不足，难以满足实际工程需求；而以盘管试验来评价混凝土的泵送性能，虽然可靠性较高，但却存在成本高昂、对场地要求高、操作复杂、难以满足工程快速检测评定的需要。

[0005] 因此，采用何种方法或手段能较为准确、经济、全面地控制混凝土的泵送性能，已成为混凝土应用技术领域亟待解决的关键技术难题，需引起行业的高度重视。

发明内容

[0006] 针对目前混凝土可泵性评价方法准确性不足、尚未考虑现代混凝土拌合物特点及施工成本等问题。本发明的目的是提供一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，通过塑性粘度指标、扩展度指标与综合成本三者的有机结合，提供一种科学、准确、有效、经济的混凝土可泵性控制方法，有效防止混凝土离析，突破传统“混凝土扩展度越大、泵送施工越有利”的评价局限性，最大程度地节约泵送施工成本，满足现代混凝土泵送施工需求，减少堵管、爆管等事故发生，确保工程的顺利进行。

[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0008] 一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，该方法的步骤如下：

[0009] 步骤一、针对不同强度等级的混凝土拌合物，通过配合比设计调整，形成不同强度等级、不同扩展度的混凝土拌合物；

[0010] 步骤二、针对不同强度等级、不同扩展度的混凝土拌合物，分别检测其塑性粘度指标；

[0011] 步骤三、针对不同强度等级混凝土拌合物，以扩展度指标为横坐标，塑性粘度指标为纵坐标，拟合出不同强度等级混凝土塑性粘度与扩展度指标之间的关系曲线μ＝f(U)＝aU2+bU+c，其中，μ为塑性粘度，U为扩展度，据此确定该曲线的拐点处对应的塑性粘度指标下限值μmin，继而确定拐点处对应的扩展度指标值，即适合混凝土泵送施工的扩展度指标上限值Umax；

[0012] 步骤四、通过混凝土搅拌站混凝土配合比表、性能参数表与成本表，以塑性粘度指标为横坐标，混凝土原材料成本为纵坐标，建立混凝土原材料成本曲线C1＝f1(μ)，其中，C1为混凝土原材料成本，μ为塑性粘度；

[0013] 步骤五、通过混凝土搅拌站混凝土性能参数表与混凝土输送泵油耗表，以塑性粘度指标为横坐标，混凝土输送泵油耗成本为纵坐标，建立混凝土输送泵油耗成本曲线C2＝f2(μ)，其中，C2为混凝土输送泵油耗成本，μ为塑性粘度；

[0014] 步骤六、建立混凝土塑性粘度与泵送施工综合成本之间的关系曲线C＝C1+C2＝f1(μ)+f2(μ)，其中，C为综合成本，μ为塑性粘度，f1(μ)为混凝土原材料成本，f2(μ)为输送泵油耗成本，据此确定综合成本最低值Cmin及对应的泵送混凝土塑性粘度指标值，即适合泵送施工的塑性粘度指标上限值μmax，进而根据μ＝f(U)确定适合混凝土泵送施工的扩展度指标下限值Umin，其中，Umin≤Umax；

[0015] 步骤七、通过混凝土扩展度指标上、下限值Umax、Umin的确定，便可形成一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，即：

[0016] 1)混凝土扩展度(U)＞扩展度上限值(Umax)：该混凝土容易发生离析，不适宜泵送施工；

[0017] 2)扩展度下限值(Umin)≤混凝土扩展度(U)≤扩展度上限值(Umax)：该混凝土适合泵送施工；

[0018] 3)混凝土扩展度(U)＜扩展度下限值(Umin)：该混凝土泵送施工时，综合成本高，经济上不合理，不宜进行泵送施工。

[0019] 进一步地，所述混凝土拌合物的强度等级为C60，所述步骤三中，a＝0.93×10-3，b＝-1.25，c＝444。

[0020] 进一步地，所述步骤一中混凝土强度等级为C30～C120。

[0021] 进一步地，所述步骤一中混凝土强度等级为C30、C35、C40或C60。

[0022] 本发明的有益效果在于：

[0023] 1.本发明提供的基于流变学特性的混凝土流变性的混凝土可泵性控制方法，通过从混凝土流变学特性及泵送施工成本角度出发，确定以扩展度为指标的混凝土可泵性控制方法，该方法科学有效、方便快捷且经济性好、适用性好，能有效满足工程实际需要；

[0024] 2.本发明提供的基于流变学特性的混凝土流变性的混凝土可泵性控制方法，通过塑性粘度指标和扩展度指标，拟合出不同强度等级混凝土塑性粘度与扩展度指标之间的关系曲线，确定适合泵送施工的混凝土塑性粘度指标下限值及扩展度指标上限值，突破传统“混凝土扩展度越大、泵送施工越有利”的评价局限性，实现混凝土泵送性能的准确、有效控制；

[0025] 3.本发明提供的基于流变学特性的混凝土流变性的混凝土可泵性控制方法，通过综合成本指标和塑性粘度指标，拟合出不同强度等级混凝土综合成本指标与塑性粘度指标之间的关系曲线，确定适合泵送施工的混凝土塑性粘度指标上限值，进而确定混凝土扩展度指标下限值，避免低扩展度混凝土泵送施工时油耗及设备损耗的增大，从而大幅降低混凝土泵送施工成本。

[0026] 4.本发明针对性强、操作性强，具有明显的社会效益和经济效益。附图说明

[0027] 图1为本发明实施例中基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法示意图；

[0028] 图2为本发明实施例中塑性粘度指标上限值控制示意图。

具体实施方式

[0029] 实施例1

[0030] 请参考图1和图2，一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，该方法的步骤如下：

[0031] 步骤一、针对不同强度等级(如C30、C35、C40、C60等)的混凝土拌合物，通过配合比设计调整，形成不同强度等级、不同扩展度的混凝土拌合物；

[0032] 步骤二、针对不同强度等级、不同扩展度(如300mm、400mm、500mm、600mm等)的混凝土拌合物，分别检测其流变学参数指标(如塑性粘度μ等)；

[0033] 步骤三、针对不同强度等级混凝土拌合物，以扩展度指标为横坐标，塑性粘度指标为纵坐标，拟合出不同强度等级混凝土塑性粘度与扩展度指标之间的关系曲线μ＝f(U)＝aU2+bU+c，其中，μ为塑性粘度，U为扩展度，据此可确定该曲线的拐点处对应的塑性粘度指标下限值μmin，继而确定拐点处对应的扩展度指标值，即适合混凝土泵送施工的扩展度指标上限值Umax；

[0034] 步骤四、通过混凝土搅拌站混凝土配合比表、性能参数表与成本表，以塑性粘度指标为横坐标，混凝土原材料成本为纵坐标，建立混凝土原材料成本曲线C1＝f1(μ)，其中，C1为混凝土原材料成本，μ为塑性粘度；

[0035] 步骤五、通过混凝土搅拌站混凝土性能参数表与混凝土输送泵油耗表，以塑性粘度指标为横坐标，混凝土输送泵油耗成本为纵坐标，建立混凝土输送泵油耗成本曲线C2＝f2(μ)，其中，C2为混凝土输送泵油耗成本，μ为塑性粘度；

[0036] 步骤六、建立混凝土塑性粘度与泵送施工综合成本之间的关系曲线C＝C1+C2＝f1(μ)+f2(μ)，其中，C为综合成本，μ为塑性粘度，f1(μ)为混凝土原材料成本，f2(μ)为输送泵油耗成本，据此确定综合成本最低值Cmin及对应的泵送混凝土塑性粘度指标值，即适合泵送施工的塑性粘度指标上限值μmax，进而根据μ＝f(U)确定适合混凝土泵送施工的扩展度指标下限值Umin，其中，Umin≤Umax；

[0037] 步骤七、通过混凝土扩展度指标上、下限值Umax、Umin的确定，便可形成一种基于流变学特性的混凝土可泵性控制方法，即：

[0038] 1)混凝土扩展度(U)＞扩展度上限值(Umax)：该混凝土容易发生离析，不适宜泵送施工；

[0039] 2)扩展度下限值(Umin)≤混凝土扩展度(U)≤扩展度上限值(Umax)：该混凝土适合泵送施工；

[0040] 3)混凝土扩展度(U)＜扩展度下限值(Umin)：该混凝土泵送施工时，综合成本高，经济上不合理，不宜进行泵送施工。

[0041] 综上所述，本发明提出了一种科学、准确、有效、经济的混凝土可泵性控制方法，该方法通过塑性粘度指标、扩展度指标与综合成本三者的有机结合，开发一种有效防止混凝土离析，突破了传统“混凝土扩展度越大、泵送施工越有利”的评价局限性，最大程度地节约了泵送施工成本，满足了现代混凝土泵送施工需求，减少堵管、爆管等事故发生，确保工程的顺利进行。该方法通过综合成本指标和塑性粘度指标，拟合出不同强度等级混凝土综合成本指标与塑性粘度指标之间的关系曲线，确定适合泵送施工的混凝土塑性粘度指标上限值，进而确定混凝土扩展度指标下限值，避免低扩展度混凝土泵送施工时油耗及设备损耗的增大，从而大幅降低混凝土泵送施工成本

[0042] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

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