[发明专利]一种混凝土施工振捣参数快速测定装置及方法

说明书

本发明涉及一种混凝土施工振捣参数快速测定装置及方法，属于混凝土施工技术领域，包括无盖的密闭容器、振捣棒和数据采集分析系统；密闭容器内设置有一挡板，挡板将密闭容器的内部空间分为空仓A和空仓B，振捣棒位于密闭容器中部且位于空仓B内；数据采集分析系统包括相互连接的数据处理中心和采集传感器，采集传感器用于采集距离振捣棒不同距离处的能量和混凝土对挡板的侧向压力。本发明通过简单的现场试验，能够科学快速地确定给定混凝土拌合物在施工过程的振捣参数，包括混凝土浇筑厚度、振捣时间、最大工作半径，合理优化混凝土浇筑和振捣工艺，减少振捣能量浪费，降低振捣引起的城市噪音，加快施工速度，提高工程质量和使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种混凝土施工振捣参数快速测定装置及方法，属于混凝土施工技术领域。

背景技术

混凝土是近现代最大宗生产、最广泛使用的建筑材料，我国商品混凝土的年产量超过了30亿立方米。水泥混凝土是一种典型的触变性材料，通常在施工过程中需要振捣使其在钢筋、模具边角等障碍物附近流动从而在结构物中填筑的更充分。振捣的另一个功能是在不影响混凝土力学和耐久性的前提下去除材料内部的夹带空气。混凝土施工过程的振捣不应该使其发生离析或泌水，过振或漏振会导致混凝土结构物表面出现缝隙或者孔洞，降低了结构物的服役性能和使用寿命，带来巨大的安全隐患和经济损失。因此，确定混凝土施工过程中的振捣参数，优化混凝土施工过程的浇筑和振捣工艺，对于工程建造具有重大的意义。

通常混凝土施工过程所采用的振捣棒为具有偏心质量的转轴，在高速旋转时产生的离心力通过轴承传递给振动棒壳体，从而产生沿垂直于轴方向传播的压缩波(P)和剪切波(S)，通过振捣产生能量的传递实现混凝土拌合物流体化，有效地克服流动产生的应力，以便更好的在结构物内填充浇筑密实。显然，振捣棒传递的能量对混凝土拌合物浇筑有很大的影响。通常这种能量传输会随着与振动头距离的增加而减少，同时结构物内布置的钢筋也会加速振捣棒传递出的能量衰减。但目前，混凝土拌合物流态化所需的振动能量还无法实现定量表征。故而，提出在振捣棒周围建立一个有效振捣半径(即最大工作半径)，保证有足够的能量传递到浇筑的混凝土内部，提高浇筑质量。

新拌混凝土是一种复杂的且内部不断变化的、有不同尺寸的固-液两相混合体。新拌混凝土的流变特性(屈服应力、粘度和触变性)受到许多因素的显著影响，包括含水率、骨料类型及几何形状、化学外加剂的类型和用量、施工时间等。这意味着针对不同的混凝土拌合物，应当采用与其相适应的振捣参数才能够充分保证施工质量。目前关于新拌混凝土浇筑过程中振捣参数的研究较少，施工过程中确定混凝土振捣参数的方法主要是基于长期施工经验。对于施工方而言，增加振捣频率、时间，减小振捣间隔和浇筑深度，以便于浇筑工作性差的混凝土拌合物并不罕见。但这会导致部分负作用发生，如成型结构中的振捣棒痕迹或表面外观质量差等工程问题。

综上，现有混凝土中使用了多种辅助胶凝材料和外加剂，其性能复杂多变，但在施工过程中混凝土拌合物振捣参数主要依据于长期工程经验，容易发生过振、漏振，进而导致混凝土拌合物出现离析、泌水及成形结构物出现缝隙或孔洞的现象等一系列施工质量问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种混凝土施工振捣参数快速测定装置及方法，通过简单的现场试验，能够科学快速地确定给定混凝土拌合物在施工过程的振捣参数，包括混凝土浇筑厚度、振捣时间、最大工作半径，合理优化混凝土浇筑和振捣工艺，减少振捣能量浪费，降低振捣引起的城市噪音，加快施工速度，提高工程质量和使用寿命。

本发明采用以下技术方案：

一种混凝土施工振捣参数快速测定装置，包括无盖的密闭容器、振捣棒和数据采集分析系统；

所述密闭容器内设置有一挡板，挡板与密闭容器焊接，挡板将密闭容器的内部空间分为两个部分，即空仓A和空仓B，所述空仓B填充有混凝土，所述振捣棒位于密闭容器中部且位于空仓B内，用于振捣混凝土；