阅读说明：本技术 一种新拌滑模摊铺混凝土施工和易性的测定装置 (Survey device of freshly mixed slip form paving concrete construction workability ) 是由 王旭昊 甘珑 余海洋 张亚刚 唐仲达 李联伟 刘涛 李程 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新拌滑模摊铺混凝土施工和易性的测定装置,包括电动机、钢绞线、控制系统、箱体以及设置于箱体内的定滑轮、混凝土容器及浸入模块；定滑轮固定于箱体的顶部,混凝土容器放置于箱体的底部,且混凝土容器的顶部开口,钢绞线的一端与电动机的输出轴相连接,钢绞线的另一端绕过定滑轮固定于浸入模块的顶部,浸入模块位于混凝土容器顶部开口的正上方,箱体顶部的内壁上设置有用于检测箱体顶部与浸入模块之间间距的激光测距仪,激光测距仪的输出端与控制系统的输入端相连接,控制系统的输出端与电动机的控制端相连接,该装置能够测量摊铺混凝土施工和易性。(The invention discloses a device for measuring workability of newly-mixed slip form paving concrete construction, which comprises a motor, a steel strand, a control system, a box body, a fixed pulley, a concrete container and an immersion module, wherein the fixed pulley, the concrete container and the immersion module are arranged in the box body; the fixed pulley is fixed in the top of box, the concrete container is placed in the bottom of box, and the open-top of concrete container, the one end of steel strand wires is connected with the output shaft of motor, the other end of steel strand wires is fixed in the top of immersing the module around the fixed pulley, it is located concrete container open-top directly over to immerse the module, be provided with the laser range finder who is used for detecting the box top and immerses interval between the module on the inner wall at box top, the output of laser range finder is connected with control system's input, control system's output is connected with the control end of motor, the device can measure the paving concrete construction workability.)

一种新拌滑模摊铺混凝土施工和易性的测定装置

技术领域

本发明属于水泥混凝土施工和易性测定方法技术领域，涉及一种新拌滑模摊铺混凝土施工和易性的测定装置。

背景技术

水泥混凝土是由水泥、粗集料、细集料、水等经搅拌、成型、养护形成的，是铺筑水泥混凝土路面的重要材料。其中，新拌混凝土的施工和易性是水泥混凝土的重要技术性质之一，施工和易性不仅影响水泥路面施工过程本身，还在很大程度上影响着后期硬化完成后水泥混凝土的强度、耐久性等，直接影响路面使用寿命，因此正确量测新拌水泥混凝土施工和易性具有重要意义。目前，由我国行业标准《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》规定，测定新拌混凝土采用塌落度试验，以圆筒混凝土提起圆筒后混凝土的塌落高度，即塌落度来表征新拌混凝土的施工和易性。水泥混凝土路面施工主要采用滑模摊铺机，目前新拌滑模摊铺混凝土也采用塌落度试验测定施工和易性指导施工。

然而，目前塌落度试验已被室内试验与施工实践证明存在诸多不合理之处。首先，随着外加剂在混凝土当中的大量使用，塌落度值已不能很好表征其施工和易性。其次，两种相同塌落度的混凝土在使用滑膜摊铺机施工时，往往呈现出不同的施工特性。塌落度试验是一种静态测试方法，不能表征混凝土在振动情况下的施工和易性，而滑膜摊铺混凝土施工时，混凝土处在振动、被扰动的状态，其和易性已与未振动时截然不同，因此塌落度试验已无法指导滑铺摊铺混凝土施工。然而，混凝土在振捣状态下的和易性又与施工情况、后期混凝土的强度、耐久性等性质息息相关，因此，亟需一种可测定滑膜摊铺混凝土施工和易性的方法来指导施工及设计。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种新拌滑模摊铺混凝土施工和易性的测定装置，该装置能够测量摊铺混凝土施工和易性。

为达到上述目的，本发明所述的新拌滑模摊铺混凝土施工和易性的测定装置包括电动机、钢绞线、控制系统、箱体以及设置于箱体内的定滑轮、混凝土容器及浸入模块；

定滑轮固定于箱体的顶部，混凝土容器放置于箱体的底部，且混凝土容器的顶部开口，钢绞线的一端与电动机的输出轴相连接，钢绞线的另一端绕过定滑轮固定于浸入模块的顶部，浸入模块位于混凝土容器顶部开口的正上方，箱体顶部的内壁上设置有用于检测箱体顶部与浸入模块之间间距的激光测距仪，激光测距仪的输出端与控制系统的输入端相连接，控制系统的输出端与电动机的控制端相连接。

箱体内固定有滑轨，滑轨上设置有滑块，激光测距仪位于所述滑块上。

所述浸入模块包括浸入球体、垫块、振动器、矩形框架及竖轴，其中，浸入球体通过垫块固定于矩形框架的底部，竖轴的上端与钢绞线相连接，竖轴的下端固定于矩形框架的顶部，振动器位于矩形框架内，且振动器的控制端与控制系统的输出端相连接。

控制系统包括显示屏、按键、控制面板、计算机系统以及用于提供电能的电源，其中，计算机系统与控制面板、显示屏、按键、振动器、电动机及激光测距仪相连接。

还包括用于对浸入模块进行限位的约束横梁，其中，约束横梁固定于箱体内，约束横梁上开设有用于供竖轴穿过的通孔。

箱体的底部设置有底座，混凝土容器放置于底座上。

箱体内还设置有钢绞线管道，钢绞线管道固定于箱体的顶部，钢绞线穿过钢绞线管道后绕过定滑轮。

箱体的侧面设置有用于放置及取出混凝土容器的出入口。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的新拌滑模摊铺混凝土施工和易性的测定装置在使用时，通过激光测距仪测量浸入球体在混凝土内的浸入深度，并根据测量得到的浸入球体在混凝土内的浸入深度计算该混凝土的塌落度为2*H'₂，并根据该混凝土的塌落度为2*H'₂表征混凝土在无振动状态下的施工和易性。另外，开启振动器，对多次测量得到的浸入深度H₃进行线性拟合，得一元函数，然后利用该一元函数的斜率k表征滑模摊铺混凝土在振动状态下的施工和易性，操作方便，节省人力，节约时间，解决了目前无方法无指标确定滑模摊铺混凝土在振动状态下的施工和易性这一问题，同时，测定普通混凝土在无振动状态下的施工和易性时，利用激光测距仪进行动态量测，相比传统的塌落度方法，测量结果更加精确，具有广阔的应用空间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中浸入模块17的结构示意图。

其中，1为电源、2为箱体、3为底座、4为控制面板、5为计算机系统、6为电动机、7为激光测距仪、8为定滑轮、9为钢绞线、10为混凝土容器、11为显示屏、12为按键、13为出入口、14为钢绞线管道、15为滑轨、16为约束横梁、17为浸入模块、18为浸入球体、19为垫块、20为振动器、21为矩形框架、22为竖轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1及图2，本发明所述的新拌滑模摊铺混凝土施工和易性的测定装置包括电动机6、钢绞线9、控制系统、箱体2以及设置于箱体2内的定滑轮8、混凝土容器10及浸入模块17；定滑轮8固定于箱体2的顶部，混凝土容器10放置于箱体2的底部，且混凝土容器10的顶部开口，钢绞线9的一端与电动机6的输出轴相连接，钢绞线9的另一端绕过定滑轮8固定于浸入模块17的顶部，浸入模块17位于混凝土容器10顶部开口的正上方，箱体2顶部的内壁上设置有用于检测箱体2顶部与浸入模块17之间间距的激光测距仪7，激光测距仪7的输出端与控制系统的输入端相连接，控制系统的输出端与电动机6的控制端相连接。

具体的，箱体2内固定有滑轨15，滑轨15上设置有滑块，激光测距仪7位于所述滑块上；箱体2的底部设置有底座3，混凝土容器10放置于底座3上；箱体2内还设置有钢绞线管道14，钢绞线管道14固定于箱体2的顶部，钢绞线9穿过钢绞线管道14后绕过定滑轮8；箱体2的侧面设置有用于放置及取出混凝土容器10的出入口13。

需要说明的是，所述浸入模块17包括浸入球体18、垫块19、振动器20、矩形框架21及竖轴22，其中，浸入球体18通过垫块19固定于矩形框架21的底部，竖轴22的上端与钢绞线9相连接，竖轴22的下端固定于矩形框架21的顶部，振动器20位于矩形框架21内，且振动器20的控制端与控制系统的输出端相连接。其中，控制系统包括显示屏11、按键12、控制面板4、计算机系统5以及用于提供电能的电源1，其中，计算机系统5与控制面板4、显示屏11、按键12、振动器20、电动机6及激光测距仪7相连接。

本发明还包括用于对浸入模块17进行限位的约束横梁16，其中，约束横梁16固定于箱体2内，约束横梁16上开设有用于供竖轴22穿过的通孔。

实施例一

本发明的具体实施过程为：

1a)将装有混凝土的混凝土容器10放入箱体2内，点击按键12中的“模式一”按钮，进入模式一；

2a)控制系统通过激光测距仪7检测激光测距仪7与混凝土表面之间的距离，然后根据激光测距仪7与浸入球体18底部之间的距离计算浸入球体18与混凝土表面之间的距离H₁；

3a)电动机6通过钢绞线9带动浸入球体18向下降落H₁，使得浸入球体18与混凝土的表面相切，此时激光测距仪7测量激光测距仪7与浸入球体18顶部之间的距离为h₁；

4a)球体自由下落，激光测距仪7每隔1s测量一次激光测距仪7与浸入球体18顶部之间的距离h₂，并计算浸入球体18在混凝土中的浸入深度H₂＝h₂-h₁，当相邻两次测量得到的浸入深度之间的差值小于预设距离M时，则停止测量，设最后一次测量得到的浸入球体18在混凝土中的浸入深度为H'₂，则该混凝土的塌落度为2*H'₂，通过该混凝土的塌落度2*H'₂表征混凝土在无振动状态下的施工和易性。

实施例二

1b)将装有混凝土的混凝土容器10放入箱体2内，点击按键12中的“模式一”按钮，进入模式一；

2b)控制系统通过激光测距仪7检测激光测距仪7与混凝土表面之间的距离，然后根据激光测距仪7与浸入球体18底部之间的距离计算浸入球体18与混凝土表面之间的距离H₁；

3b)电动机6通过钢绞线9带动浸入球体18向下降落H₁，使得浸入球体18与混凝土的表面相切，此时激光测距仪7测量激光测距仪7与浸入球体18顶部之间的距离为h₁；

4b)球体自由下落，激光测距仪7每隔1s测量一次激光测距仪7与浸入球体18顶部之间的距离h₂，并计算浸入球体18在混凝土中的浸入深度H₂＝h₂-h₁，当相邻两次测量得到的浸入深度之间的差值小于预设距离M时，则停止测量，设最后一次测量得到的浸入球体18在混凝土中的浸入深度为H'₂，则该混凝土的塌落度为2*H'₂，通过该混凝土的塌落度2*H'₂表征混凝土在无振动状态下的施工和易性。

5b)点击按键12中的“模式二”按钮，进入模式二；

6b)开启振动器20，浸入球体18自由下落，激光测距仪7每隔6s测量一次浸入球体18在混凝土中的浸入深度H₃，一共测量六次，控制系统对六次测量得到的浸入深度H₃进行线性拟合，得一元函数，其中，该一元函数的斜率为k，利用该斜率k表征滑模摊铺混凝土在振动状态下的施工和易性，且工程实际应用表明，当斜率k为2.0～3.0时，该混凝土适用于滑模摊铺。