[发明专利]基于净浆搅拌过程图像的自密实混凝土配合比阶梯搜索方法

说明书

本发明公开了基于净浆搅拌过程图像的自密实混凝土配合比阶梯搜索方法。步骤如下：（1）在净浆搅拌过程中实时采集净浆的图像信息，得到净浆的流变参数，确定净浆的流变特性；（2）将净浆的流变特性与流变阈值比较，判断净浆的流变特性是否满足阈值要求；（3）如满足阈值要求，进行混凝土试配，获得满足工作性能要求的自密实混凝土，如不满足要求，则按照一定步长往净浆搅拌锅中添加水或外加剂，重复图像采集及比较过程，直至得到满足阈值要求的净浆。此方法通过逐级增加水或外加剂，通过一次试配即可获得自密实混凝土配合比，无需进行净浆试验，大大提高自密实混凝土的配合比设计效率，减少试验材料和人工成本。

技术领域

本发明属于混凝土施工技术领域，具体涉及一种基于净浆搅拌过程图像的自密实混凝土配合比阶梯搜索方法。

技术背景

自密实混凝土是一种能够不经振捣而依靠自身重力自行充满模板并包裹钢筋，且不离析、不泌水的高性能混凝土。自密实混凝土的配合比设计尤为重要，传统的自密实混凝土配合比设计方法为：结合设计目标根据工程经验反复调整自密实混凝土的材料成分比例，搅拌并测试混凝土的工作性能，直至获得满足各项性能要求的自密实混凝土。该种方法具有一定盲目性，试验工作量大，浪费材料和人工成本。另一种方法是从流变学的角度出发，根据净浆的流变特性预测混凝土的工作性能，该种方法需要进行大量净浆试验。

净浆试验为净浆扩展度试验，需要在试验中量测净浆扩展度SF和净浆流动到200mm的时间T₂₀₀，T₂₀₀需要在试验结束后通过处理视频或图像数据获得，视频或图像的处理过程比较费时和繁琐。以上方法都具有试验工作量大，配合比设计效率低的缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于净浆搅拌过程图像的自密实混凝土配合比阶梯搜索方法。该方法通过逐级增加水或外加剂(减水剂)，一次试验即可获得自密实混凝土配合比，不需要进行净浆扩展度试验及多次混凝土试验，能够大大提高自密实混凝土的配合比设计效率，有效减少试验材料和人工成本。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

基于净浆搅拌过程图像的自密实混凝土配合比阶梯搜索方法，包括以下步骤：

步骤1，在净浆搅拌机旁架设图像采集和处理装置，通过图像采集和处理装置实时采集和处理搅拌过程中的净浆的图像信息，所述图像信息为净浆在搅拌锅中的形状参数Δh和停止搅拌后恢复净浆液面水平所需的时间ΔT；

步骤2，根据净浆的图像信息获取净浆的流动参数，且所述净浆的流动参数为净浆的坍落扩展度SF和净浆流动到200mm的时间T₂₀₀，建立净浆的坍落扩展度SF与净浆在搅拌锅中的形状参数Δh之间的关系：

公式1：SF＝f(Δh)；

建立净浆流动到200mm的时间T₂₀₀与停止搅拌后恢复净浆液面水平所需的时间ΔT之间的关系，

公式2：T₂₀₀＝g(ΔT)；

步骤3，根据净浆的流动参数计算并确定其流变特性，所述流变特性为屈服强度和粘度，计算方法如下：

公式3：

式中：ρ_paste表示净浆的表观密度，V_cone表示净浆坍落度筒内所装净浆的体积，SF表示净浆扩展度，g表示重力加速度，λ取值0.00005，τ_paste为净浆的屈服强度；

公式4：