本發明專利技術涉及一種調節混凝土流變學的方法，所述方法僅需要開始時選擇載荷大小和目標流變學值，而不是需要輸入和查閱參數查詢表，例如水和水合水平、混合組分、溫度、濕度、集料組分等。基于參考標稱劑量響應(“NDR”)曲線或分布圖計算的標稱劑量的百分比，計算具體的流變學改性劑或流變學改性劑組合的劑量。NDR分布圖基于流變學值(例如，坍塌度、塌落流動度、屈服應力)和流變學值變化1個單位(例如，坍塌度從2英寸變為3英寸)所需的流變學改性劑劑量之間的相關性，使得基于NDR和系統測得的偏差，示例性方法可采用矯正的投配。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及制造混凝土，更具體地，涉及通過參考標稱劑量響應分布圖計算的流變學改性劑的增量劑量，來調節預拌卡車或固定混合器中的混凝土的流變學性質的方法。
技術介紹
已知通過使用傳感器來監測旋轉混合鼓所需的能量，例如通過測量液壓而監測施用于鼓的扭矩，來控制在預拌遞送卡車中的混凝土的“坍塌度”或流動性性質(參見例如，美國專利 4，008，093,5, 713，663)。與液壓傳動偶聯的液壓傳感器和/或轉速傳感器例如可用于監測混合鼓旋轉。監測混凝土坍塌度包括校準在含有混凝土混合物的混合卡車上的液壓傳感器和/或電傳感器得到的輸出或值，和使這些值與使用標準坍落度筒試驗得到的坍塌度值關聯。在標準坍落度筒試驗中，將含有新的混凝土的12英寸截錐移除，以允許混凝土掉落，并且測量混凝土的垂直高度掉落(例如，ASTM C143-05)。將具有該已知坍塌度值的混凝土加入到鼓混合器中，使得作為來自傳感器的輸出得到的液壓或電值可儲存在存儲器位置中并隨后通過計算機處理單元(CPU)關聯。在將混凝土遞送至消費者期間，由于水合、蒸發和其它因素，混凝土隨著時間變硬，當轉動混合鼓所需的液壓或電能提高時，傳感器檢測到這一點。板載CPU比較由一個或多個傳感器得到的檢測到的能量值，并且將該值與在存儲器中儲存的值相比較。如果傳感器和CPU檢測到混凝土正開始變硬，則該理論是可觸發CPU以激活計量或泵送裝置，以向混凝土中注射水或其它液體(例如，化學分散劑)，以恢復坍塌度至期望的值。長期以來期望能以有效的方式向混凝土中加入水或化學混合物，或者，換言之，力口入實現目標流變學值所需的精確量的混合物，同時避免投配誤差和冗長的試錯。假設由于可使用高度精密的傳感器和CPU，則必然得到精確的和有效的方法。然而，現有技術水泥混合系統，由于它們均涉及精密的硬件，仍然存在它們控制的混合物的變化。Zandberg等人的US 5，713，663聲明，通過向聯機CPU輸入信息,可在預拌卡車中監測坍塌度讀數，并且所述信息可包括批料水量、顆粒狀材料成分的量、沙子水分含量、時間、“指定的”坍塌度和其它因素(參見第8欄，第3-14行)。然而，Zandberg等人未明確說明包括這些因素中的哪一些以及如何加權。該專利闡明這樣的信息可在存儲器中儲存，使得CPU可以從輸入的信息計算達到期望的坍塌度所需的液體組分。備選地，該專利闡明可“預先計算”所需的液體組分并隨其它信息加載到CPU中(第8欄，第15-22行)。該專利還提及存儲器可在與“一系列可能的混合物”相關的“查詢表”中儲存信息，因此“對于具體的混合類型和具體的坍塌度值和混合成分的具體的量，系統將能夠比較通過傳感器測量的值與混合物的已知值，以提供加入的液體組分的手動或自動調節”(第8欄，第29-36行)。盡管重申目的是能夠“使混合最大化而沒有過量供應液體組分”，否則需要混凝土混合物返回而不是遞送，Zandberg等人未指定在“查詢”表中包括什么因素。他們也沒有描述計算待給予的液體組分的劑量的精確方法。類似地，Hines等人的美國專利 6，042，258 和 6，042，259 (MBT Holding/BASF)公開了一種混合物分配系統，用于穩定混凝土過夜、同一天(作為遞送)或持久操作。在這些模式的每一種中，基于位于計算機可存取存儲器內的“內部表”，計算混合物劑量(參見例如6，042，258，第9欄，第4-30行；第9欄，第42-52行；第10欄，第7-20行；和圖2A，128、138和148)。然而，這樣的內部表或表格需要包含的“變量”或條件的數量看起來相當廣泛。這些變量包括在混合器中混凝土的量、其溫度、在混凝土中水泥的類型、在遞送卡車中運輸混凝土的時間量)、所需的水量和其它因素。建議取決于輸入計算機的所選數據，批料工人(batchman)或司機可產生他自己的特定的表或查詢表，并且軟件供應者可進行調節，以允許司機或批料工人“補償在數據表或查詢表中未考慮的因素的劑量值”(參見例如，US6，042，258的第9-10欄；還參見US 6，042, 259的第9_10欄)。此外，應該強調加入混合物的意圖是控制水泥水合，而不是坍塌度或其它流變學值。在美國專利公開2009/0037026 中，Sostaric 等人(RS Solutions LLC)公開了一種使用水或化學添加劑在預拌遞送交通工具中調節混凝土的系統。該系統包括用于檢測各種參數的傳感器:例如溫度、壓力、旋轉(速度、能量)和用于計算坍塌度的傾斜/加速(參見例如，圖4C ;第0071-0072段)。例如，該系統可包括用于測量載荷溫度以及混合鼓的外殼溫度的傳感器。該系統還可包括用于測量“加速/減速/傾斜”的傳感器。該系統甚至可包括用于測量振動和環境參數(例如濕度和大氣壓)的傳感器。(參見第0132段)。此夕卜，基于系統使用的傳感器測得的輸出，系統將自動加入水或其它混合物。盡管用于測量日益提高數量的參數的技術精密化提高，如部署增加的傳感器數量用于測量將其遞送至建設工地期間水泥的各方面所示，本專利技術人不認為現有技術現狀關于以下提供清楚的指引:哪些參數必須考慮并且包括在查詢表中或者哪些參數對于計算化學混合物投配量是最重要的。實現精確和有效投配化學混合物到混凝土中認為是困難的，這主要是由于以下事實:由于比例(例如，水/水泥比率)、特性(例如，水泥細度)和混凝土成分的狀況(例如，溫度)和載荷歷史(老化、溫度分布圖等)，比起水對流變學的影響，加入的化學混合物對流變學的影響改變至較大的程度。在一天、一周、一個月等過程期間，在混凝土批料的不同載荷過程期間，這些因素可能變化。例如，當環境溫度提高時，在一天期間，混凝土溫度可隨著每個批料而提高。水泥的不同的遞送可在化學性和細度上改變。不只是僅僅調節坍塌度，期望調節混凝土的其它流變學性質。流變學處理物質的流動和變形科學。混凝土的流變學可按坍塌度、塌落流動度、屈服應力、塑性粘度、表觀粘度、觸變性或流動試驗臺試驗以及其它因素而定義。因此，本專利技術的目的是選擇化學混合物的適當劑量來調節這些混凝土流變學參數中的一個或多個。鑒于前述，本專利技術人認為需要在混合鼓和其它混合裝置中調節混凝土流變學性質的新的方法，比起在當前的實踐中的方法在使用上更有效和實用的方法。專利技術概述為了克服在混凝土混合物中實現投配精確性和避免投配過多問題的現有技術方法的缺點和提高的技術復雜性，本專利技術提供了一種方法，其中使用標稱劑量響應(“NDR”)分布圖計算具體的流變學改性劑或流變學改性劑組合的投配，該方法意外地不需要耗時地編輯參數查詢表以及因此在每次批料制備或遞送的開始時輸入眾多參數。劑量響應曲線將流變學改性劑或流變學改性劑組合(例如水、化學混合物或它們的組合)的劑量與被流變學改性劑的作用改性的混凝土的流變學、強度或一些其它特性關聯。為了清楚和方便，以及為了容易CPU程序化，劑量響應曲線可采用多種形式中的一種來表示。例如，修改坍塌度的化學混合物的劑量響應曲線可表示為化學混合物的劑量作為對混凝土的坍塌度給予的劑量的函數。備選地，其可表示為坍塌度變化I個增量單位所需的化學混合物劑量的變化(例如，坍塌度變化I英寸所需的混合物劑量)。通常在某組條件下對于給定組的材料建立劑量響應曲線，其可后來用于在混凝本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.06.23 US 12/821,4511.一種在混合器中控制能水合的水泥質組合物的流變學的方法，其中測量操作含有所述水泥質組合物的所述混合器所需的能量并且與標稱流變學值關聯，其中將流變學改性劑或流變學改性劑組合加入到水泥質組合物中，以修改其流變學，其中改進包括: (a)向計算機處理器單元(“CPU”)輸入目標流變學值(“TRV”)和含有或預期含有具體的流變學改性劑或流變學改性劑組合的能水合的水泥質組合物的載荷大小；和 (b)得到在混合器內所含的能水合的水泥質組合物的當前的流變學值(“CRV”)； (c)通過使用CPU，比較在步驟(b)中得到的當前的流變學值與在CPU可存取存儲器中儲存的標稱劑量響應(“NDR”)分布圖，并且其中所述NDR基于至少一個數據集，其中具體的流變學改性劑或流變學改性劑組合的各種劑量和它們對流變學值(例如坍塌度、塌落流動度或屈服應力)的關聯效果可檢索地儲存，并且測定將所得到的CRV變為在步驟“(a) ”中指定的TRV所需的所述具體的流變學改性劑或流變學改性劑組合的標稱劑量； (d)在混合器中投配能水合的水泥質組合物，其中選擇或預先選擇所述具體的流變學改性劑或流變學改性劑組合的百分比為5%-99%，基于將所述得到的CRV變為在步驟(a)中指定的所述TRV所需的在步驟(c)中測定的標稱劑量； (e)在加入在步驟(d)中選擇或預先選擇的具體的流變學改性劑或流變學改性劑組合的標稱劑量的百分比并且與所述能水合的水泥質組合物均勻混合之后，得到能水合的水泥質組合物的隨后的CRV;比較在步驟(d)中選擇或預先選擇的劑量與根據NDR分布圖從步驟(b)到步驟( e)相同的流變學值變化所需的劑量，并且測定換算系數(“SF”)，通過該換算系數調節得自NDR分布圖的劑量，其中SF定義為得自步驟(d)的實際劑量除以實現NDR分布圖指示的相同流變學值變化的標稱劑量；和 (f)在所述能水合的水泥質組合物中混合具體的流變學改性劑或流變學改性劑組合，其量按SF乘以得自NDR分布圖的劑量來計算，該劑量指示將在步驟(e)中測...
【專利技術屬性】
技術研發人員：E克勒，MF羅伯茨，RJ庫利，S費爾迪諾，
申請(專利權)人：威瑞飛有限責任公司，
類型：
國別省市：
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