[發明專利]一種基于光纖傳感的振搗頻率和延續時間統計方法

有效

• 申請號: 202010528693.7
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111638321B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 姜云;王海嘯;王俊;唐風華;趙陽;萬秀貴;夏文俊;孫暢;江平;查燕旻;臧曉晨
• 申請（專利權）人: 江蘇元華光電科技有限公司
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01H9/00;G06T17/00;E04G21/08
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發明公開一種基于光纖傳感的振搗頻率和延續時間統計方法，屬于混凝土施工技術領域。通過振動傳感光纖即時獲取各個監測點的振幅數據以及頻率數據，并根據振幅數據獲得振搗棒的振搗位置，再通過振動頻率進一步統計振搗的延續時間，當延續時間符合預設的時長則判定振搗規范，否則判定振搗不規范。與現有技術相比，振動傳感光纖在澆筑區域鋪設能夠較好適應澆筑區域的結構，監測點多，并且監測到的各個監測點的振幅數據以及頻率數據較為精確，不受環境限制。

技術領域

本發明涉及混凝土施工技術領域，特別涉及一種基于光纖傳感的振搗頻率和延續時間統計方法。

背景技術

混凝土在進行入模之后必須及時進行振搗，使其能夠充滿到模板的所有空間，將氣泡排出，確保混凝土的攪拌物能夠得到充分地密實，并且具有良好的均勻性。一般來說，混凝土振搗方式主要有兩種，一是人工振搗，一是機械振搗兩種。人工振搗主要是針對小型的建筑工程，所用的混凝土材料不是很多，人工可以滿足施工要求。在采用機械振搗的過程中，主要采用的是振搗器。提高混凝土強度的重要一點就是降低水灰比，而高頻振搗器可以在相對較低的水灰比的情況下較好振搗，從而提高了其耐久性。相同體積的混凝土振搗質量和效率是和作用在混凝土的振搗頻率、振幅及激振力有直接關系?；炷琳駬v過程實際上是使澆灌后的混凝土與骨料之間失去空隙，達到密實狀態，也是混凝土的一種液化過程，當振搗的振動頻率與骨料固有的自振頻率相接近時，就能大大的促進混凝土的液化，獲得良好的振搗效果。

對于一定的混凝土，振幅和振動頻率的選擇應互相協調，既要使顆粒的振動衰減小，又不致使顆粒在振動過程中出現靜止狀態。試驗結果表明，當振動速度超過極限速度值時，顆粒的振幅還必須超過某一極限振幅值(一般約0.04mm)混凝土才能液化，故所選用的振幅不宜過小。但振幅過大也會降低振動效果，因這將使顆粒產生跳躍搗擊，而不是作諧振運動，混凝土內部產生渦流致使混凝土呈現分層現象，且顆粒在跳躍過程中會吸入大量空氣，降低混凝土的密實度。合適的振幅值與骨料顆粒的粒徑和混凝土的流動性有關。隨著骨料粒徑的減小，振幅宜減小，但振動頻率則應相應地增大，以保持必要的振動速度。當強迫振動的頻率與顆粒的固有頻率相同時，則會產生共振現象，這時振動的衰減最小，振幅可達最大。由于混凝土中顆粒粒徑大小不同，不可能分別對各種粒徑都采用相應的振動頻率，而只能在一定的粒組成范圍選擇一個適宜的平均振動頻率值。骨料顆粒直徑較大時宜用頻率較低的振搗棒。顆粒較小時，宜用頻率較高的振搗棒。通常低于1500r/min的低頻可以振動大的骨料，中頻3000～6000r/min可以振動小粒徑的砂石，而12000～20000r/min的頻率才用于振動砂漿和水泥，一方面使砂漿流動起到潤滑作用，另外砂漿的本身也被聚集振實，最經濟有效的辦法是使用高頻振動。

振動加速度對混凝土拌合物粘度的降低有很大影響。對一般流動性混凝土拌合物，當加速度接近0.5倍重力加速度時，混凝土開始密實，然后隨著加速度的增加，密實效果呈直線提高。但當加速度超過4倍重力加速度后，密實效果則不再提高了。合適的振幅、振動頻率、振動速度以及振動加速度值的選擇，是以在一定的振動延續時間內保證混凝土能達到要求的密實度為條件來確定的。當振幅與振動頻率已選定保持不變時，對于一定流動性的混凝土所需的振動延續時間有一臨界值。低于這一臨界值，混凝土不能充分搗實，高于臨界值，混凝土的密實度也不會有顯著的增長，而且當振動時間過長時會導致混凝土產生離析現象，反而降低混凝土的質量。而目前對于混凝土的振搗頻率大都是認定為振搗器具的振動頻率，而在實際施工中振搗器具的振動頻率與實際中混凝土的振搗頻率存在差異，這就導致實際監控中的振搗頻率并不精確，這也進一步導致對于混凝土從開始達到預計的振搗頻率到振搗結束的延續時間無法獲取精準的數值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于光纖傳感的振搗頻率和延續時間統計方法，以解決目前實際監控中的振搗頻率不精確的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于光纖傳感的振搗頻率和延續時間統計方法，包括：

在混凝土澆筑區域鋪設振動傳感光纖，并且在振動傳感光纖預先指定若干監測點；