CN112526115B - 一种混凝土废浆固含量快速测定装置及测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混凝土废浆固含量快速测定装置，属于混凝土技术领域。所述装置包括底座，位于底座上的容器，与底座垂直的支架，所述支架包括水平杆以及可调节高度的垂直杆，所述水平杆的末端安装有电机，电机底部依次安装有联轴器，扭矩传感器，联轴器和搅拌单元，扭矩传感器与垂直杆之间设置有水平连接杆，测温元件安装在所述水平连接杆上。本发明还提供利用所述装置对混凝土废浆固含量进行测定的方法。本发明装置可有效保证废浆均匀性，减小试验误差，可操作性强，且综合考虑温度对试验结果的影响，与搅拌站实际环境温度相结合，检测结果更加可靠，实现混凝土生产过程中质量稳定控制。

Description

一种混凝土废浆固含量快速测定装置及测定方法

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体为一种混凝土废浆固含量快速测定装置及测定方法。

背景技术

我国预拌混凝土自20世纪70年代发展以来，其规模迅速，2019年上半年预拌混凝土生产量达10.32亿m³，全年生产量达20余亿m³；巨大的企业能耗导致用水量居高不下；部分砂石供应商水资源节约意识不足，刻意提高砂石进场含水谋取利益，同时搅拌站实行绿色封闭化管理，场地及罐车冲洗形成了大量的废浆水。搅拌站废浆水若不能及时回收处理，只能通过压滤机进行压滤，随后安排车辆运送至指定地点进行掩埋，这一措施不仅增加了运输成本，还对环境造成了一定的污染。因此，合理回收利用废浆水，降低环境污染，已经成为搅拌站实现可持续绿色化发展的重要措施之一。

搅拌站在生产混凝土过程中，受到各种因素影响，不同时间段废浆水固含量存在一定程度波动，当采用废浆水进行混凝土生产时，若不能准确评估废浆水中固体成分含量，则无法对混凝土用水量进行准确控制，极大可能造成混凝土质量波动。

目前，烘干法测试废浆水固含量是最为准确的方法，但由于废浆自身稳定性较差，采用烘干法进行测试时，试样质量对结果影响较大；质量较小时，可节约试验时间，但测试结果相对偏低；试样质量较高时，结果相对准确，但试验周期偏长，具有明显的滞后性，不能及时将检测数据反馈到混凝土生产应用中。

发明内容

本发明的目的在于针对现有废浆固含量检测方法存在的问题，提供一种简单、便捷、实用性强的混凝土废浆固含量快速测定装置和测定方法，本发明装置可有效保证废浆均匀性，减小试验误差，可操作性强，且综合考虑温度对试验结果的影响，与搅拌站实际环境温度相结合，检测结果更加可靠，实现混凝土生产过程中质量稳定控制。

本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种混凝土废浆固含量快速测定装置，包括底座，位于底座上的容器，与底座垂直的支架，所述支架包括水平杆以及可调节高度的垂直杆，所述水平杆的末端安装有电机，电机底部依次安装有联轴器，扭矩传感器，联轴器和搅拌单元，所述扭矩传感器与垂直杆之间设置有水平连接杆，测温元件安装在所述水平连接杆上。

进一步，所述装置还包括对扭矩传感器的功率数据和测温元件的温度数据进行收集的计算机，并通过内部计算程序将收集到的数据转化为废浆固含量数据并显示。

进一步，所述搅拌单元包括搅拌杆以及位于搅拌杆底部的搅拌叶。

进一步，所述垂直杆包括固定部分，可移动部分以及调节螺栓，通过调节螺栓对可移动部分的高度进行调节。

进一步，所述测温元件为热敏电阻，所述电机的转速不低于为200r/min。

进一步，所述测温元件在测定时浸没至液面下方不小于50mm处，且距离容器边缘不小于30mm。

进一步，所述容器为透明圆柱形，容器上带有容积刻度线。

进一步，所述容积刻度线为测定时废浆液面的高度，测定时搅拌单元的搅拌叶完全浸没在废浆中，且搅拌单元与容器底部和边缘距离不超过20mm。

一种混凝土废浆固含量快速测定方法，采用上述所述的装置实现混凝土废浆固含量快速测定，包括以下步骤：

1)取一定量的混凝土废浆倒入容器内，直至废浆液面到容器外表面标识的容积刻度线处；

2)通过可移动部分调节垂直杆的高度，使搅拌叶片和测温元件均浸没在废浆中，并满足测量高度和边缘距离要求；

3)开动电源，电机带动搅拌单元转动，扭矩传感器和测温元件开始工作，计算机对扭矩传感器的功率数据和测温元件的温度数据进行收集，同时通过内部计算程序将收集到的数据转化为废浆固含量数据并显示。

进一步，所述废浆固含量的计算公式为：

Q＝(A*B*lgP+10^(A+B/T)+C)×100％ (1)

其中，Q为废浆的固含量，T为温度，A、B和C为修正系数，P为功率。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明装置结构简单，操作方便，无需严格的操作规程，实现混凝土废浆固含量测定整个操作过程不超过3min；

本发明在测试废浆过程中由于始终处于搅拌状态，能充分保证废浆试样的均匀性，测试结果更加准确，代表性更强；

本发明装置测试周期短，通过计算机能实时计算并显示出混凝土废浆固含量，同时综合考虑温度影响因素，更贴近实际生产条件，具有较强的指导意义。

附图说明

图1为本发明混凝土废浆固含量快速测定装置的结构示意图；

附图标记：1-底座，2-容器，3-支架，301-垂直杆，302-水平杆，301A-固定部分，301B-可移动部分，301C-调节螺栓，4-电机，5-联轴器，6-扭矩传感器，7-联轴器，8-搅拌单元，9-水平连接杆，10-测温元件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种混凝土废浆固含量快速测定装置，如图1所示，包括底座1，位于底座1上的容器2，与底座1垂直的支架3，所述支架3包括水平杆302以及可调节高度的垂直杆301，所述水平杆302的末端安装有电机4，电机4底部依次安装有联轴器5，扭矩传感器6，联轴器7和搅拌单元8，所述扭矩传感器6与垂直杆301之间设置有水平连接杆9，测温元件10安装在所述水平连接杆9上。

本发明装置中，底座1用来实现整个装置的支撑，容器2用来存放混凝土废浆，容器2通过卡槽固定在底座1上，支架3用来实现电机4，联轴器(5,7)，扭矩传感器6，搅拌单元8的安装，同时在测量过程中实现对搅拌单元8和测温元件10高度的调节，使其浸入混凝土废浆中，电机4为搅拌单元8的转动提供动力，联轴器(5,7)用来实现电机4，扭矩传感器6，搅拌单元8的连接，扭矩传感器6将功率数据传递给计算机，水平连接杆9实现测温原件10的安装固定，测温元件10对搅拌过程中混凝土废浆温度进行测量并将温度数据传递给计算机。

进一步，所述装置还包括对扭矩传感器6的功率数据和测温元件10的温度数据进行收集的计算机(未示出)，并通过内部计算程序将收集到的数据转化为废浆固含量数据并显示。计算机对扭矩传感器6的功率数据和测温原件10的温度数据的收集(或者说扭矩传感器6将功率数据和测温元件将温度数据传递给计算机)采用现有技术中能实现的方式，只要是能实现对数据的收集即可；将数据转化为废浆固含量的内部计算程序过程也是现有的常规技术，按照本发明记载的废浆固含量计算公式，通过内部程序计算并显示即可。

进一步，所述垂直杆301包括固定部分301A，可移动部分301B以及调节螺栓301C，通过调节螺栓301C对可移动部分301B的高度进行调节。调节螺栓301C对可移动部分301B高度的调节可以采用滑轨或其它本领域常规技术实现，只要能实现可移动部分301B高度的调节即可，对于本领域技术人员来说也是很容易实现的。

进一步，所述搅拌单元8包括搅拌杆以及位于搅拌杆底部的搅拌叶。所述测温元件10为热敏电阻，所述电机4的转速不低于为200r/min。所述测温元件10在测定时浸没至液面下方不小于50mm处，且距离容器2边缘不小于30mm。

进一步，所述容器2透明圆柱形，容器2上带有容积刻度线。所述容积刻度线为测定时废浆液面的高度，测定时搅拌单元8的搅拌叶完全浸没在废浆中，且搅拌单元8与容器2底部和边缘距离不超过20mm。

采用上述所述的装置实现混凝土废浆固含量快速测定的方法，包括以下步骤：

1)取一定量的混凝土废浆倒入容器2内，直至废浆液面到容器2外表面标识的容积刻度线处；

2)通过可移动部分301B调节垂直杆301的高度，使搅拌叶片和测温元件10均浸没在废浆中，并满足测量高度和边缘距离要求；

3)开动电源，电机4带动搅拌单元8转动，扭矩传感器6和测温元件10开始工作，计算机对扭矩传感器的功率数据和测温元件的温度数据进行收集，同时通过内部计算程序将收集到的数据转化为废浆固含量数据并显示。

进一步，所述废浆固含量的计算公式为：

Q＝(A*B*lgP+10^(A+B/T)+C)×100％ (1)

其中，Q为废浆的固含量，T为温度(单位：℃)，A、B和C为修正系数，P为功率(单位：W)。

实施例1

本实施例混凝土废浆固含量快速测定装置具体结构如图1所示，各部件的连接关系及作用如前所述。

本实施例电机4的转速为200r/min，传感器6为扭矩传感器6，测温元件10为热敏电阻，容器2为圆柱形透明容器2，直径150mm，容器2外表面上的容积刻度线距离容器2的底面距离为180mm。

采用本发明装置进行混凝土废浆固含量快速测定方法过程如下：

1)从搅拌站混凝土废浆池中取废浆缓慢导入容器2中，直至废浆液面达到容器2的容积刻度线处，此时容器2内废液的深度为180mm。

2)扭动调节螺栓301C，慢慢将垂直杆301的可移动部分301B放置到最底处，然后固定调节螺栓301C，此时搅拌叶距离容器2底部和边缘的距离均为20mm；测温元件10浸没在废浆中，距离废浆液面下部50mm，距离容器2的边缘30mm。

3)打开电源，电机4带动搅拌单元8转动，扭矩传感器6和测温元件10开始工作，此时搅拌单元8的转速稳定在200r/min，待打开电源60s后在计算机电子显示屏幕上直接进行读数，读取数值即为废浆在该温度下的废浆固含量值。

经标定，A＝-1.5，B＝-30，C＝-76.45，废浆固含量的计算公式为：

Q＝(45lgP+10^(-1.5-30/T)-76.45)×100％

在20℃，检测水，功率为50，计算机电子显示屏显示的固含量数据为0％。

在20℃，检测废浆，功率为100，计算机电子显示屏显示的废浆固含量数据为13.55％。同时用烘干重量法，取100g本实施例废浆，在105℃烘至恒重，测废渣质量为13.45，即废浆固含量为13.45％，采用本发明装置和方法测得的废浆固含量与烘干法测得废浆固含量误差为0.74％，说明本发明装置和方法能准确对废浆固含量进行测定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混凝土废浆固含量快速测定装置，其特征在于，包括底座，位于底座上的容器，与底座垂直的支架，所述支架包括水平杆以及可调节高度的垂直杆，所述水平杆的末端安装有电机，电机底部依次安装有联轴器，扭矩传感器，联轴器和搅拌单元，所述扭矩传感器与垂直杆之间设置有水平连接杆，测温元件安装在所述水平连接杆上；

所述的装置实现混凝土废浆固含量快速测定时所述废浆固含量的计算公式为：

Q＝(A*B*lgP+10^(A+B/T)+C)×100％ (1)

其中，Q为废浆的固含量，T为温度，单位℃，A、B和C为修正系数，P为功率，单位W。

2.如权利要求1所述一种混凝土废浆固含量快速测定装置，其特征在于，所述装置还包括对扭矩传感器的功率数据和测温元件的温度数据进行收集的计算机，并通过内部计算程序将收集到的数据转化为废浆固含量数据并显示。

3.如权利要求1所述一种混凝土废浆固含量快速测定装置，其特征在于，所述搅拌单元包括搅拌杆以及位于搅拌杆底部的搅拌叶。

4.如权利要求1所述一种混凝土废浆固含量快速测定装置，其特征在于，所述垂直杆包括固定部分，可移动部分以及调节螺栓，通过调节螺栓对可移动部分的高度进行调节。

5.如权利要求1所述一种混凝土废浆固含量快速测定装置，其特征在于，所述测温元件为热敏电阻，所述电机的转速不低于为200r/min。

6.如权利要求1所述一种混凝土废浆固含量快速测定装置，其特征在于，所述测温元件在测定时浸没至液面下方不小于50mm处，且距离容器边缘不小于30mm。

7.如权利要求1所述一种混凝土废浆固含量快速测定装置，其特征在于，所述容器为透明圆柱形，容器上带有容积刻度线。

8.如权利要求7所述一种混凝土废浆固含量快速测定装置，其特征在于，所述容积刻度线为测定时废浆液面的高度，测定时搅拌单元的搅拌叶完全浸没在废浆中，且搅拌单元与容器底部和边缘距离不超过20mm。

9.一种混凝土废浆固含量快速测定方法，其特征在于，采用上述权利要求1至8任一项所述的装置实现混凝土废浆固含量快速测定，包括以下步骤：

1)取一定量的混凝土废浆倒入容器内，直至废浆液面到容器外表面标识的容积刻度线处；

2)通过可移动部分调节垂直杆的高度，使搅拌叶片和测温元件均浸没在废浆中，并满足测量高度和边缘距离要求；

3)开动电源，电机带动搅拌单元转动，扭矩传感器和测温元件开始工作，计算机对扭矩传感器的功率数据和测温元件的温度数据进行收集，同时通过内部计算程序将收集到的数据转化为废浆固含量数据并显示。

Images