混凝土检测仪器自动化技术进步与检测技术
混凝土检测仪器检测技术
混凝土检测仪器的材料的基本物性参数主要有：密度、孔隙度、热性、电性、塑性、强度等，基于易于辨识、检测手段较为成熟等方面考虑，最终采取物质密度和电性参数进行监测，即研制一种监测探头，可以直接测量介质的密度和电阻抗，因为混凝土的密度是2．2～2．4g/cm3，其它物质如浮浆是1．8～2．2g/cm3、泥浆是1.0～1．4g/cm3、水1．0g/cm3，因此，用密度参数可以很好地监测出混凝土和泥浆的界面。另外，混凝土的电阻抗比浮浆、泥浆和水大很多，可以利用电阻抗参数辅助检测混凝土与泥浆的界面。
混凝土压力试验机与自动化技术混凝土拌合物稠度控制方面建研院应用技术的进步。砂含水率测试方面同济大学电气工程系，交流了三种不同类型的电容法砂含水量测定仪。其中同济大学电气工程系的样机已在生产线上试运行，特点是测头采用高频差动环形电桥并有自动温度补尝。
BCM一1仪用数字·显示砂含水率，既可以用于试验室也可用于拌合机连续测量，SSY型砂含水率测试仪采用差频法电路，测量频率高，可以有效地提高灵敏度，料斗作为传感器的一极可靠性好，装配简单(但也带来了漏电阻的误差)，该仪器已在生产线上运行。
研所SW一81型电容法砂含水率测定仪在原有的基础上进一步探讨了对于不同层次的减水补砂系统的连接方法，以便实现称量过程的闭环控制。建研院混凝土所对电容法测砂含水量在理论上做了探讨并对精度和误差做了分析。
会上建研院机械化所还就对微波法测砂含水率的可能性提出了报告，提出用微波对湿砂进行在线多点采样快速脱水，并配置单片微处理器对湿砂进行数据处理，实现砂含水率的在线检测和减水补砂控制系统。混凝土所提出了根据混凝土拌合物稠度和搅拌功率关系控制加水量，在其它条件不变的情况下实现稠度控制的可能性。该院研制的一稠度仪在工业生产试运行中收到了良好的效果。
自动化系提出的稠度自适应控制方案，是根据手工操作的运行数据进行离线辨试，确定搅拌过程中加水量与电动功率之间的动态数学模型，然后在线辨识模型的不确定参数，预报混凝土终点稠度的概率分布由此作出控制决策；而建研所对是否能按稠度控制提出了不同观点，他们根据金陵饭店的试验数据，认为实测数据离散性较大，可变干扰因素太多，预报精度太差，难以作成简单控制仪器，自控系提出了以机械波检测三态物质特性阻抗来随机检测混凝土配比，补砂和控水，这种方法目前国内外尚无先例，是一种创造性尝试。
搅拌站自动化控制方面冶金建筑总院介绍了混凝土搅拌楼用穿孔卡片配料自动控制装置：
随着我国城市化进程的加速发展，建筑土地成本随之升高，高层和超高层建筑越来越多，因此城市地下空间的开发与利用成为了当前城市基本建设的热点之一，这样直接导致以下结果：一方面作为建筑基础的形式更多采用钻孔桩基础，且桩径越来越大、桩长越来越长；另一方面钻孔灌注桩桩顶埋深越来越大，且空孔长度与桩身长度的比例越来越大。以我们刚完成的武汉长江航运中心基坑及桩基工程为例：该建筑物由1栋超高层、5栋住宅楼及商业裙楼组成，4层地下室，基坑开挖深度19～25m。依据设计文件，该建筑采用钻孔灌注桩基础形式，桩径为800、1000mm，桩长为63～70m。由于上部空孔段较长，桩身混凝土面标高的控制难度较空孔段短的灌注桩难度大得多。
常规的混凝土检测仪器量测方法是通过一个带着测绳的测锤进行量测，测锤质量约1kg，呈锥形。测锤通过人工向桩孔内放入，由于混凝土中含有碎石等粗骨料，当测锤在混凝土中通过时，其测量人员的手感与在泥浆中的手感不一样，通过这种感觉确认混凝土面的标高。可见随着空孔段的增加，混凝土面越来越深，手工量测误差越来越大。由于混凝土面的标高控制难以精确，待桩身混凝土凝固，基坑开挖后，坑内桩身柱高低不一，呈"石林"状。其直接导致的结果是：(1)工程材料的浪费，工程成本的上升；(2)桩头的截取难度增加，不仅增加运出和处置费用，而且造成堆放地块的使用，同时坑内施工工期延长。比如上述武汉长江航运中心基坑及桩基工程，基坑开挖后，量测坑底以上桩柱长度2～5m，平均3m以上，直接浪费混凝土4093．6m3。为了解决以上问题，研究开发一种快速精确量测灌注桩混凝土与泥浆界面的技术及设备，及时终止混凝土灌注工序具有重要的现实意义。为此，企业自筹资金，于2013年6月立项进行研发，目前样机已研制成功，正在进行现场测试。
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