[发明专利]灰水测量

说明书

使用附接到混凝土搅拌筒内部的传感器测量和监控在旋转的混凝土搅拌筒搅拌车中的灰水含量的方法和系统。通过在进行配料过程之前测量灰水含量，可以修改配料水（和水泥含量和掺合料类型和含量），以在强度和流变性两方面保持配料装料的预期性能，或更简单地，可以在配料之前，从所述混凝土搅拌筒中排出部分或全部灰水。

技术领域

本文公开的实施方案涉及在旋转搅拌筒中的灰水测量，并且更具体地，涉及一种自动考虑残留在混凝土搅拌筒搅拌车中的灰水并调节配料过程来为混凝土的后续配料装料提供合适的含水量的方法和系统。

背景技术

含水量，并且更具体地说，水胶比（w/cm）是影响混凝土和其他胶凝材料的强度发展的关键因素 (参见例如,“Generalization of the Abrahms' Law – Prediction ofstrength development of concrete from cement properties,” Popovics, S., ACI Materials Journal, 卷78，第123-129页，1981年)。通常，强度按照w/cm的立方根降低。水源包括在配料过程中与粗骨料、细骨料、水泥和其他胶凝材料（例如粉煤灰、矿渣）和化学掺合料一起有意配料的水。在骨料孔隙内和表面上的水也要考虑，并且可能对总含水量有重要贡献。此外，混凝土搅拌车驾驶员可以在“坍落度架(slump rack)”处添加水，“坍落度架”是在混凝土生产厂中的一个区域，在该区域处，搅拌车被清洗，并且可以由混凝土搅拌车驾驶员用水来调节坍落度。类似地，在工作现场，承包商可以指示驾驶员添加额外的水。当前，存在坍落度自动监控和管理系统，这些系统不仅用水或掺合料来调节坍落度，而且还记录在制造和运输周期中添加的所有水（例如，参见美国专利No. 8,118,473）。这些系统旨在最大程度地减少制造过程中的人为因素，并旨在适当记录所有水源。但是，另一种还无法以可行方式量化的水源来自搅拌车驾驶员，其将使灰水，或者在从混凝土搅拌筒中冲洗掉先前装载的混凝土后剩下的水（因为这些水仍然包含水泥浆，所以它是灰色的）留在搅拌筒中，以规避坍落度自动监控和管理系统。该多余的水会提供更高的坍落度（并更容易放置，如承包商所优选的），但如果含该水量没被正确考虑，则会提供降低的强度。

水测量仪或水分测量仪是能够确定水的存在或给定材料的实际含水量的测量装置。关于第一种类型，存在一些仪表，例如，如果在诸如热水器之类的设备周围检测到漏水，则其可以向房屋所有者发送警报（例如，参见美国专利No.8,922,379）。对于第二种类型，例如，存在能够测量骨料样品的水分含量的骨料水分测量仪。每种类型的水测量仪都可以采用几种不同类型的技术，例如（但不限于）测量电阻（例如，参见美国专利No. 4,780,665），测量微波（例如，参见美国专利No. 4,104,584），测量核共振（例如参见US 2,999,381）和测量红外波（例如参见美国专利No.8,727,608）。

在Berman（Sensocrete Inc./GCP Applied Technologies）的美国专利No.8,858,061和No.9,625,891中，教导了一种延伸到混凝土搅拌筒内部的传感器，其可以配备有水分测量仪（参见第3栏第35行）。该水分测量仪用于确定搅拌筒中所装混凝土的水分含量，但没有提及在配料前确定搅拌筒中残留的水。作为水分含量测量仪，其根据校准曲线测量混凝土的水含量。然后，这可以与水灰比相关联。如果不加改动地使用水分测量仪，它将无法确定搅拌筒中剩余的水量，而只会简单地测量水的湿度，读数将会接近100％。美国专利No.8,858,061和No.9,625,891也都没有提及车倾角和数据收集速率的影响，而这两者都是实现准确而有意义的灰水测量所必需的。

因此，本文公开的实施方案的目的是提供一种方法和系统，其测量搅拌筒中的灰水量并调节后续的配料过程来为配料混凝土装料提供合适的水含量。

另一个目的是提供一种方法，其测量搅拌筒中是否存在灰水，并且如果存在，则警告操作员，以便可以在将下一批配料装入搅拌筒中之前将灰水除去。

发明内容