(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210511922.3 (22)申请日 2022.05.12 (71)申请人 南京康斯智 信工程科技有限公司 地址 210024 江苏省南京市 鼓楼区水佑岗6 号301 (72)发明人 李佳杰　田正宏　 (74)专利代理 机构 北京知呱 呱知识产权代理有 限公司 1 1577 专利代理师 郑兴旺 (51)Int.Cl. G01N 33/38(2006.01) G01N 3/08(2006.01) G01D 21/02(2006.01) E04G 21/08(2006.01) (54)发明名称 一种混凝 土振捣密实性评价方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种混凝土振捣密实性评价 方法及系统， 通过对振捣棒插入新拌混凝土中实 施振捣过程进行参数采集， 根据采集到的参数信 息， 计算受振 范围内任意位置的单位质量混凝土 吸能率， 获取单位质量混凝土吸能率沿径向分 布； 根据不同位置的单位质量混凝土吸能率计算 得到受振范围内不同位置的单位质量混凝土吸 能值， 对不同吸能值对应位置的混凝土进行抗压 强度测试， 根据测试结果对振捣密实效果进行评 价。 通过量化表征振动能量在新拌混凝土内分布 对振捣密实效果进行评价， 有助于解决新拌混凝 土受振过程中缺乏可靠振捣效果评价指标的技 术难题。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 114636812 A 2022.06.17 CN 114636812 A 1.一种混凝 土振捣密实性评价方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 将振捣棒插入新拌混凝土中实施振捣并进行参数采集， 包括： 通过点布式预埋入混凝 土内的多个第一加速度传感器采集受振混凝土内不同位置的混凝土加速度与混凝土振动 频率值； 并通过安装在 振捣棒上的第二加速度传感器采集振捣棒加速度与振捣棒振动频率 值； 并通过与驱动电机连接的功率采集仪采集驱动振捣棒的驱动电机的有功 功率； 根据采集到的参数信息， 计算受振范围内任意位置的单位质量混凝土吸能率， 获取单 位质量混凝 土吸能率沿径向分布； 根据不同位置的单位质量混凝土吸能率计算得到受振范围内不同位置的单位质量混 凝土吸能值， 对不同吸能值对应位置的混凝土进行抗压强度测试， 根据测试结果对振捣密 实效果进行评价。 2.根据权利要求1所述的一种混凝土振捣密实性评价方法， 其特征在于， 根据采集到的 参数信息， 计算受振范围内任意 位置的单位质量混凝 土吸能率， 具体包括： 式中： P1为正常振捣工况下单位质量混凝土吸能率， 单位为W/kg； P'为空载工况下电机 有功功率， 单位为W； P为浅插入工况下电机有功功率， 单位为W； C为正常振捣工况下影响系 数； C5为浅插入工况下影响系 数； ab为正常振捣工况下振捣棒加速度值， 单位为m/s2； a'b为 浅插入工况下振捣棒加速度值， 单位为m/s2； fs为浅插入 工况下振捣棒振动主频， 单位为Hz； fn为正常振捣工况下振捣 棒振动主频， 单位为Hz； r为振捣棒半径， 单位为cm； Rs为浅插入工 况下振捣棒影响半径， 单位为cm； Rn为正常振捣工况下振捣棒影响半径， 单位为cm； ξm为混凝 土材料阻尼系数； ρ 为混凝土密度， 单位为kg/cm3； h为正常振捣工况下振捣棒插入深度， 单 位为cm； n为正常振捣工况与浅插入工况插入深度比值； R为振捣棒影 响半径， 单位为cm； x为 混凝土测量点距振捣棒轴线径向距离， 单位 为cm。 3.根据权利要求2所述的一种混凝土振捣密实性评价方法， 其特征在于， 所述方法还包 括： 振捣棒影响半径R基于混凝土和振捣棒振动频率值， 依据受迫振动原理即受振影响范 围内混凝 土与振捣棒振动主频近似相等 来确定。 4.根据权利要求2所述的一种混凝土振捣密实性评价方法， 其特征在于， 所述方法还包 括： 混凝土阻尼系数包括边界阻尼系数ξb与混凝土材料阻尼系数ξm， 结合获取的混凝土、 振权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114636812 A 2捣棒加速度值， 与振捣棒加速度值ax、 混凝土加速度值ab的关系式 计算确定 。 5.根据权利要求1所述的一种混凝土振捣密实性评价方法， 其特征在于， 对不同吸能值 对应位置的混凝 土进行抗压强度测试， 根据测试 结果对振捣密实效果进行评价， 具体包括： 选取不同吸能值位置混凝土进行钻芯取样并测量相应抗压强度， 根据 预设抗压强度阈 值， 抗压强度值超过所述阈值的吸能值范围确定为密实能量范围， 吸能值低于所述密实能 量范围的判定为欠振， 吸能值超过所述密实能量范围的判定为过振， 处于所述密实能量范 围内的判断为振捣密实。 6.根据权利要求2所述的一种混凝土振捣密实性评价方法， 其特征在于， 所述浅插入工 况下振捣棒插 入混凝土5cm， 所述正常振捣工况 下振捣棒插 入混凝土35cm。 7.一种混凝 土振捣密实性评价系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 参数采集模块， 用于对振捣 棒插入新拌混凝土中实施振捣过程进行参数采集， 包括： 用 于采集受振混凝土内不同位置的混凝土加速度与混凝土振动频率值的点布式预埋入混凝 土内的多个第一加速度传感器； 用于采集振捣棒加速度与振捣棒振动频率值的安装在 振捣 棒上的第二加速度传感器； 用于采集驱动振捣棒的驱动电机的有功功率的功率采集仪， 所 述功率采集仪与驱动电机连接， 并将采集到的电机有功 功率发送至能量计算模块； 能量计算模块， 用于根据采集到的参数信息， 计算受振范围内任意位置的单位质量混 凝土吸能率， 获取 单位质量混凝 土吸能率沿径向分布； 振捣密实评价模块， 用于根据不同位置的单位质量混凝土吸能率计算得到受振范围内 不同位置的单位质量混凝土吸能值， 对不同吸能值对应位置的混凝土进行抗压强度测试， 根据测试 结果对振捣密实效果进行评价。 8.根据权利要求7所述的一种混凝土振捣密实性评价系统， 其特征在于， 所述参数采集 模块还包括加速度分析仪， 所述加速度分析仪用于对采集到的混凝土、 振捣棒加速度与振 动频率进行处 理并发送至能量计算模块进行计算。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114636812 A 3