福建省建筑科學研究院有限公司，福建 福州 350025

0 引言

混凝土配比控制是指通過綜合考慮各類影響因素，來協(xié)調(diào)好混凝土中組成材料之間比例關(guān)系的操作，在此過程中，含水率作為確定混凝土配比的重要依據(jù)，工作者應當深入研究基于含水率在線檢測的混凝土配比控制工作，提高混凝土質(zhì)量，為土木工程的順利施工打下良好的基礎。

1 混凝土配比控制中檢測工作分析

1.1 近紅外法檢測含水率

在近紅外檢測操作中，工作者利用水分對特定波長紅外光強烈吸收的特點，通過觀測在特定波長紅外光照射下，光強的衰減狀態(tài)以及砂石反射或投射的能量，來確定含水率，實現(xiàn)含水率的在線檢測工作。該方式具有精確、迅速、無損的優(yōu)勢，并且檢測中所需的紅外線光不會對人體造成危害。在混凝土配比控制方面，工作者通常會借助近紅外水分儀來進行基于近紅外法的含水率檢測，由于該儀器能夠借助光纖技術(shù)實現(xiàn)遠距離的測量，因此可以適應攪拌機、螺旋輸送機、管道、儲料倉等多種工況下含水率測量工作，極大地提高了混凝土配比控制工作的水平。

1.2 微波法檢測含水率

在混凝土配合比控制操作中，微波水分儀作為一種基于ARM 平臺的全自動在線檢測系統(tǒng)，其運行自動化水平極高，能夠精確的分析出微波穿越混凝土物料之后的強度、速度變化情況，并將檢測結(jié)果直接呈現(xiàn)在液晶屏界面上。此外，檢測操作所采用的微波強度較低，儀器下部天線發(fā)射的微波功率小于10mW，并在距儀器1m 外，就已經(jīng)無法檢測出微波存在，因此不會對人體造成危害，深入優(yōu)化了混凝土配比控制工作的效果。

2 混凝土配比控制中計算操作分析

2.1 含水率計算

在計算中，工作者要將檢測出的各點位含水率數(shù)值看做各自獨立的隨機變量，并采用抽樣估計法，來構(gòu)建出采樣數(shù)量方程，得出需要檢測的點位數(shù)量，然后再進行具體的測量操作，得出各點位的具體含水率數(shù)值之后，去掉異常值，取算術(shù)平均值為最終含水率測量值。此外，還要在計算中加入補償值，降低計算誤差，提高混凝土配比控制工作的準確度。

2.2 配比計算

在配比計算中，工作者需要以含水率為基礎，來構(gòu)建混凝土拌和用水以及骨料的自動配比數(shù)學模型，來計算出混凝土中各項材料之間的具體比例，實現(xiàn)混凝土配比控制工作。在混凝土配比計算中，工作者需要先列出骨料用量等于配方混凝土基準骨料用量乘以1 加含水率的百分比的方程式，然后再列出用水量等于配方混凝土基準用水量減去基準骨料用量與含水率百分比的乘積的方程式，從而構(gòu)建出配比控制模型，然后通過計算可以得出實際配比，完成配比控制工作。

3 混凝土配比控制與砂石特質(zhì)相關(guān)性分析

3.1 砂石特性中對含水率產(chǎn)生影響的因素

在混凝土配比控制中，泥中的水分難以通過相關(guān)的儀器進行定量測量，因此在實際的含水率檢測工作中，含泥量是造成配比控制工作誤差的重要因素，工作者需要通過定性的測量和計算，來制定補償方案，保障含水率檢測的準確性，增強混凝土配比控制工作的效果。

3.2 影響補償值的確定方式

為了降低砂石本身特質(zhì)對含水率測定結(jié)果準確性的影響，工作者要采用離線烘干法，來進行含水率計算補償，保障混凝土配比控制的效果，在此過程中，工作者需要基于烘干法的含水率測量結(jié)果作為標準值，來得出在無補償情況下，含水量計算值與標準值的誤差。經(jīng)過分析，工作者可以得出砂石特質(zhì)對含水率的影響接近于一個固定值，因此可以根據(jù)不同類型砂石顯示出的特質(zhì)，將該固定值設置為不同的常數(shù)，然后構(gòu)建出帶有補償值的含水率計算公式，為后續(xù)混凝土配比計算提供依據(jù)。

4 混凝土配比控制與溫度相關(guān)性分析

4.1 溫度與含水率相關(guān)性特點

在混凝土配比控制工作的研究中，工作者通過將含水率已知的砂石進行在線檢測，并記錄下環(huán)境溫度以及儀器反射參數(shù)，然后繪制成統(tǒng)計圖，可以發(fā)現(xiàn)含水率的測量值與環(huán)境溫度之間存在相關(guān)性。以微波檢測法為例，工作者要在測量過程中記錄下傳感器的微波反射值和環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，之后將兩項數(shù)據(jù)采用MATLAB 進行條樣函數(shù)內(nèi)插，構(gòu)建出一個微波反射值、溫度、含水率之間的曲面圖，從此可以得出微波反射值與含水量具有相關(guān)性，然后工作者還要分別繪制出含水率與溫度、含水率與反射值的散點圖，通過觀察這兩個散點圖可以得出含水量與溫度呈低度負相關(guān)的相關(guān)性特點。

4.2 相關(guān)性方程計算方式

為了保證混凝土配比控制工作的準確性，工作者需要構(gòu)建出含水量與溫度之間相關(guān)性方程式，并將其加入到后期配比控制工作中應用的數(shù)學模型中，來完善控制工作體系，提升土木工程建設水平。在相關(guān)性方程的構(gòu)建計算上，工作者需要通過溫度、含水率、反射參數(shù)組建出一個二元線性回歸方程，然后根據(jù)最小二乘法確定方程組，計算出各項系數(shù)，從而得出能夠體現(xiàn)出溫度與測量值相關(guān)性的方程式，最后將其納入后續(xù)的混凝土配比計算中，可以有效提升控制工作的準確度水平，保障土木工程施工的順利進行［1］。

5 混凝土配比控制工作在工程中的應用分析

5.1 在優(yōu)化混凝土制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的應用

在土木工程中，工作者可以基于含水率的在線檢測，構(gòu)建出一系列的混凝土配比控制模型，并將該模型融入到混凝土制備系統(tǒng)構(gòu)建中，來提高混凝土制備工作的效率和準確性。在混凝土制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，工作者通過基于含水率在線檢測的混凝土配比控制工作能夠?qū)崟r計算出用水量和骨料用量，從而準確的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中水泵閥門、骨料倉門的開度。此外，還可通過將含水量計算模型、混凝土配比模型、材料配方管理集成構(gòu)建出PLC，即執(zhí)行驅(qū)動和數(shù)據(jù)采集模塊，并組建出自動化的混凝土配比控制系統(tǒng)，優(yōu)化系統(tǒng)工作效果［2］。

5.2 在增強混凝土質(zhì)量中的應用

在含水率在線檢測系統(tǒng)運行以來，其精度能夠被有效的控制在+0.3%左右，保障了混凝土配比控制工作的準確性，使得工作者制備出的混凝土在強度、穩(wěn)定性等方面能夠達到預期的效果，增強了混凝土的質(zhì)量，推動了土木工程建設工作的發(fā)展。此外，隨著含水率在線檢測系統(tǒng)與混凝土制備系統(tǒng)的不斷融合發(fā)展，工作者實現(xiàn)了生產(chǎn)中用水量的自動調(diào)節(jié)，在提升混凝土生產(chǎn)自動化水平的同時，縮小了坍落度的波動范圍，保證了產(chǎn)品出廠質(zhì)量的穩(wěn)定性［3］。

6 結(jié)論

綜上所述，基于含水率在線檢測的混凝土配比控制工作能夠保障土木工程的順利施工。在土木工程施工中，工作者通過檢測含水率能夠提升控制工作水平、優(yōu)化控制工作的準確度、降低砂石特質(zhì)對含水率計算的影響、減少溫度因素的影響、提高工程建設效果，從而增強工程施工質(zhì)量，推動建筑行業(yè)的發(fā)展。