有效材龄推测装置、压缩强度推测装置及程式

本发明涉及一种用于估计现浇混凝土有效年龄和抗压强度的有效年龄估计器和相关技术，其中不仅设置了温度项，而且还设置了湿度项，以便能够准确估计。

背景技术：

1、例如，如参考文献2(特许第6,553,347号公报)、参考文献3(特开平11-271301号)、参考文献4(特开2003-279512号公报)和参考文献5中所述(特开2011-256061号公报)，为了估计浇注混凝土的有效材料年龄，已知现有技术将温度项γt和步进时间项δti的乘积相加。

2、然而，在下文详细描述的现有技术中，忽略了相对湿度在浇注混凝土的强度增加过程中，特别是在其早期养护过程中的强影响。结果，按照现有技术，有效材料年龄被高估，并且难以进行适当的估计。此外，现有技术存在严重缺陷，因为现有技术将有效材料年龄估计到与安全侧相反的一侧。

3、参考文献1：特许第6050046号公报

4、参考文献2：特许第6553347号公报

5、参考文献3：特开平11-271301号公报

6、参考文献4：特开2003-279512号公报

7、参考文献5：特开2011-256061号公报

技术实现思路

1、鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种有效材料年龄估计装置和抗压强度估计装置，它们都可以在有效材料年龄和抗压强度的估计中适当地反映相对湿度的变化。

2、本发明的第一方面提供一种有效的材料年龄估计装置，包括：温度项计算单元，用于计算依赖于浇注混凝土温度的温度项；湿度项计算单元，用于计算取决于浇注混凝土的相对湿度的湿度项；有效材料年龄计算单元，用于将温度项、湿度项和步进时间项的乘积相加以计算浇注混凝土的有效材料年龄。

3、按照该结构，不是温度项和步进时间项的一次乘积而是温度项、湿度项和步进时间项的二次乘积相加。简而言之，第二种产品通过湿度项进行加权。例如，如果湿度的值为零，则当前步骤时间的第二个产品必须具有零值，而不管温度项的值如何。这样，相对湿度的变化对计算的有效材料年龄有适当的影响。此外，湿度项在计算的有效材料年龄被低估的方向上起作用。换言之，这种结构可以避免上述按照现有技术不可避免的高估。

4、除了本发明的第一方面，本发明的第二方面提供了一种有效的材料年龄估计装置，还包括温度/湿度传感器，用于测量浇注混凝土的温度和浇注混凝土的相对湿度。

5、这种结构能够实际测量浇注混凝土的温度和相对湿度，从而可以按照实际测量值进行适当的计算。

6、除了本发明的第一方面之外，本发明的第三方面提供了一种有效的材料年龄估计装置，还包括可操作以检测是否存在浇注混凝土的浇注混凝土检测传感器。

7、按照这种结构，可以停止关于有效材料年龄的计算，直到浇注混凝土检测传感器检测到浇注混凝土存在。该装置可以可靠地以合理的公式使用。特别是，可以抑制设备浪费的功耗。

8、除了本发明的第一方面，本发明的第四方面提供了一种有效的材料年龄估计装置，其中：相对于相对湿度的预定阈值被设置为小于100％并且大于0％；当相对湿度为100％时，湿度项达到正最大值；湿度项在相对湿度小于100％且不小于预定阈值的第一范围内减小；并且湿度项在相对湿度小于预定阈值的第二范围内渐近接近0％。

9、这种结构能够以与实体匹配的公式设置湿度项。

10、除了本发明的第四方面之外，本发明的第五方面提供了一种有效的材料年龄估计装置，其中湿度项被设置为在第二范围内为零。

11、按照这种结构，无论温度项的值如何，乘积在第二范围内总是具有零值。可以适当地避免高估有效材料年龄。

12、这里，在本发明的第一至第四方面中，本发明的第五方面提供如下进行计算。

13、即，与t℃的温度相关的温度项γt优选地按照公式1计算：

14、[公式1]

15、

16、依赖于rh％的相对湿度的湿度项γrh优选地按照公式2计算：

17、[公式2]

18、γrh＝exp{-0.8484(100-rh)}

19、取决于步骤时间项δti的有效材料年龄te优选地按照公式3计算：

20、[公式3]

21、

22、按照该结构，温度项γt和湿度项γrh通过适当的指数函数设置，以能够适当地估计有效材料年龄。

23、除了本发明的第一方面，本发明的第六方面提供一种有效材料年龄估计装置，其中有效材料年龄计算单元省略对温度项、湿度项和步骤的乘积求和。当相对湿度小于预定阈值时的时间项。

24、按照这种结构，当已知乘积几乎完全为零时，省略了浪费的求和计算。确保以合理的公式使用设备。特别是，可以抑制浪费的电力消耗。

25、除了本发明的第一方面，本发明的第七方面提供了一种有效的材料年龄估计装置，其中预定阈值被设置为从80％到95％的相对湿度。

26、这种结构能够以与实体匹配的公式设置预定阈值。

27、除了按照本发明的第一方面的有效材料年龄估计装置之外，本发明的第八方面提供了一种抗压强度估计装置，包括抗压强度计算单元，该抗压强度计算单元可操作以基于以下公式计算浇注混凝土的抗压强度。有效物质时代。

28、除了本发明的第八方面，本发明的第九方面还提供了一种抗压强度估计装置，其特征在于：所述抗压强度按照下列[公式4]和[公式5]中的至少一个计算得到。

29、取决于常数s、凝结时间ts和浇注混凝土的标称强度fc28的[公式4]优选为：

30、[公式4]

31、

32、；或取决于常数“a”和“b”的[公式5]优选为：

33、[公式5]

34、fct＝{te/(a+bte)}·fc28

35、在此，常数s是基于mill test report等中记载的值来计算的。凝固时间ts和标称强度fc28具有在轧机测试报告中记载的已知值。例如，常数a＝4.0，常数b＝0.85(公式5)。

36、按照这种结构，通过适当的指数函数计算抗压强度，从而能够以高精度估计抗压强度。

37、按照本发明，如上所述引入湿度项以添加到产品的对象中。换句话说，产品的价值是使用湿度项加权的。这样，相对湿度的影响可以适当地影响计算的有效材料年龄。可以适当避免按照现有技术不可避免的对危险侧的高估。

38、简而言之，按照本发明得到的有效材料年龄被推定为安全侧，并且必须说具有高可靠性。此外，由于估计的抗压强度也是基于具有高可靠性的估计有效材料年龄，因此估计的抗压强度的可靠性也以同样的公式提高。

技术特征：

1.一种有效材料年龄估计装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的有效材料年龄估计装置，其特征在于，还包括温度/湿度传感器，用于测量所述浇注混凝土的所述温度和所述浇注混凝土的所述相对湿度。

3.根据权利要求1所述的有效材料年龄估计装置，其特征在于，还具备用于检测是否存在所述浇注混凝土的浇注混凝土检测传感器。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的有效材料年龄估计装置，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的有效材料年龄估计装置，其特征在于，所述湿度项在所述第二范围内设置为零。

6.根据权利要求4或5所述的的有效材料年龄估计装置，其特征在于，所述预定阈值设定为相对湿度为80％～95％。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的有效材料年龄估计装置，其特征在于，所述有效材料年龄计算单元在所述相对湿度小于所述预定阈值时省略对所述温度项、所述湿度项和所述步长时间项的乘积进行求和。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的有效材料年龄估计装置，其特征在于：

9.一种抗压强度估计装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的抗压强度估计装置，其特征在于：

11.一种用于使计算机作为设备工作的程序，其特征在于，该设备包括：

12.根据权利要求11所述的程序，其特征在于，所述设备还包括抗压强度计算单元，所述抗压强度计算单元可操作用于基于由权利要求11所述的设备的有效材料年龄计算单元计算的有效材料年龄计算浇注混凝土的抗压强度。

技术总结
本发明提供一种在推定有效材料年龄时能够适当考虑相对湿度变化的有效材料年龄估计装置。该有效材料年龄估计装置包括：温度项计算单元13，用于计算取决于浇注混凝土的温度的温度项γ<subgt;T</subgt;；湿度项计算单元14，用于计算取决于混凝土的相对湿度的湿度项γ<subgt;RH</subgt;，有效材料年龄计算单元15用于通过将温度项γ<subgt;T</subgt;、湿度项和时间项Δt <subgt;i</subgt;的乘积相加来计算混凝土的有效材料年龄。引入湿度项γ<subgt;RH</subgt;，并使用该项对乘积之和进行加权。

技术研发人员：野口贵文,孙博超,早崎昌宏,西岛茂行,山本秀之
受保护的技术使用者：日本大学法人东京大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12