纳米复合胶凝材料凝结硬化方法

1.本发明涉及数据安全领域，尤其涉及纳米复合胶凝材料凝结硬化方法。


背景技术：

2.胶凝材料，又称胶结料。在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料，制成有一定机械强度的复合固体的物质。土木工程材料中，凡是经过一系列物理、化学变化能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料；胶凝材料的发展，有着极为悠久的历史。新石器时代，由于石器工具的进步，掘穴建室的建筑活动已经兴起。具体是通过自身的物理化学作用，由可塑性浆体变为坚硬石状体的过程中，能将散粒或块状材料粘结成为整体的材料。由于其具有一定的强度和耐水性，所以被广泛用作建筑物的基础、地面的垫层及道路的路面基层；因此，发明出纳米复合胶凝材料凝结硬化方法变得尤为重要；
3.现有的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法不方便工作人员查看影响因素数据，不方便工作人员进行配料调整；此外，现有的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法无法做出固定硬化度地胶凝材料，不能实现标准化生产；为此，我们提出纳米复合胶凝材料凝结硬化方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，该硬化方法具体步骤如下：
7.(1)确定胶凝材料组成并进行配料计算；
8.(2)对胶凝材料凝结硬化过程进行检测分析；
9.(3)依据分析结果对胶凝材料硬化进行调控；
10.(4)实时将各项数据反馈给工作人员；
11.(5)构建知识图谱库对胶凝材料进行硬化控制。
12.作为本发明的进一步方案，步骤(1)中所述胶凝材料配药计算具体步骤如下：
13.步骤一：拟合配料以及氧化钙-二氧化硅-氧化铝三元相图的关系以确定确定胶凝材料的矿物组成类型，然后将胶凝材料中各种化学成分与矿物组成之间的关系分别用碱度系数、硅率以及铝率表示；
14.步骤二：假设胶凝材料中不存在高钙矿物，也不存在无碳化反应活性矿物，胶凝材料中只有硅酸二钙、铁铝酸四钙以及七铝酸十二钙，以及胶凝材料中氧化铝与氧化铁的质量比不低于规定标准，再确定假设条件下碱度系数、硅率以及铝率并对配料用量进行计算。
15.作为本发明的进一步方案，步骤二中所述碱度系数、硅率以及铝率具体计算公式如下：
[0016][0017][0018][0019]
式中，cao、sio2、al2o3以及fe2o3分别代表胶凝材料中各自的质量分数。
[0020]
作为本发明的进一步方案，步骤(2)中所述硬化过程检测分析具体步骤如下：
[0021]
步骤
①
：通过微型碳化反应系统、测试系统、控温系统、记录系统组成反应监测仪，将制得的胶凝材料放入测试系统中，之后控温系统通过循环恒温空气来控制整个系统的温度以维持系统内部温度的稳定；
[0022]
步骤
②
：微型碳化反应器通过高压软管与二氧化碳气瓶连接并置于测试系统的样品池中，之后样品池中的胶凝材料样品与二氧化碳发生反应时，产生的热流通过热流传感器形成一个正比于热流速率的电势信号，由记录系统记录保存；
[0023]
步骤
③
：建立一组碳化动力学模型，并将记录系统记录的数据导入该的碳化动力学模型中，之后的碳化动力学模型对各组数据进行解析并生成各因素影响曲线，同时对碳化动力学模型分析损失值进行计算，并将计算结果反馈给工作人员。
[0024]
作为本发明的进一步方案，步骤
①
中所述测试系统主要包括样品池、参比池以及seebeck热流传感器组成，其中，样品池和参比池李生式对接；
[0025]
所述微型碳化反应系统由二氧化碳高压气瓶、减压阀、高压细软管和微型碳化反应器组成。
[0026]
作为本发明的进一步方案，步骤
③
中所述碳化动力学模型分析损失值具体计算公式如下：
[0027]
fl(pi)＝-α(1-pi)
γ
log(pi)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0028]
式中，pi表示预测值；α表示权重因子；γ表示聚焦参数。
[0029]
作为本发明的进一步方案，步骤(5)中所述知识图谱具体构建步骤如下：
[0030]
s1：工作人员选择胶凝材料领域作为知识范围，之后获取相关领域的材料基本信息、影响因素信息以及硬化程度，并将材料类型作为单独概念进行抽取；
[0031]
s2：对收集到的四组信息进行分析，同时将材料基本信息以及影响因素信息进行数据整合，再对胶凝材料领域中的本体进行定义，并分为材料类型、影响因素以及硬化程度，同时将四组信息划分至对应本体中；
[0032]
s3：根据各组定义好的本体具有的数据描述定义其相关属性信息以及值域，同时对三组本体之间关系进行定义并添加了约束条件，之后生成材料类型表、影响因素表以及硬化程度表记录并存储各组信息；
[0033]
s4：将材料类型表作为实体表，同时加入“:label”标记，设定为实体名，将影响因素表以及硬化程度表作为关系表，加入“:type”标记；
[0034]
s5：设定关系的头节点和尾节点，并安装配置neo4j数据库，同时启动neo4j服务，之后使用相关操作指令导入之前整理的数据，当数据导入完成后，知识图谱构建结束，同时启动neo4j服务进行知识检索。
[0035]
作为本发明的进一步方案，步骤(5)中所述胶凝材料硬化控制具体步骤如下：
[0036]
p1：工作人员将各配料放入生产装置中，之后生产装置对胶凝材料进行生成，同时通过白质传感器以及硬化传感器实时采集胶凝材料生产过程的产生的特征信息；
[0037]
p2：将产生的特征信息与知识图谱库中存储的图谱信息进行比对，若该特征信息与任一图谱比对成功，则发出提示声音、灯光或发送信息的方式及时提醒工作人员目前制作状态，若该特征信息存在异常，则发出向工作人员发出告警信息，同时终止该胶凝材料制作，并在后续工艺做出补救措施并分类存放；
[0038]
p3：若该特征信息未与任一图谱比对成功，则将其反馈给工作人员，并判断该特征信息是否有实用价值且没有在图谱中，若该特征信息有实用价值且没有在图谱中，则将该特征信息保存进服务器中的图谱数据库中。
[0039]
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
[0040]
1、该纳米复合胶凝材料凝结硬化方法通过反应监测仪，将制得的胶凝材料放入测试系统中，之后通过控温系统保持系统内部温度的稳定，再通过高压软管与二氧化碳气瓶连接并置于测试系统的样品池中，之后样品池中的胶凝材料样品与二氧化碳发生反应时，产生的热流通过热流传感器形成一个正比于热流速率的电势信号，由记录系统记录保存，之后建立一组碳化动力学模型，并将记录系统记录的数据导入该的碳化动力学模型中，之后的碳化动力学模型对各组数据进行解析并生成各因素影响曲线，同时对碳化动力学模型分析损失值进行计算，并将计算结果反馈给工作人员，能够精确地将影响硬化的各因素反馈给工作人员，使工作人员能更加直观地查看影响因素数据，方便工作人员进行调整。
[0041]
2、该纳米复合胶凝材料凝结硬化方法通过工作人员将各配料放入生产装置中，之后生产装置对胶凝材料进行生成，同时通过白质传感器以及硬化传感器实时采集胶凝材料生产过程的产生的特征信息，将产生的特征信息与知识图谱库中存储的图谱信息进行比对，若该特征信息与任一图谱比对成功，则发出提示声音、灯光或发送信息的方式及时提醒工作人员目前制作状态，若该特征信息存在异常，则发出向工作人员发出告警信息，同时终止该胶凝材料制作，并在后续工艺做出补救措施并分类存放，若该特征信息未与任一图谱比对成功，则将其反馈给工作人员，并判断该特征信息是否有实用价值且没有在图谱中，若该特征信息有实用价值且没有在图谱中，则将该特征信息保存进服务器中的图谱数据库中，能够做出固定硬化度地胶凝材料，实现标准化生产，同时能对不同硬化程度的胶凝材料进行分类，无需工作人员人工监测生产过程，提高工作人员工作效率。
附图说明
[0042]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
[0043]
图1为本发明提出的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法的流程框图。
具体实施方式
[0044]
实施例1
[0045]
参照图1，纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，该硬化方法具体步骤如下：
[0046]
确定胶凝材料组成并进行配料计算。
[0047]
具体的，拟合配料以及氧化钙-二氧化硅-氧化铝三元相图的关系以确定确定胶凝材料的矿物组成类型，然后将胶凝材料中各种化学成分与矿物组成之间的关系分别用碱度系数、硅率以及铝率表示，之后假设胶凝材料中不存在高钙矿物，也不存在无碳化反应活性矿物，胶凝材料中只有硅酸二钙、铁铝酸四钙以及七铝酸十二钙，以及胶凝材料中氧化铝与氧化铁的质量比不低于规定标准，再确定假设条件下碱度系数、硅率以及铝率并对配料用量进行计算。
[0048]
本实施例中，碱度系数、硅率以及铝率具体计算公式如下：
[0049][0050][0051][0052]
式中，cao、sio2、al2o3以及fe2o3分别代表胶凝材料中各自的质量分数。
[0053]
对胶凝材料凝结硬化过程进行检测分析。
[0054]
具体的，通过微型碳化反应系统、测试系统、控温系统、记录系统组成反应监测仪，将制得的胶凝材料放入测试系统中，之后控温系统通过循环恒温空气来控制整个系统的温度以维持系统内部温度的稳定，微型碳化反应器通过高压软管与二氧化碳气瓶连接并置于测试系统的样品池中，之后样品池中的胶凝材料样品与二氧化碳发生反应时，产生的热流通过热流传感器形成一个正比于热流速率的电势信号，由记录系统记录保存，之后建立一组碳化动力学模型，并将记录系统记录的数据导入该的碳化动力学模型中，之后的碳化动力学模型对各组数据进行解析并生成各因素影响曲线，同时对碳化动力学模型分析损失值进行计算，并将计算结果反馈给工作人员。
[0055]
需要进一步说明的是，测试系统主要包括样品池、参比池以及seebeck热流传感器组成，其中，样品池和参比池李生式对接；微型碳化反应系统由二氧化碳高压气瓶、减压阀、高压细软管和微型碳化反应器组成。
[0056]
本实施例中，碳化动力学模型分析损失值具体计算公式如下：
[0057]
fl(pi)＝-α(1-pi)
γ
log(pi)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0058]
式中，pi表示预测值；α表示权重因子；γ表示聚焦参数
[0059]
实施例2
[0060]
参照图1，纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，该硬化方法具体步骤如下：
[0061]
依据分析结果对胶凝材料硬化进行调控；实时将各项数据反馈给工作人员；构建知识图谱库对胶凝材料进行硬化控制。
[0062]
具体的，工作人员将各配料放入生产装置中，之后生产装置对胶凝材料进行生成，同时通过白质传感器以及硬化传感器实时采集胶凝材料生产过程的产生的特征信息，将产生的特征信息与知识图谱库中存储的图谱信息进行比对，若该特征信息与任一图谱比对成功，则发出提示声音、灯光或发送信息的方式及时提醒工作人员目前制作状态，若该特征信息存在异常，则发出向工作人员发出告警信息，同时终止该胶凝材料制作，并在后续工艺做出补救措施并分类存放，若该特征信息未与任一图谱比对成功，则将其反馈给工作人员，并
判断该特征信息是否有实用价值且没有在图谱中，若该特征信息有实用价值且没有在图谱中，则将该特征信息保存进服务器中的图谱数据库中。
[0063]
需要进一步说明的是，工作人员选择胶凝材料领域作为知识范围，之后获取相关领域的材料基本信息、影响因素信息以及硬化程度，并将材料类型作为单独概念进行抽取，对收集到的四组信息进行分析，同时将材料基本信息以及影响因素信息进行数据整合，再对胶凝材料领域中的本体进行定义，并分为材料类型、影响因素以及硬化程度，同时将四组信息划分至对应本体中，然后根据各组定义好的本体具有的数据描述定义其相关属性信息以及值域，同时对三组本体之间关系进行定义并添加了约束条件，之后生成材料类型表、影响因素表以及硬化程度表记录并存储各组信息，之后将材料类型表作为实体表，同时加入“:label”标记，设定为实体名，将影响因素表以及硬化程度表作为关系表，加入“:type”标记，最后设定关系的头节点和尾节点，并安装配置neo4j数据库，同时启动neo4j服务，之后使用相关操作指令导入之前整理的数据，当数据导入完成后，知识图谱构建结束，同时启动neo4j服务进行知识检索。

技术特征：
1.纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，其特征在于，该硬化方法具体步骤如下：(1)确定胶凝材料组成并进行配料计算；(2)对胶凝材料凝结硬化过程进行检测分析；(3)依据分析结果对胶凝材料硬化进行调控；(4)实时将各项数据反馈给工作人员；(5)构建知识图谱库对胶凝材料进行硬化控制。2.根据权利要求1所述的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，其特征在于，步骤(1)中所述胶凝材料配药计算具体步骤如下：步骤一：拟合配料以及氧化钙-二氧化硅-氧化铝三元相图的关系以确定确定胶凝材料的矿物组成类型，然后将胶凝材料中各种化学成分与矿物组成之间的关系分别用碱度系数、硅率以及铝率表示；步骤二：假设胶凝材料中不存在高钙矿物，也不存在无碳化反应活性矿物，胶凝材料中只有硅酸二钙、铁铝酸四钙以及七铝酸十二钙，以及胶凝材料中氧化铝与氧化铁的质量比不低于规定标准，再确定假设条件下碱度系数、硅率以及铝率并对配料用量进行计算。3.根据权利要求2所述的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，其特征在于，步骤二中所述碱度系数、硅率以及铝率具体计算公式如下：碱度系数、硅率以及铝率具体计算公式如下：碱度系数、硅率以及铝率具体计算公式如下：式中，cao、sio2、al2o3以及fe2o3分别代表胶凝材料中各自的质量分数。4.根据权利要求1所述的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，其特征在于，步骤(2)中所述硬化过程检测分析具体步骤如下：步骤
①
：通过微型碳化反应系统、测试系统、控温系统、记录系统组成反应监测仪，将制得的胶凝材料放入测试系统中，之后控温系统通过循环恒温空气来控制整个系统的温度以维持系统内部温度的稳定；步骤
②
：微型碳化反应器通过高压软管与二氧化碳气瓶连接并置于测试系统的样品池中，之后样品池中的胶凝材料样品与二氧化碳发生反应时，产生的热流通过热流传感器形成一个正比于热流速率的电势信号，由记录系统记录保存；步骤
③
：建立一组碳化动力学模型，并将记录系统记录的数据导入该的碳化动力学模型中，之后的碳化动力学模型对各组数据进行解析并生成各因素影响曲线，同时对碳化动力学模型分析损失值进行计算，并将计算结果反馈给工作人员。5.根据权利要求4所述的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，其特征在于，步骤
①
中所述测试系统主要包括样品池、参比池以及seebeck热流传感器组成，其中，样品池和参比池李生式对接；所述微型碳化反应系统由二氧化碳高压气瓶、减压阀、高压细软管和微型碳化反应器
组成。6.根据权利要求4所述的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，其特征在于，步骤
③
中所述碳化动力学模型分析损失值具体计算公式如下：fl(pi)＝-α(1-pi)
γ
log(pi)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)式中，pi表示预测值；α表示权重因子；γ表示聚焦参数。7.根据权利要求1所述的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，其特征在于，步骤(5)中所述知识图谱具体构建步骤如下：s1：工作人员选择胶凝材料领域作为知识范围，之后获取相关领域的材料基本信息、影响因素信息以及硬化程度，并将材料类型作为单独概念进行抽取；s2：对收集到的四组信息进行分析，同时将材料基本信息以及影响因素信息进行数据整合，再对胶凝材料领域中的本体进行定义，并分为材料类型、影响因素以及硬化程度，同时将四组信息划分至对应本体中；s3：根据各组定义好的本体具有的数据描述定义其相关属性信息以及值域，同时对三组本体之间关系进行定义并添加了约束条件，之后生成材料类型表、影响因素表以及硬化程度表记录并存储各组信息；s4：将材料类型表作为实体表，同时加入“:label”标记，设定为实体名，将影响因素表以及硬化程度表作为关系表，加入“:type”标记；s5：设定关系的头节点和尾节点，并安装配置neo4j数据库，同时启动neo4j服务，之后使用相关操作指令导入之前整理的数据，当数据导入完成后，知识图谱构建结束，同时启动neo4j服务进行知识检索。8.根据权利要求7所述的纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，其特征在于，步骤(5)中所述胶凝材料硬化控制具体步骤如下：p1：工作人员将各配料放入生产装置中，之后生产装置对胶凝材料进行生成，同时通过白质传感器以及硬化传感器实时采集胶凝材料生产过程的产生的特征信息；p2：将产生的特征信息与知识图谱库中存储的图谱信息进行比对，若该特征信息与任一图谱比对成功，则发出提示声音、灯光或发送信息的方式及时提醒工作人员目前制作状态，若该特征信息存在异常，则发出向工作人员发出告警信息，同时终止该胶凝材料制作，并在后续工艺做出补救措施并分类存放；p3：若该特征信息未与任一图谱比对成功，则将其反馈给工作人员，并判断该特征信息是否有实用价值且没有在图谱中，若该特征信息有实用价值且没有在图谱中，则将该特征信息保存进服务器中的图谱数据库中。

技术总结
本发明公开了纳米复合胶凝材料凝结硬化方法，属于数据安全领域，该硬化方法具体步骤如下：(1)确定胶凝材料组成并进行配料计算；(2)对胶凝材料凝结硬化过程进行检测分析；(3)依据分析结果对胶凝材料硬化进行调控；(4)实时将各项数据反馈给工作人员；(5)构建知识图谱库对胶凝材料进行硬化控制；本发明能够精确地将影响硬化的各因素反馈给工作人员，使工作人员能更加直观地查看影响因素数据，方便工作人员进行调整，能够做出固定硬化度地胶凝材料，实现标准化生产，同时能对不同硬化程度的胶凝材料进行分类，无需工作人员人工监测生产过程，提高工作人员工作效率。提高工作人员工作效率。提高工作人员工作效率。


技术研发人员：周明桂 颜功兴 黄春花 胡丹萍 王鉴
受保护的技术使用者：泸州职业技术学院
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/31