在混凝土施工时,混凝土的工作性能可以通过简单的方法进行测定,但对混凝土的强度和混凝土中的有害物质含量(特别是氯离子含量)则难以及时了解和监控。为了能够更直观、更早地发现新拌混凝土可能存在的问题,特别是对建筑物质量将产生重要影响的指标,如强度和氯离子含量,前者与混凝土的水灰比直接相关,后者直接影响到钢筋混凝土的耐久性。因此有必要对新拌混凝土的水灰比和氯离子含量进行准确、快速测定,加强对新拌混凝土质量的实时监控,杜绝由此产生的混凝土质量和耐久性事故。混凝土水灰比的测定耗时较多,而且难度也较大,但是可以通过一定的方法测定新拌混凝土的含水量。通过新拌混凝土含水量大小可以间接地知道混凝土实际水灰比是否偏离理论配合比。同时,根据含水量数据以及氯离子含量的检测结果可推算出新拌混凝土中的氯离子含量。本研究利用近红外线检测技术测试新拌混凝土的含水量,其原理是水在近红外光谱上有三个特征吸收峰(1.43μm、1.94μm和2.54μm),新拌混凝土经过红外线照射后,其中的水会吸收部分红外线的能量,余下的则被反射并经红外接收管接收,将接收到的红外线能量与发射时红外线的能量进行比较,两者之差即为被新拌混凝土中水分吸收的能量,即新拌混凝土的含水量与其吸收的能量存在一一对应关系。在红外线总能量一定的情况下,新拌混凝土的含水量与红外接收管的接收能量存在一一对应关系,而接收能量可通过接收电压表征,因此可建立含水量和接收电压的标准曲线;此后,通过检测红外接收管的电压,就可以获得任意情况下新拌混凝土的含水量。采用氯离子选择性电极的方法测试新拌混凝土氯离子含量,其原理是利用氯离子选择性电极与标准甘汞电极测定氯离子标准溶液的电压,根据能斯特方程中电压与氯离子浓度的关系制定出氯离子浓度-电压标准曲线;然后将新拌混凝土按设计的试验步骤制备成待测溶液,用氯离子选择性电极测定待测溶液的电压,与标准曲线对比后即可获得新拌混凝土的氯离子含量。根据红外线和氯离子选择性电极的工作原理设计检测装置的电路,为达到检测装置的便携性和检测功能的全面性,本课题采用了ARM9开发板和STC单片机组成检测装置。ARM9开发板具有独立的操作系统和很强的扩展性,可以实现整个检测装置的控制、显示、存储和连接外部设备等功能,STC单片机则负责传感器信号的控制、接收、处理和传输任务,ARM9开发板与STC单片机通过串口进行通信,完成控制命令和数据的传输。根据传感器接收信号的特点设计STC单片机电路,保证信号在采集、保持、传输和转换过程中电路的工作稳定,尽量减少外界噪音,提高检测结果的准确性。最后,对自主开发的新拌混凝土含水量及氯离子含量检测装置的检测精度进行检验,试验结果表明:(1)在新拌混凝土含水量的检测中,检测结果与理论值之间的误差在±6%之内;(2)新拌混凝土氯离子含量检测结果与理论含量之间的误差在±5%之内,达到了设计目标。与现有的新拌混凝土含水量及氯离子含量检测方法相比,近红外线法具有操作方便、检测时间短、不影响混凝土质量等优点,氯离子选择性电极法具有操作简单和检测精度高的优点,同时还做到了检测装置装置的小型化,特别适合商品混凝土生产的实时质量跟踪和施工现场的现场检测。