随着混凝土技术的高速发展,工程施工中对混凝土的工作性的要求越来越高,混凝土工作性直接影响施工过程中泵送、浇筑等工艺,满足工作性要求的混凝土不仅可以降低工程施工中工作人员的工作强度也可以节约建设成本。但在当前实际工程应用中,判断混凝土工作性的方式过于单一,主要依靠坍落度筒测试混凝土的坍落度,但在某些条件下坍落度不能完全反映混凝土工作性,会引发一系列故障,如泵送过程中混凝土堵管等。为了解决工程实际中的这一问题,全面反映混凝土流动性的工作参数将被需要,而国内外的相关研究证明混凝土流变特性可以较好的反映混凝土工作性,因此本文对混凝土流变特性展开了研究,设计研发了一款旋转式混凝土流变仪并进行了相关的试验研究。本文分析了混凝土流变仪的检测原理,对混凝土流变仪整体方案进行了设计。混凝土流变仪主要利用扭矩传感器测量搅拌叶片不同转速下承受的扭矩值来计算混凝土的流变参数,且扭矩传感器属于较为精密的测量仪器,因此在混凝土流变仪结构设计中需要保证扭矩传感器的测量精度。另外,混凝土流变仪中扭矩传感器输出轴与夹紧杆通过联轴器连接,为了避免夹紧杆上的附加力影响扭矩传感器的测量结果,本设计优化了夹紧杆的固定方式。因为扭矩传感器被螺栓锁在支撑框上,这种装配方式会影响扭矩测量的精度,因此本文从支撑框的加工误差、受力变形等方面进行研究分析,给出了扭矩传感器合理的装配方式。在自动化控制方面,介绍了流变参数自动化测量的原理,设计了硬件电路、PLC与上位机程序,实现了混凝土流变仪流变参数的自动化测量。试验研究主要分为三部分,包括流变参数测量可行性试验、实验室混凝土流变特性试验和搅拌站流变特性试验。可行性试验结果表明混凝土流变参数测量的复现性较好,证明了伺服电机内部扭矩检测单元可代替扭矩传感器。实验室试验主要研究水泥浆含量、不同级配、振动搅拌方式对混凝土流动性的影响以及这些影响因素下混凝土坍落度与流变参数之间关系。试验结果表明随着混凝土中水泥浆含量增大,混凝土的坍落度增大、屈服应力减小,证明了混凝土坍落度与屈服应力线性相关;不同级配对新拌混凝土的坍落度的影响较小,但混凝土的屈服应力随级配中大粒径骨料含量的减小而减小;不同搅拌方式试验结果表明振动搅拌相比普通搅拌可以提高混凝土的坍落度,降低混凝土屈服应力,振动搅拌对塑性粘度的影响与混凝土中水泥浆体含量相关,当水泥浆含量较少时,振动搅拌可以降低混凝土塑性粘度,当混凝土中水泥浆含量达到一定程度后,振动搅拌会提高混凝土的塑性粘度。搅拌站试验主要是以现场生产的混凝土为样品,测量并分析其坍落度与流变参数之间的关系,最终验证混凝土流变参数可以在实际工程中反映混凝土的工作性。