混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)在混凝土構(gòu)件養(yǎng)護中的應(yīng)用

1、<p>　　混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)在混凝土構(gòu)件養(yǎng)護中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：本文以介紹了混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)的工作原理，對比了智能養(yǎng)護與傳統(tǒng)養(yǎng)護的優(yōu)點，推廣智能養(yǎng)護在混凝土構(gòu)件養(yǎng)護中的應(yīng)用 </p><p>　　關(guān)鍵詞：混凝土智能養(yǎng)護 混凝土構(gòu)件 養(yǎng)護應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號： TU37文獻標識碼： A </p><p

2、>　　1.水泥混凝土現(xiàn)場養(yǎng)護的重要性 </p><p>　　水泥混凝土澆筑以后，養(yǎng)護施工對預(yù)防表面早期開裂和保證強度十分重要。養(yǎng)護不到位，水泥凝固過程中水化熱控制不當、溫差應(yīng)力過大，將導(dǎo)致表面、內(nèi)部裂縫，同時抗拉、抗壓強度的隨之降低，最終影響構(gòu)件的正常使用，縮短結(jié)構(gòu)使用壽命，造成巨大經(jīng)濟損失。 </p><p>　　2、水泥的水化過程早期表面裂縫與強度不足的的形成過程 </p&

3、gt;<p>　　水泥混凝土澆筑以后，其內(nèi)部水化熱溫度迅速升高、膨脹，而表面溫度升溫較小，使得內(nèi)部膨脹受到表面的約束，表面受拉而內(nèi)部受壓。水化熱溫度降低以后，其內(nèi)部溫度下降幅度較表面大，內(nèi)部冷卻收縮比表面大的多，內(nèi)部收縮受到表面的制約，冷卻收縮的拉應(yīng)力超過原有的壓應(yīng)力，使得內(nèi)部壓應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力，早期水泥混凝土抗拉強度很低，當拉應(yīng)力超過其抗拉強度時，就會產(chǎn)生裂縫，早期裂縫出現(xiàn)在表面，后期則出現(xiàn)在內(nèi)部，裂縫的產(chǎn)生勢必導(dǎo)致強度的

4、降低。 </p><p>　　混凝土表面蒸發(fā)量與溫濕度、風速的關(guān)系 </p><p>　　拆模時間和表面防護對開裂的影響 </p><p>　　3.水泥混凝土現(xiàn)場養(yǎng)護的現(xiàn)狀 </p><p>　　目前施工現(xiàn)場對于混凝土的養(yǎng)護大多均由人工灑水來完成，條件稍好一點的安裝了簡易的噴淋管路，但還是由人工不定時接電、送水完成養(yǎng)護施工，此類養(yǎng)護方式存在以

5、下幾個方面的問題： </p><p>　?。?）人工灑水不規(guī)范。為保持混凝土在澆筑以后標準養(yǎng)護周期內(nèi)保持表面濕潤，充分散除水化熱，一般前期灑水較頻繁，后期灑水頻次減少，而現(xiàn)場人工灑水很難做到按時灑水，尤其是在晚上。 </p><p>　?。?）對溫度、濕度的掌握不準確。按照養(yǎng)護規(guī)程要求需要對養(yǎng)護結(jié)構(gòu)物表面環(huán)境溫度、濕度、內(nèi)部溫度進行定時的監(jiān)測，以判別其濕潤程度與環(huán)境溫度采取措施進行養(yǎng)護，而

6、現(xiàn)場對溫度的監(jiān)測不規(guī)范，對濕度基本沒有監(jiān)測，難以根據(jù)溫、濕度狀況做到適時養(yǎng)護。 </p><p>　　（3）養(yǎng)護用水量不足或過多。灑水多少取決于梁體體積與表面積，灑水過少（濕潤程度不夠或不能滲入內(nèi)部）則養(yǎng)護效果不佳，灑水過多則水資源浪費，且過多的灑水往往造成混凝土早期表面強度偏低從而產(chǎn)生掉色、水痕等質(zhì)量缺陷。 </p><p>　?。?）養(yǎng)護效率低。人工養(yǎng)護需要專人來完成，一般12個臺座以

7、上的梁場就需要1～2名專門的養(yǎng)護工人，生產(chǎn)高峰期需要的養(yǎng)護工人更多，大體積混凝土養(yǎng)護難度大。因而養(yǎng)護成本較高，養(yǎng)護效率低下。 </p><p>　?。?）大體積混凝土的養(yǎng)護一般都需要采取監(jiān)控措施，人工測試溫度與濕度，分析判斷是否進行內(nèi)部供水冷卻與表面灑水保濕。稍有不當（工人養(yǎng)護不及時）混凝土就會燒壞（內(nèi)外溫度過大導(dǎo)致溫度應(yīng)力裂縫產(chǎn)生）。 </p><p>　　傳統(tǒng)養(yǎng)護方式進行混凝土養(yǎng)護往往

8、是不可靠的，其效率低下、過程不規(guī)范、不精細、不科學。經(jīng)常由于養(yǎng)護不當導(dǎo)致混凝土強度偏低和產(chǎn)生溫度（收縮）裂縫，影響混凝土的正常使用壽命，造成巨大經(jīng)濟損失。 </p><p>　　4、JCYH水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)原理 </p><p>　　JCYH水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)依靠先進的自動化控制技術(shù)，根據(jù)水化熱釋放速率、溫濕度的實測數(shù)據(jù)進行有針對性的養(yǎng)護，突破傳統(tǒng)養(yǎng)護的困境，可以完全杜絕

9、人工養(yǎng)護不當帶來的不利影響，相對于傳統(tǒng)養(yǎng)護施工，是一種工藝技術(shù)上的飛躍。 </p><p>　　JCYH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 </p><p>　?。?）可擴展多終端裝置與大數(shù)據(jù)量的交互處理 </p><p>　　每臺養(yǎng)護儀帶4個或6個通道，同時養(yǎng)護4片或6片混凝土梁板，每片梁板安裝一臺無線測試終端，測控系統(tǒng)同時對每片梁板表面及周邊溫濕度進行監(jiān)控，多臺無線終端實時傳回

10、數(shù)據(jù)由控制處理中心進行判斷分析，從繁雜數(shù)據(jù)中確認邏輯條件后由控制中心驅(qū)動水泵進行養(yǎng)護。 </p><p>　?。?）多通道單獨及交叉控制 </p><p>　　每個通道根據(jù)該梁板周邊溫濕度環(huán)境單獨進行監(jiān)控，其數(shù)據(jù)單獨分析確認樣噴淋成立條件，所有通道公用壓力泵及壓力變頻控制器，各通道根據(jù)達到養(yǎng)護條件的先后順序排隊等候養(yǎng)護噴淋系統(tǒng)運行，時間精確到1s。 </p><p>

11、;　　（3）個性化程序設(shè)計 </p><p>　　通過研究各個地區(qū)的氣候條件，編寫個性化的控制程序。夏季、冬季分別根據(jù)季節(jié)氣候的不同單獨編寫程序；南方、北方根據(jù)不同的地域氣候編寫不同的控制程序，確保養(yǎng)護質(zhì)量的穩(wěn)定性。 </p><p>　　JCYH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制原理原理圖 </p><p>　　根據(jù)不同配合比混凝土的水化熱量及水化過程中熱量的釋放率、梁體周邊環(huán)境溫濕

12、度自動判別是否開啟恒壓噴淋以及和控制噴淋持續(xù)時間，以達到智能養(yǎng)護施工的目的，對養(yǎng)護全過程技術(shù)信息進行記錄與保存，形成養(yǎng)護施工記錄表格（噴淋時間、濕度、溫度等等）及相關(guān)的曲線（溫濕度-時間曲線）。 </p><p>　　專門針對大體積混凝土的養(yǎng)護施工設(shè)計。在梁體內(nèi)分層預(yù)埋溫度傳感器與冷卻循環(huán)管路。實時采集混凝土內(nèi)、外部溫度分析溫差，根據(jù)溫差判別是否開啟噴淋系統(tǒng)。同時通過外部溫濕度的監(jiān)測和不同混凝土水化熱釋放規(guī)律的分

13、析適時的進行表面噴淋保濕，內(nèi)外“雙控”以達到高效高質(zhì)養(yǎng)護的目的。 </p><p>　　5.JCYH智能養(yǎng)護系統(tǒng)的特點 </p><p>　?。?）一鍵完成養(yǎng)護、提高養(yǎng)護效率 </p><p>　　養(yǎng)護管路布置完成以后，一鍵啟動智能養(yǎng)護系統(tǒng)，則自動完成全周期養(yǎng)護施工，養(yǎng)護受人為因素干擾降到最低，提高養(yǎng)護效率，節(jié)省人工。 </p><p>　　

14、（2）現(xiàn)場可移動標養(yǎng)室 </p><p>　　適時對混凝土周邊進行整體覆蓋，遮陽保濕，全過程監(jiān)測梁體表面環(huán)境溫度、濕度并自動作出判斷控制養(yǎng)護管路完成養(yǎng)護，以適時的引導(dǎo)水化熱釋放，防止早期溫度裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土強度和耐久性。其功能類似于試驗室水泥混凝土標準養(yǎng)護室。 </p><p>　?。?）無線溫濕度測量 </p><p>　　通過在混凝土表面附著無線溫濕度傳感

15、器，其信號定時的通過無線方式發(fā)射回控制主機以監(jiān)測梁體表面真實的溫濕度，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷啟動噴淋系統(tǒng)，調(diào)節(jié)梁體表面溫濕度值。每片梁板上安裝無線測溫終端，3-5s測量采集一次數(shù)據(jù)無線發(fā)送至智能養(yǎng)護儀主機進行數(shù)據(jù)處理與分析，以隨時監(jiān)控到梁體表面溫濕度。 </p><p>　?。?）大體積混凝土養(yǎng)護內(nèi)外“雙控” </p><p>　　通過了解水化過程溫度變化，實測大體積混凝土內(nèi)部溫度與外部溫濕度，

16、分析判斷溫差及表面濕度，適時的進行內(nèi)部循環(huán)冷卻與外部噴淋保濕，實現(xiàn)內(nèi)外部養(yǎng)護同步自動控制。 </p><p>　?。?）冬季熱水養(yǎng)護 </p><p>　　系統(tǒng)配置智能熱水鍋爐，其自動的溫控儀可自動控制水溫在設(shè)定區(qū)間內(nèi)（如30～50℃，水溫超過50℃停止加熱，水溫低于30℃時自動開始加熱），保證養(yǎng)護用水溫度適宜，在養(yǎng)護棚內(nèi)形成水霧。 </p><p>　?。?）根據(jù)

17、混凝土水化熱量及水化過程熱量釋放率有針對性的養(yǎng)護 </p><p>　　不同配合比的混凝土，其集料、水泥品牌、水泥用量等因素的不同對梁體的整體水化熱影響很大，同時養(yǎng)護周期內(nèi)不同時間點的水化熱釋放量是不同的，智能養(yǎng)護系統(tǒng)對此進行有針對性的養(yǎng)護，以切實保證水化熱平穩(wěn)的釋放。 </p><p>　　7d水化熱釋放曲線 </p><p>　?。?）基于水頭壓力損失進行管路適

18、應(yīng)性設(shè)計 </p><p>　　基于流體力學水頭沿程損失的分析研究，計算每個噴頭處的水壓值、噴淋半徑以適應(yīng)性調(diào)整噴頭布置間距與管路直徑，保證噴淋面積完全覆蓋混凝土表面的同時亦不浪費用水，同時保證每個噴頭達到噴霧的效果?？舍槍Σ煌Y(jié)構(gòu)形式設(shè)計不同的管理布置，保證霧化效果。 </p><p>　　（8）規(guī)范養(yǎng)護過程 </p><p>　　根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范及養(yǎng)護方案要求對

19、水泥混凝土進行規(guī)范養(yǎng)護，極大可能的降低人為因素的干擾，保存養(yǎng)護周期內(nèi)溫度、濕度、噴淋啟動時刻、噴淋持續(xù)時間、噴淋水壓等全過程技術(shù)參數(shù)，便于質(zhì)量管理與質(zhì)量追溯。 </p><p>　　系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)根據(jù)養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范、養(yǎng)護施工方案結(jié)合各個季節(jié)、各個地區(qū)的氣候條件嵌入控制程序。做到夏季保濕降溫、冬季保溫保濕。 </p><p><b>　　6、總結(jié) </b></p>

20、<p>　　JCYH水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)依靠先進的自動化控制技術(shù)，根據(jù)水化熱釋放速率、溫濕度的實測數(shù)據(jù)進行有科學的養(yǎng)護，突破傳統(tǒng)養(yǎng)護的困境，相對于傳統(tǒng)養(yǎng)護施工，有許多優(yōu)點，對提升混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量有較大作用，產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益，應(yīng)該在工程領(lǐng)域大范圍推廣應(yīng)用。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　［1］中華人民共和國行業(yè)標準