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文檔簡介
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
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