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

1、<p>　　混凝土智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)在混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：本文以介紹了混凝土智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的工作原理，對(duì)比了智能養(yǎng)護(hù)與傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，推廣智能養(yǎng)護(hù)在混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用 </p><p>　　關(guān)鍵詞：混凝土智能養(yǎng)護(hù) 混凝土構(gòu)件 養(yǎng)護(hù)應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p

2、>　　1.水泥混凝土現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)的重要性 </p><p>　　水泥混凝土澆筑以后，養(yǎng)護(hù)施工對(duì)預(yù)防表面早期開裂和保證強(qiáng)度十分重要。養(yǎng)護(hù)不到位，水泥凝固過程中水化熱控制不當(dāng)、溫差應(yīng)力過大，將導(dǎo)致表面、內(nèi)部裂縫，同時(shí)抗拉、抗壓強(qiáng)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(jì)損失。 </p><p>　　2、水泥的水化過程早期表面裂縫與強(qiáng)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(qiáng)度很低，當(dāng)拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)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(qiáng)度的

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

5、下幾個(gè)方面的問題： </p><p>　　（1）人工灑水不規(guī)范。為保持混凝土在澆筑以后標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)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(shí)灑水，尤其是在晚上。 </p><p>　　（2）對(duì)溫度、濕度的掌握不準(zhǔn)確。按照養(yǎng)護(hù)規(guī)程要求需要對(duì)養(yǎng)護(hù)結(jié)構(gòu)物表面環(huán)境溫度、濕度、內(nèi)部溫度進(jìn)行定時(shí)的監(jiān)測，以判別其濕潤程度與環(huán)境溫度采取措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，而

6、現(xiàn)場對(duì)溫度的監(jiān)測不規(guī)范，對(duì)濕度基本沒有監(jiān)測，難以根據(jù)溫、濕度狀況做到適時(shí)養(yǎng)護(hù)。 </p><p>　?。?）養(yǎng)護(hù)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(hù)效果不佳，灑水過多則水資源浪費(fèi)，且過多的灑水往往造成混凝土早期表面強(qiáng)度偏低從而產(chǎn)生掉色、水痕等質(zhì)量缺陷。 </p><p>　　（4）養(yǎng)護(hù)效率低。人工養(yǎng)護(hù)需要專人來完成，一般12個(gè)臺(tái)座以

7、上的梁場就需要1～2名專門的養(yǎng)護(hù)工人，生產(chǎn)高峰期需要的養(yǎng)護(hù)工人更多，大體積混凝土養(yǎng)護(hù)難度大。因而養(yǎng)護(hù)成本較高，養(yǎng)護(hù)效率低下。 </p><p>　?。?）大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)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(jìn)行內(nèi)部供水冷卻與表面灑水保濕。稍有不當(dāng)（工人養(yǎng)護(hù)不及時(shí)）混凝土就會(huì)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(hù)方式進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)往往

8、是不可靠的，其效率低下、過程不規(guī)范、不精細(xì)、不科學(xué)。經(jīng)常由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)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(jì)損失。 </p><p>　　4、JCYH水泥混凝土智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)原理 </p><p>　　JCYH水泥混凝土智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)依靠先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)，根據(jù)水化熱釋放速率、溫濕度的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)，突破傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)的困境，可以完全杜絕

9、人工養(yǎng)護(hù)不當(dāng)帶來的不利影響，相對(duì)于傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)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>　　（1）可擴(kuò)展多終端裝置與大數(shù)據(jù)量的交互處理 </p><p>　　每臺(tái)養(yǎng)護(hù)儀帶4個(gè)或6個(gè)通道，同時(shí)養(yǎng)護(hù)4片或6片混凝土梁板，每片梁板安裝一臺(tái)無線測試終端，測控系統(tǒng)同時(shí)對(duì)每片梁板表面及周邊溫濕度進(jìn)行監(jiān)控，多臺(tái)無線終端實(shí)時(shí)傳回

10、數(shù)據(jù)由控制處理中心進(jìn)行判斷分析，從繁雜數(shù)據(jù)中確認(rèn)邏輯條件后由控制中心驅(qū)動(dòng)水泵進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。 </p><p>　?。?）多通道單獨(dú)及交叉控制 </p><p>　　每個(gè)通道根據(jù)該梁板周邊溫濕度環(huán)境單獨(dú)進(jìn)行監(jiān)控，其數(shù)據(jù)單獨(dú)分析確認(rèn)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(dá)到養(yǎng)護(hù)條件的先后順序排隊(duì)等候養(yǎng)護(hù)噴淋系統(tǒng)運(yùn)行，時(shí)間精確到1s。 </p><p>

11、;　?。?）個(gè)性化程序設(shè)計(jì) </p><p>　　通過研究各個(gè)地區(qū)的氣候條件，編寫個(gè)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(dú)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(hù)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(dòng)判別是否開啟恒壓噴淋以及和控制噴淋持續(xù)時(shí)間，以達(dá)到智能養(yǎng)護(hù)施工的目的，對(duì)養(yǎng)護(hù)全過程技術(shù)信息進(jìn)行記錄與保存，形成養(yǎng)護(hù)施工記錄表格（噴淋時(shí)間、濕度、溫度等等）及相關(guān)的曲線（溫濕度-時(shí)間曲線）。 </p><p>　　專門針對(duì)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)施工設(shè)計(jì)。在梁體內(nèi)分層預(yù)埋溫度傳感器與冷卻循環(huán)管路。實(shí)時(shí)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(shí)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(shí)的進(jìn)行表面噴淋保濕，內(nèi)外“雙控”以達(dá)到高效高質(zhì)養(yǎng)護(hù)的目的。 </p><p>　　5.JCYH智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn) </p><p>　　（1）一鍵完成養(yǎng)護(hù)、提高養(yǎng)護(hù)效率 </p><p>　　養(yǎng)護(hù)管路布置完成以后，一鍵啟動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，則自動(dòng)完成全周期養(yǎng)護(hù)施工，養(yǎng)護(hù)受人為因素干擾降到最低，提高養(yǎng)護(hù)效率，節(jié)省人工。 </p><p>　　

14、（2）現(xiàn)場可移動(dòng)標(biāo)養(yǎng)室 </p><p>　　適時(shí)對(duì)混凝土周邊進(jìn)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(dòng)作出判斷控制養(yǎng)護(hù)管路完成養(yǎng)護(hù)，以適時(shí)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(qiáng)度和耐久性。其功能類似于試驗(yàn)室水泥混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)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(hào)定時(shí)的通過無線方式發(fā)射回控制主機(jī)以監(jiān)測梁體表面真實(shí)的溫濕度，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷啟動(dòng)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(hù)儀主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，以隨時(shí)監(jiān)控到梁體表面溫濕度。 </p><p>　?。?）大體積混凝土養(yǎng)護(hù)內(nèi)外“雙控” </p><p>　　通過了解水化過程溫度變化，實(shí)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(shí)的進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)冷卻與外部噴淋保濕，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部養(yǎng)護(hù)同步自動(dòng)控制。 </p><p>　?。?）冬季熱水養(yǎng)護(hù) </p><p>　　系統(tǒng)配置智能熱水鍋爐，其自動(dòng)的溫控儀可自動(dòng)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(shí)自動(dòng)開始加熱），保證養(yǎng)護(hù)用水溫度適宜，在養(yǎng)護(hù)棚內(nèi)形成水霧。 </p><p>　　（6）根據(jù)

17、混凝土水化熱量及水化過程熱量釋放率有針對(duì)性的養(yǎng)護(hù) </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(duì)梁體的整體水化熱影響很大，同時(shí)養(yǎng)護(hù)周期內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)的水化熱釋放量是不同的，智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)對(duì)此進(jìn)行有針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)，以切實(shí)保證水化熱平穩(wěn)的釋放。 </p><p>　　7d水化熱釋放曲線 </p><p>　　（7）基于水頭壓力損失進(jìn)行管路適

18、應(yīng)性設(shè)計(jì) </p><p>　　基于流體力學(xué)水頭沿程損失的分析研究，計(jì)算每個(gè)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(shí)亦不浪費(fèi)用水，同時(shí)保證每個(gè)噴頭達(dá)到噴霧的效果?？舍槍?duì)不同結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)不同的管理布置，保證霧化效果。 </p><p>　　（8）規(guī)范養(yǎng)護(hù)過程 </p><p>　　根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范及養(yǎng)護(hù)方案要求對(duì)

19、水泥混凝土進(jìn)行規(guī)范養(yǎng)護(hù)，極大可能的降低人為因素的干擾，保存養(yǎng)護(hù)周期內(nèi)溫度、濕度、噴淋啟動(dòng)時(shí)刻、噴淋持續(xù)時(shí)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(hù)技術(shù)規(guī)范、養(yǎng)護(hù)施工方案結(jié)合各個(gè)季節(jié)、各個(gè)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(hù)系統(tǒng)依靠先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)，根據(jù)水化熱釋放速率、溫濕度的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行有科學(xué)的養(yǎng)護(hù)，突破傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)的困境，相對(duì)于傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)施工，有許多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)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(jì)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(xiàn) </b></p><p>　?。?］中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)