智能喷淋养生系统在混凝土养护中的应用分析

智能喷淋养生系统在混凝土养护中的应用分析

干龙飞

中建新疆建工（集团）有限公司   新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市  830000

【摘要】大型结构混凝土施工在养护过程中存在养护时间过短、用水量过大、养护部位不完整等问题，通过采用智能养生系统，能够结合智能化系统，提高混凝土养护结构的表面湿润度，提高养护效率，节省用水量，为企业带来了一定的经济效益。基于此，本文首先介绍了智能喷淋养生系统，其次分析了常见的养生系统存在的不足以及智能喷淋养生系统的具体应用，希望能够为今后的大型结构混凝土养护提供参考。

【关键词】智能喷淋；养生系统；混凝土；养护；

引言

在道路施工过程中，混凝土养护质量的好坏直接关系到混凝土的使用效果，而养护是混凝土施工过程中关键的步骤。为保证施工质量，必须严格控制混凝土的养护和洒水作业。

目前，中国传统的混凝土硬化有两种类型：冬季燃煤硬化和人工洒水养护。燃煤冬季养护会产生大量有害气体，由于受到外部天气的影响，养护效率低下、养护时间过长。人工洒水存在以下问题：养护工作不及时，不能满足建筑施工要求，很难理解保持温度，用水量管理不足；为提高混凝土养护质量，达到节能减排的效果，本文是研究其在道路施工混凝土养护中的应用效果，以智能喷淋养生系统作为研究对象，希望通过本文的介绍，能够进一步加深人们对混凝土养护过程中智能喷淋系统的认识，从而更好地推动混凝土施工的发展。

1.智能喷淋养生系统

1.1智能喷淋养生系统简介

智能喷淋养生系统由智能维护设备主机、无线温湿度测量终端和维护终端（由维护结构和维护线路组成）组成。通电后，根据不同配合比的混凝土水化热、水化放热率、环境温度和湿度，自动判断是否进行恒压喷淋，并有效控制喷淋时间。同时记录并保存整个养护过程的技术信息。养护完成后，由计算机读取数据，生成养护工作记录表和有关的养护曲线。

1.2智能喷淋养生系统

智能喷淋养生系统，通过使用智能变频技术实现恒压供水控制，与传统的人工洒水养护相比，有如下特点:(1)提升混凝土养护质量，保证混凝土表面始终处于湿润状态，最终提高桥梁整体质量。(2)提高养护效率，启动智能养生系统则自动完成全周期养护施工，降低了人为因素干扰。(3)达到节能减排效果，做到了水的循环利用，提高了水的利用率，节省了水电资源，响应了高速公路“绿色”建设理念，利于环保。(4)可节省人工，增加了机械材料重复利用率，达到降低施工成本的效果。

2.当前高速公路混凝土养护过程中养生系统存在的不足

2.1养生系统存在一定“盲区”

现有的混凝土板以及梁养护方式主要有自动伸缩旋转喷淋和地面喷淋。不使用时，自动伸缩旋转花洒的高压喷头缩回底座预留空间，不会弹出。地喷式通过多个喷嘴距底部一定距离，同时向梁侧喷射，以得到相关部位的健康维护。这种方法需要预留专用喷嘴，安装在底座两侧。喷嘴角度通常为固定角度，主要目的是满足预制的射流脊与顶板底面的保持作用。预制椽屋顶通常采用特殊的喷嘴和管道，以确保梁板的养护效果。

2.2循环用水的利用率不高

由于大多数混凝土结构加工厂的废水利用系统是完全开放的，所有养护过程中产生的废水最终都收集在一个统一的沉淀池中，收集渠道没有单独列出。一些养护废水配备了不同级别的沉淀池，但分层雨水的普遍可用性仍然不高。一方面，沉淀和过滤的效果不理想，影响正常饮用水管的正常运转，甚至会导致管道堵塞和频繁更换喷嘴。另一方面，循环水量难以满足后续用水的需求。地下水必须从其他外部来源收集或供应，以确保卫生用水或系统的稳定运行。

2.3养生时机及时长的确定

目前，公路桥梁结构中的混凝土骨料全部采用机制砂，混凝土结构的设计强度一般为C50。高性能砂机制造的混凝土必须早期硬化，及时覆盖或喷涂硬化，最终硬化后进行喷涂硬化。建造外墙时，模板稍微松动，浇筑24-48小时硬化后再浇水。模板拆除后，必须继续进行湿养护。养护时间必须结合胶凝材料的使用、大气干燥条件、外风环境、太阳辐射条件、日平均环境温度等综合条件确定混凝土养护时间。不要使用海水或含有有毒物质的水来硬化混凝土。喷水和湿养护混凝土的时间为7天以上。对于关键工程或有特殊要求的混凝土，养护时间必须根据环境湿度、温度、水泥种类、外加剂和外加剂而延长。混凝土表面必须始终保持湿润（不要在干湿之间交替）。目前，大多数预制梁的固化时间为6至7天。由于预制仓库的施工周期和轮换频率要求，一般省略后张拉后的特殊维护。目前，与善后护理相关的合理养护要求缺乏监管或主管部门的明确规范。

3.智能喷淋养生系统在某高速公路应用

3.1工程概况

具体的某高速公路为“七纵九横”第四纵段和高速公路北段，全长86.6英尺，全长368公里。拟建的高速公路将为主线，其中特大桥梁7座，桥梁6座，其他中小型桥梁22座。20个立交路口（包括主桥），14个高架桥以及142个涵洞，184个通道，沿线没有隧道。沿线有8个路口和5个收费站连接匝道。

3.2智能喷雾健康系统在项目中的应用分析

该高速公路全线共有13200个预制梁，长度主要为30m，全线共分为8个标段，每段1-2个混凝土养护加工厂，共有12个预制隔间，为了混凝土施工质量，该公路采用12套智能喷淋养生系统。每套智能喷淋养生系统投资16万元，全线8个路段共采购了12套智能喷淋养生系统。

3.3应用效果分析

智能喷淋养生系统系统的引入可以有效提高混凝土的养护质量和桥梁的耐久性。同时，系统的智能变频控制技术也节省了电力，自动调节系统节省了水资源，大大降低了劳动力成本。在项目的整个生命周期内，使用该技术将总共节省167,910千瓦时的电能。这相当于53.9吨标准煤，可减少134.4吨二氧化碳排放。节水180840立方米，节约人工成本约14.85亿元。

(1)有效提高混凝土养护质量

通过对梁体混凝土周围温湿度情况的全过程自动监测和智能调节，保证混凝土中水化热的稳定释放，减少温差开裂和收缩开裂的发生，提高抗压强度。.可以大大提高混凝土使用的安全性和效率。延长混凝土的使用寿命。与传统方法维护不当造成的混凝土质量问题相比，混凝土结构寿命短，需要拆除重建，带来了巨大的经济效益和社会效益。

（2）智能变频技术显着降低功耗

根据该省的天气情况，一般30m的预制支撑板维护需要7天时间。为满足输送带和板材的维护需求，智能喷涂系统需要在7天的维护周期内喷涂127.2次，每次喷涂3分钟。系统电机功率1.5KW，变频控制后实际耗电量0.768KW。光束的总能耗可以计算为4.88kWh。

(3)智能系统降低人工成本

考虑到是施工现场生产率和平均每月维护成本费用，13,200根预制梁总维护时间为220个月。根据规范要求，传统的手动养护工作需要24小时维护。养护人员有两名，一个智能喷淋系统只需要一名技术人员兼职控制系统。维护期间使用智能喷淋养生系统，共可节省9900个工作日，人工成本按每天150元计算，共节省人工成本148.5万元。

4.结语

混凝土养护是道路建设中一个重要的建设过程。本文提出了一种混凝土养护智能喷涂养护系统的应用方法，并将其应用于某高速公路典型的绿色高速公路建设示范工程中，应用效果分析表明，智能喷淋系统可以提高建筑质量，降低建筑成本，同时达到节能减排的效果，具有很大的社会效益和经济效益。

参考文献

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