CN106368442A - 一种混凝土外墙智能养护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土外墙智能养护系统，包括集水槽、保温槽、智能水位系统、智能温控系统、警报系统和墙体养护系统；所述智能水位系统包含水控中心、流量控制器、水位感应器；所述智能温控系统包含温控中心、测温装置、加热装置；所述警报系统包含显示器、报警器，警报系统分别与温控中心、水控中心进行反馈连接。本发明采用全程智能水位控制和智能温度控制，在大大节省人力成本工同时，还使得外墙充分养护，且随着外墙温度的变化来调节养护水温度和流量，提高混凝土外墙养护质量，减小混凝土外墙开裂风险，提高混凝土结构耐久性。
Description
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，更具体地，涉及一种混凝土外墙智能养护系统。
背景技术
混凝土中的胶凝材料在水化过程中放出大量的热量，由于混凝土其独特的物理特性导致混凝土内外产生较大的温差，以及混凝土在硬化过程中产生的约束力，导致混凝土较大的温度应力。根据我国著名科学院吴中伟院士提出（D为混凝土总收缩变形值，ε2为混凝土限制膨胀率，St为混凝土温度收缩率（冷缩率），εy（t）为钢筋混凝土任意时间最大干燥缩值（收缩率），Sk为钢筋混凝土极限拉伸值（极限延伸率）），ε2由混凝土材料本身决定，St由现场施工技术决定，εy（t）为定值，因此在施工过程中控制混凝土温度尤为重要。
目前混凝土墙体养护主要有几种养护方法：一种是直接洒水养护，这种养护方法最原始，人工效率低下，养护湿润不均，水资源浪费严重，更重要的是养护水温无法控制，高温墙体低温水养护对墙体危害更大；一种是混凝土拆模后，在墙体表面覆盖塑料薄膜，这种方法除了可以防止混凝土水分散发外，对混凝土温降几乎没有任何作用；三种是混凝土拆模后在混凝土外面喷洒成膜养护剂，此种养护剂成本高，对混凝土养护不及时，在混凝土升温过程中没有及时有效措施。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种混凝土外墙智能养护系统。
本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。
一种混凝土外墙智能养护系统，包括集水槽、保温槽、智能水位系统、智能温控系统、警报系统和墙体养护系统；所述集水槽、保温槽依次通过水管与混凝土外墙上的墙体养护系统连接；
所述智能水位系统包含水控中心、流量控制器、水位感应器，所述流量控制器设于水管上，所述水位感应器设于集水槽和保温槽内，所述水位感应器、流量控制器均与水控中心连接；
所述智能温控系统包含温控中心、测温装置、加热装置，所述加热装置设于保温槽的底部，所述测温装置分别设于保温槽内、保温槽的出水管及混凝土外墙内，所述加热装置和测温装置均与温控中心连接；
所述警报系统包含显示器、报警器，警报系统分别与温控中心、水控中心进行反馈连接。
本发明混凝土外墙智能养护系统的智能水位系统、智能温控系统、警报系统和墙体养护系统分别对水量、水温、警报、墙体养护进行智能控制：所述水控中心控制从集水槽流向混凝土外墙的水量，所述温控中心控制混凝土外墙温度和养护水水温，系统中的水量和水温将直接影响对混凝土外墙的养护效果，本发明通过预先设置正常的水量与水温，当养护工作进行时，一旦超出预设值，警报系统将发出警报，并通过反馈连接水控中心和温控中心，调整水量与水温到适合范围。
优选地，所述墙体养护系统包括淋浴水管、模板、挡板、保温层和隔离层，所述淋浴水管上设有的进水口与保温槽出水管的末端相连，所述淋浴水管设置在混凝土外墙的顶部，淋浴水管上设有若干个出水孔；所述混凝土外墙的表面由内向外依次设有模板、挡板、保温层和隔离层，所述模板、保温层、隔离层与混凝土外墙平行；所述模板设置于混凝土外墙的表面，模板上固定有若干个挡板，所述挡板交替向下设置；在挡板的左右两侧边，下层挡板上端超出上层挡板下端，挡板之间设有间隙。
优选地，所述保温层内也设有测温装置。
优选地，所述水位感应器设有最低预警水位和最高预警水位，所述最低预警水位设在集水槽和保温槽底部高10cm处，所述最高预警水位设于距离集水槽和保温槽上端5cm处。
优选地，所述集水槽、保温槽的出水管管口位于所述最低预警水位位置的下部。
优选地，所述测温装置的测试范围为5~100℃，精度为±0.1℃，年电阻值漂移率≤1‰。
优选地，所述混凝土外墙内的测温装置固定在混凝土钢筋上，呈纵-横分布，纵向分布间距1.5~3m，横向分布5~10m。
优选地，所述集水槽分为进水区和集水区，进水区和集水区之间设有过滤装置。优选地，所述混凝土外墙底部设有水回收装置，将养护用水回收至集水槽中，所述养护水在系统中循环使用。
优选地，所述流量控制器为流量泵。
优选地，所述集水槽初始时由外置水源供水。
优选地，所述集水槽的容量≥1m³，且小于保温槽的容量。
优选地，所述集水槽设置于地面下，槽口与地面平齐。
优选地，所述加热装置为电阻加热装置或电磁加热装置。
优选地，所述若干个挡板形成一组或若干组折线形。
优选地，所述挡板与水平线形成的夹角为10~30°。
优选地，所述保温层和隔离层通过固定件穿过挡板固定在所述模板上。更优选地，所述固定件为螺栓。优选地，所述挡板上设有若干个穿孔，用于螺栓穿过。
优选地，所述淋浴水管为水平设置，所述出水孔均匀分布。优选地，所述出水孔设于淋浴水管的下侧面或外侧面，或两者之间。
优选地，所述出水孔的孔径为0.2~2mm，出水孔之间的距离为50~200mm。
优选地，所述保温层为吸水保温材质。优选地，所述吸水保温材质为土工布、岩被或棉被。
优选地，所述隔离层为塑料薄膜。
优选地，所述进水口连接在所述淋浴水管的中间位置。作为另一种优选方式，当进水口连接在所述淋浴水管的中间位置时，所述出水孔在淋浴水管上由中间到两端的分布方式为由疏到密。
优选地，所述模板选自钢制金属模板、木质模板或塑料模板。更优选地，夏季选用钢制金属模板，导热性好；冬季选用木质模板或塑料模板，保温性好。
优选地，所述显示器显示有监测流量、温度，及预设的正常范围。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用全程智能水位控制和智能温度控制，在大大节省人力成本工同时，还使得外墙充分养护，且随着外墙温度的变化来调节养护水温度和流量，提高混凝土外墙养护质量，减小混凝土外墙开裂风险，提高混凝土结构耐久性。
附图说明
图1为本发明混凝土外墙智能养护系统示意图。
图2为本发明所述智能养护装置的平面正视图。
图3所述智能养护装置的侧面剖面图。
图注：1、水控中心；1-1、最低预警水位；1-2、最高预警水位；1-3、水位警报器；2、外置水源；2-1、外置水源出水管；2-2、外置水源流量泵；3、集水槽；3-1、过滤装置；3-2、集水槽出水管；3-3、集水槽流量泵；4、保温槽；4-1、保温槽出水管；4-2、保温槽流量泵；5、温控中心；5-1、混凝土外墙测温装置；5-2、保温槽测温装置；5-3、保温槽加热装置；6、混凝土外墙；7、进水口；8-1、淋浴水管；8-2、出水孔；8-3、模板；8-4、保温层；8-5、隔离层；8-6、挡板；8-7、固定件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种混凝土外墙智能养护系统，包括所述外置水源2、集水槽3、保温槽4、智能水位系统、智能温控系统、警报系统和墙体养护系统。所述外置水源2、集水槽3、保温槽4依次通过外置水源出水管2-1、集水槽出水管3-2、保温槽出水管4-1与混凝土外墙6相连接。所述集水槽3分为进水区和集水区，进水区和集水区之间设有过滤装置3-1，所述集水槽3的容量≥1m³，且小于保温槽4的容量。所述集水槽3设置于地面下，槽口与地面平齐。
所述智能水位系统包含水控中心1、流量控制器、水位感应器。所述流量控制器具体为流量泵 ，设于水管（2-1，3-2，4-1）上，包括外置水源流量泵2-2、集水槽流量泵3-3、保温槽流量泵4-2。所述水位感应器设于集水槽3和保温槽4内，所述水位感应器设有最低预警水位1-1和最高预警水位1-2，所述最低预警水位1-1设在集水槽3和保温槽4底部高10cm处，所述最高预警水位1-2设于距离集水槽3和保温槽4上端5cm处，所述集水槽3、保温槽4的出水管（3-2，4-1）管口位于所述最低预警水位1-1位置的下部。所述水位感应器、流量泵（2-2，3-3，4-2）均与水控中心1连接。
所述智能温控系统包含温控中心5、测温装置、加热装置。所述保温槽加热装置5-3设于保温槽4的底部；所述测温装置（5-1，5-2）分别设于混凝土外墙6内、保温槽4内，测温装置还设置于保温槽出水管4-1上。所述测温装置的测试范围为5~100℃，精度为±0.1℃，年电阻值漂移率≤1‰。所述混凝土外墙6内部的混凝土外墙测温装置5-1固定在混凝土钢筋上，呈纵-横分布，纵向分布间距1.5~3m，横向分布5~10m。所述保温槽加热装置5-3为电阻加热装置。所述保温槽加热装置5-3和测温装置均与温控中心5连接。
如图2~3所示，所述墙体养护系统包括淋浴水管8-1、模板8-3、挡板8-6、保温层8-4和隔离层8-5，保温槽出水管4-1的末端与淋浴水管8-1的进水口7相连，所述进水口7与淋浴水管8-1中间的三通相连。所述淋浴水管8-1水平设置在混凝土外墙6的顶部，淋浴水管8-1的下侧设有若干个出水孔8-2，孔径为0.2~2mm，出水孔8-2的间距为50~200mm；所述出水孔8-2在淋浴水管8-1上由中间到两端的分布方式为由疏到密。所述混凝土外墙6的表面由内向外依次设有模板8-3、挡板8-6、保温层8-4和隔离层8-5，所述模板8-3、保温层8-4、隔离层8-5与混凝土外墙6平行。所述模板8-3设置于混凝土外墙6的表面，模板8-3上固定有若干个具有一定倾角的挡板8-6，所述挡板8-6交替向下设置，在挡板8-6的左右两侧边，下层挡板8-6上端超出上层挡板8-6下端，上下层挡板8-6之间设有间隙，上一级挡板8-6流下来的水通过间隙被下一级挡板8-6承接继续向下流动，所述某一个挡板8-6与水平线形成的夹角为10~30°，本实施例的挡板8-6形成了两组折线形；所述挡板8-6的外侧还依次设有保温层8-4和隔离层8-5，所述保温层8-4和隔离层8-5与所述模板8-3平行，保温层8-4和隔离层8-5通过若干个固定件8-7穿过挡板8-6固定在所述模板8-3上，进而整个智能养护装置与水泥土外墙6固定；所述固定件8-7为螺栓。具体地，所述挡板8-6上有相应大小的穿孔，用于固定件8-7穿过。
所述保温层8-4为吸水保温材质岩被，所述隔离层8-5为塑料薄膜。所述模板8-3夏季选用钢制金属模板，导热性好；冬季选用木质模板或塑料模板，保温性好。图3中的挡板8-6、固定件8-7仅画出了一个作为示例，并不作为限定。
所述警报系统包含显示器、报警器，警报系统分别与温控中心5、水控中心1进行反馈连接。所述水控中心1与水位感应器之间设有水位警报器1-3。本发明通过预先设置正常的水量与水温，当养护工作进行时，一旦超出预设值，警报系统将通过警报器和显示器发出警报，提醒操作人员注意，并通过反馈连接水控中心和温控中心，调控水量与水温到适合范围。
采用上述混凝土外墙智能养护系统进行混凝土施工养护时，混凝土外墙6浇筑完成后，通过外置水源2向集水槽3中注水，水位达到集水槽3最低预警水位1-1以上时，集水槽流量泵3-3开始工作出水；水位低于集水槽3最低预警水位1-1时，集水槽流量泵3-3停止工作，外置水源流量泵2-2开始工作；水位高于集水槽3最高预警水位1-2时，集水槽流量泵3-3开始工作，外置水源流量泵2-2停止工作；保温槽4内水位低于最低预警水位1-1时，保温槽流量泵4-2停止工作，集水槽流量泵3-3开始工作；当水位高于保温槽4最高预警水位1-2时，集水槽流量泵3-3停止工作。
混凝土浇筑完毕后即可开始淋浴养护，混凝土外墙6内部温度平均值在持续升高时，则保温槽加热装置5-3不需加热；外墙温度开始下降时，保温槽加热装置5-3开始工作，保持水温与墙体温度差值±（5~10℃），如水温超过设定值时，温控中心5调节集水槽流量泵3-3开始工作，降低水温，反之集水槽流量泵3-3停止工作，保温槽加热装置5-3开始工作水温升高。
具体地，循环养护水通过进水口7进入到淋浴水管8-1，通过淋浴水管8-1上分布的若干个出水孔8-2流出，水流沿着模板8-3外壁的挡板8-6流动，减缓水流，挡板8-6增加了养护水在模板8-3上的停留时间；同时，保温层8-4在一定程度上吸收养护水，大大的减缓养护水流失速度，能够较大的降低模板8-3内混凝土外墙6的温度；隔离层8-5附着在保温层8-4表面，减缓水分散失；保温层8-4和隔离层8-5通过若干个固定件8-7固定在模板8-3上，可以提高养护效率。
系统中的水量和水温将直接影响对混凝土外墙的养护效果，本发明混凝土外墙智能养护系统的智能水位系统、智能温控系统、警报系统和墙体养护系统分别对水量、水温、警报、墙体养护进行智能控制，协同调控：所述水控中心控制从集水槽流向混凝土外墙的水量，所述温控中心控制混凝土外墙温度和养护水水温，有效提高混凝土外墙养护质量，减小混凝土外墙开裂风险，提高混凝土结构耐久性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，包括集水槽、保温槽、智能水位系统、智能温控系统、警报系统和墙体养护系统；所述集水槽、保温槽依次通过水管与混凝土外墙上的墙体养护系统连接；
所述智能水位系统包含水控中心、流量控制器、水位感应器，所述流量控制器设于水管上，所述水位感应器设于集水槽和保温槽内，所述水位感应器、流量控制器均与水控中心连接；
所述智能温控系统包含温控中心、测温装置、加热装置，所述加热装置设于保温槽的底部，所述测温装置分别设于保温槽内、保温槽的出水管及混凝土外墙内，所述加热装置和测温装置均与温控中心连接；
所述警报系统包含显示器、报警器，警报系统分别与温控中心、水控中心进行反馈连接。
2.根据权利要求1所述的混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，所述墙体养护系统包括淋浴水管、模板、挡板、保温层和隔离层，所述淋浴水管上设有的进水口与保温槽出水管的末端相连，所述淋浴水管设置在混凝土外墙的顶部，淋浴水管上设有若干个出水孔；所述混凝土外墙的表面由内向外依次设有模板、挡板、保温层和隔离层，所述模板、保温层、隔离层与混凝土外墙平行；所述模板设置于混凝土外墙的表面，模板上固定有若干个挡板，所述挡板交替向下设置；在挡板的左右两侧边，下层挡板上端超出上层挡板下端，挡板之间设有间隙。
3.根据权利要求2所述的混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，所述保温层内也设有测温装置。
4.根据权利要求1所述的混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，所述水位感应器设有最低预警水位和最高预警水位，所述最低预警水位设在集水槽和保温槽底部高10cm处，所述最高预警水位设于距离集水槽和保温槽上端5cm处。
5.根据权利要求1所述的混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，所述测温装置的测试范围为5~100℃，精度为±0.1℃，年电阻值漂移率≤1‰。
6.根据权利要求1所述的混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，所述混凝土外墙内的测温装置固定在混凝土钢筋上，呈纵-横分布，纵向分布间距1.5~3m，横向分布5~10m。
7.根据权利要求1所述的混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，所述集水槽分为进水区和集水区，进水区和集水区之间设有过滤装置。
8.根据权利要求2所述的混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，所述若干个挡板形成一组或若干组折线形。
9.根据权利要求8所述的混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，所述挡板与水平线形成的夹角为10~30°。
10.根据权利要求2所述的混凝土外墙智能养护系统，其特征在于，所述保温层和隔离层通过固定件穿过挡板固定在所述模板上。
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