CN111015915A - 一种固定模台蒸汽养护系统、养护方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑预制构件改进技术领域，公开了一种固定模台蒸汽养护系统、养护方法，该系统包括：固定模台，所述固定模台的下方设有蒸汽管道组；所述固定模台的上方设有沿固定模台长度方向收缩或展开完全覆盖固定模台的蒸养棚，所述固定模台的任一侧设有根据实时温度检测结果自动调节蒸养温度的自动蒸养控制系统。本技术方案能够在提升混凝土预制构件生产效率和构件质量的同时，降低能耗且有效降低养护成本。

Description

一种固定模台蒸汽养护系统、养护方法

技术领域

本发明属于建筑预制构件领域，尤其涉及一种固定模台蒸汽养护系统、养护方法。

背景技术

装配式混凝土预制构件越来越广泛的应用于建筑工程中，现阶段大部分预制构件厂主要采用固定模台和自动化流水线的生产方式。自动化流水线由于采用模台移动、养护窑固定的设计布局，前期投入大，对构件形状、规格要求较高。固定模台生产方式前期投入少，投产快，可生产各类预制构件，因而广泛地应用于预制构件生产。在构件厂采用固定模台方式生产的混凝土构件经过蒸汽养护可加快达到脱模强度，缩短生产工期，提高模台、模具周转率。

目前，业内常用的蒸汽养护的现有技术手段是这样的：

目前，业内针对固定模台方式生产的混凝土预制构件养护方式主要有两种：一种是模台周围设置加热模块，在模台底部或四周设置散热管，通过热风对混凝土构件进行加热养护，通过在预制构件表面覆膜保证构件养护的湿度要求。但是，此养护方法需在模台边安装加热模块，成本较高，占用空间，影响生产作业，不适宜大面积安装应用。同时仅通过在构件表面覆膜保证其湿度要求，而覆膜难以保证封闭严密，在热风养护期间混凝土易因失水过快导致裂缝产生，养护质量和效果难以保证。第二种是利用一体式蒸养棚将固定模台整体覆盖，向蒸养棚内持续输入高温蒸汽，在较高的温度和湿度环境下进行养护。蒸汽管通常设置在固定模台上方，并利用蒸养棚布设蒸汽管道。同时，养护系统仅设置固定的养护温度和时间，系统普遍功能单一，无法实时调控养护温度，此养护方法操作复杂，蒸汽管道需随蒸养棚反复拆装，浪费人工。且养护系统功能单一，养护温度偏高，时间过长，能源、资源浪费极大。部分改进的蒸养系统也仅仅实现在升温阶段每30分钟测温一次，恒温阶段每60分钟测温一次并发送至控制系统，不能准确反映混凝土构件周围的温度状态，无法对养护温度进行实时调控，不利于对混凝土预制构件产品质量的准确把控。此外在降温阶段，普遍存在利用冷气加速蒸养棚降温现象。在低温环境下，混凝土预制构件普遍规格较小，多数为大而薄构件，养护余温有利于混凝土强度增长，仅需自然降温即可，实现资源利用的最大化，利用冷气加速降温反而增加了操作工序，浪费资源。

综上所述，现有技术存在的问题是：

第一、蒸汽养护的温度、湿度、养护时间对预制构件质量、成本影响很大，养护温度偏低、养护时间过短、湿度不够直接影响脱模强度和构件质量，养护温度偏高、养护时间过长会造成能源浪费，成本增加。

第二、现有的养护系统存在功能单一，无法实时调控温度，自动化程度较低，养护成本较高，同时养护效果无法得到保证。

解决上述技术问题的难度在于：

在混凝土配合比相对固定前提下，如何使预制构件浇筑成型后在短时间内达到脱模强度要求，需要一种适合固定模台生产线的养护系统和养护方法，能够按照蒸汽养护静停、升温、恒温阶和降温四个阶段要求，精确、实时调控养护的温度和时间，以最少的能源保障预制构件的强度和成品质量，降低生产成本，节约能源资源。同时养护方式应尽量实现工序简化、操作简单、快捷，便于规模化应用。

解决上述技术问题的意义在于：

本发明提供一种适合固定模台生产线的养护系统和养护方法，其有益效果主要体现在以下几个方面：

在固定模台底部沿长边方向居中位置预先铺设蒸汽管道，管道两侧等距离交叉对称布置蒸汽孔，同时固定模台底部均匀设置支撑组件，相对地面架高，地面与固定模台之间形成避空区，便于高温蒸汽均匀溢出，有利于提升蒸养效果。同时蒸汽管道预先安装于固定模台底部，对蒸养棚的伸缩使用及其他正常工序作业无干扰，无需反复安拆，有利于提高生产效率。

蒸养棚采用支撑骨架和保温苫布分离式构造，支撑骨架沿固定模台长度方向收缩或展开。在蒸养结束后，便于分类集中收纳，减少占用空间。保温苫布整体覆盖于支撑骨架之上，完全覆盖固定模台，并与地面压实，形成密闭的蒸养空间，避免了一体式伸缩蒸养棚与地面交接区域因底部滚轮的存在导致密封效果不佳的弊端，保证了养护效果。

本发明所述养护系统采用高温蒸汽进行养护，同时蒸养棚空间相对密闭，冷凝水可确保养护环境的湿度，无需在养护棚内额外增加加湿设备。避免热风加热系统需额外在构件表面增加覆膜工序，且保湿效果不理想，易导致构件产生裂缝的弊端。统一集中供热，无需在每个固定模台周围安装加热模块，适用性强，蒸养效果理想。

本发明所述自动蒸养控制系统包含中央控制台、蒸汽电动调节阀、温度传感器及配套信号传输线缆。蒸汽电动调节阀设置于固定模台靠近蒸汽主管网一端，温度传感器设置于蒸养棚内，可对处于不同工况的固定模台预制构件设置不同的蒸汽养护参数，实现静停、升温、恒温、降温四个阶段温度和时间参数的自动精准控制，每5分钟测温一次，当温度与设定值偏离时，可实时调节蒸汽供应量，确保养护温度与设计参数要求保持一致，同时可实现数据的自动记录、保存。使预制构件在短时间内达到脱模强度，提高固定模台周转率，确保了预制构件的养护效果，同时也降低了养护成本。

本发明还提供了一种预制构件的养护方法，使用本发明提供的养护系统及方法处理的预制构件可在短时间内达到脱模强度要求，同时构件表面无裂缝，成品质量有保证，综合生产成本更低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明针对低温下预制构件的蒸汽养护，提供了一种固定模台蒸汽养护系统、养护方法。

本发明是这样实现的，一种固定模台蒸汽养护系统，该系统包括：

固定模台，所述固定模台的下方设有蒸汽管道组；所述固定模台的上方设有沿固定模台长度方向收缩或展开完全覆盖固定模台的蒸养棚，所述固定模台设有可根据实时温度检测结果自动调节蒸养温度的自动蒸养控制系统。

在一个实施例中，所述自动蒸养控制系统包括温度传感器、蒸汽电动调节阀、中央控制台，其中，所述蒸汽电动调节阀与中央控制台的输出端电性连接，所述温度传感器与中央控制台的输入端电性连接，所述温度传感器设置于蒸养棚内，悬空放置于预制构件上方，对蒸养棚内的温度进行实时监测，所述蒸汽支管前端与蒸汽主管网连接处设置蒸汽电动调节阀，调节单位时间蒸汽流量。

在一个实施例中，所述蒸养棚包括支撑骨架和保温苫布，所述保温苫布整体覆盖于支撑骨架之上，所述保温苫压实于地面接形成密闭的蒸养空间。

在一个实施例中，还包括支撑组件，所述固定模台设置于支撑组件上，所述支撑组件用于将固定模台相对地面架高，地面与固定模台之间形成避空区，使高温蒸汽均匀地扩散至养护棚内。

在一个实施例中，所述蒸汽管道组包括至少一根沿固定模台长度方向预先安装的蒸汽支管，至少一根所述蒸汽支管并联并通过蒸汽主管网与锅炉相连接，任一所述蒸汽支管的两侧等距离交叉对称布置一个以上蒸汽孔，该蒸汽支管预先安装于地面上，无需反复安拆。

在一个实施例中，所述支撑骨架的底部至少设有两对滚轮，至少两对所述滚轮沿固定模台的长度方向往复运动。

本发明的另一目的在于提供一种适用于上述固定模台蒸汽养护系统的预制构件养护方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、在固定模台上生产预制构件；

步骤二、将蒸养棚的支撑骨架展开在固定模台上方，使支撑骨架四周与固定模台保持一定距离；

步骤三、将温度传感器布置于固定模台正中央上方，并临时固定在蒸养棚的支撑骨架上，并保持悬空状态；

步骤四、将保温苫布整体覆盖于蒸养棚的支撑骨架上，四周压实，形成整体密闭养护空间；

步骤五、在自动蒸养控制系统的中央控制台上根据预制构件不同工况，对不同固定模台各个蒸汽养护阶段设置蒸汽养护参数；

步骤六、开启自动蒸养控制系统的中央控制台，蒸汽由锅炉通过蒸汽主管网输送至固定模台下方蒸汽支管，通过支管上的开孔均匀的喷洒到固定模台底部，并上返至预制构件上方密闭空间，进行蒸汽养护作业。

在一个实施例中，所述蒸汽养护阶段包括分静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段；所述蒸汽养护参数包括静停阶段的静停温度、静停时间参数，升温阶段的升温速率，恒温阶段的恒温温度、恒温时间参数，降温阶段的降温速率。

在一个实施例中，所述开启自动蒸养控制系统的中央控制台，蒸汽由锅炉通过蒸汽主管网输送至固定模台下方蒸汽支管，通过支管上的开孔均匀的喷洒到固定模台底部，并上返至预制构件上方密闭空间，进行蒸汽养护作业步骤，其具体为，所述当蒸养棚内的实测温度低于中央控制台内预先设置的温度参数时，中央控制台将命令传输至蒸汽电动调节阀，电动调节阀阀门自动调大，增加蒸汽输入量，蒸养棚内温度升高；当蒸养棚内的实测温度高于中央控制台内预先设置的温度时，电动阀门自动调低或关闭，减少或杜绝蒸汽输入，蒸养棚内温度逐步降低，确保实测温度与中央控制台的预设温度保持一致，进而实现温度的自动控制。

综上所述，本发明的优点及积极效果为提升混凝土预制构件生产效率和构件质量的同时，降低能耗且有效降低养护成，具体技术效果如下：

第一、固定模台底部设置固定于地面上的蒸汽支管，对其他工序作业无干扰。蒸汽支管上均匀对称布置蒸汽孔，增加了散热面积和均匀性，有利于提升蒸养效果。

第二、蒸养棚采用支撑骨架和保温苫布分离式结构，支撑骨架的展开或收缩相比传统的一体式蒸养棚操作更为简单便捷，开启灵活，占用空间小，密闭保温效果好。

第三、通过自动蒸养温控系统，可对处于不同工况的固定模台预制构件设置不同的蒸汽养护参数，实现静停、升温、恒温、降温四个阶段温度和时间参数的自动精准控制，使预制构件在短时间内达到脱模强度，提高固定模台周转率，确保了预制构件的养护效果，同时也降低了养护成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的固定模台蒸汽养护系统的蒸养棚展开状态下进行蒸养操作状态下的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的固定模台蒸汽养护系统的的蒸养棚收缩状态下进行停止蒸养操作状态下的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的蒸汽支管的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的预制构件的养护方法的步骤流程图；

1、固定模台 201、温度传感器 202、蒸汽电动调节阀

203、中央控制台 301、蒸汽支管 302、蒸汽主管网

303、蒸汽孔 4、支座 501、支撑骨架

502、保温苫布 6、预制构件 7、信号传输线

2、蒸养棚

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

针对现有技术存在的问题，如图1至图3所示，本发明提供了一种固定模台1蒸汽养护系统，该系统包括：固定模台1，所述固定模台1的下方设有蒸汽管道组；所述固定模台1的上方设有沿固定模台1长度方向收缩或展开完全覆盖固定模台1的蒸养棚2，所述固定模台1的任一侧设有根据实时温度检测结果自动调节蒸养温度的自动蒸养控制系统，需要进一步指出的是，自动调节蒸养温度是根据调节单位时间内蒸汽进入蒸养棚内的流量大小，从而调节蒸养棚内的温度，预制构件6浇捣于固定模台上。

在一个实施例中，所述自动蒸养控制系统包括温度传感器201、蒸汽电动调节阀202、中央控制台203，其中，所述蒸汽电动调节阀202通过信号传输线7与中央控制台203的输出端电性连接，所述温度传感器201通过信号传输线7与中央控制台203的输入端电性连接，所述温度传感器201设置于蒸养棚内，对蒸养棚内的温度进行实时监测，所述蒸汽管道前端与主管网之间区域设置蒸汽电动调节阀202，所述蒸汽支管301前端与蒸汽主管网302连接处设置蒸汽电动调节阀202，调节单位时间蒸汽流量，需要进一步指出的是，蒸汽支管301并联后，归总到蒸汽主管网302上，蒸汽支管301并联后的部分即为蒸汽支管301前端。

示例中，温度传感器201为市场有售的实现-10～125℃的温度探测的现有温度传感器201，该温度传感器201布置于固定模台1正中央上方，并临时固定在蒸养棚的支撑骨架501上，并保持悬空状态。

示例中，所述蒸汽支管301前端与蒸汽主管网302连接处设置蒸汽电动调节阀202，调节单位时间蒸汽流量。

示例中，中央控制台203可以包括PCL控制器，根据不同的养护制度，设置静停、升温、恒温、降温过程中的温度和时间等参数，实现不同工况预制构件的蒸汽养护，而且每个阶段的设置参数可以不同。

在一个实施例中，所述蒸养棚包括支撑骨架501和保温苫布502，所述保温苫布502整体覆盖于支撑骨架501之上，所述保温苫压实于地面接形成密闭的蒸养空间，需要进一步指出的是，蒸汽自蒸汽管喷出后，一部分热量直接传递到固定模台1自身，其余部分蒸汽先通过固定模台1与地面的空隙，再通过固定模台1与蒸养棚之间空隙传递到模台上方封闭空间内，实现对预制构件的养护。

进一步，还包括支撑组件，所述固定模台1设置于支撑组件上，所述支撑组件用于将固定模台1相对地面架高，地面与固定模台1之间形成用于安装蒸汽管道组的避空区，需要进一步指出的是，所述固定模台1底部四周采用作为支撑组件的支座4固定，固定模台距离地面有一定高度，固定模台1底部与地面之间铺设蒸汽管道组，所述蒸汽支管301位于固定模台1投影于地面的区域。

优选的，如图3所示，所述蒸汽管道组包括至少一根沿固定模台1长度方向安装的蒸汽支管301，至少一根所述蒸汽支管301并联并通过蒸汽主管网302与锅炉相连接，任一所述蒸汽支管301的两侧等距离交叉对称布置一个以上蒸汽孔303，需要进一步指出的是，两侧每隔300mm交叉对称布置3mm蒸汽孔303，该蒸汽孔303用于蒸汽均匀喷出。

在一个实施例中，所述支撑骨架501的底部至少设有两对滚轮503，至少两对所述滚轮503沿固定模台1的长度方向往复运动，需要进一步指出的是，支撑骨架501可以是市场上有售的长短可以定制的支撑骨架501，支撑骨架501包括至少一排伸缩件，伸缩件包括多个等距离设置的竖杆以及设置与相邻竖杆的连杆，两个连杆铰接形成X结构。

实施例二，如图4所示：

本发明的另一目的在于提供一种适用于上述固定模台蒸汽养护系统的预制构件养护方法，该方法包括以下步骤：

步骤S01、在固定模台上生产预制构件；

步骤S02、将蒸养棚的支撑骨架展开在固定模台上方，使支撑骨架四周与固定模台保持一定距离；

步骤S03、将温度传感器布置于固定模台正中央上方，并临时固定在蒸养棚的支撑骨架上，并保持悬空状态；

步骤S04、将保温苫布整体覆盖于蒸养棚的支撑骨架上，四周压实，形成整体密闭养护空间；

步骤S05、在自动蒸养控制系统的中央控制台上根据蒸汽养护阶段设置蒸汽养护参数；

步骤S06、开启自动蒸养控制系统的中央控制台，蒸汽由锅炉通过蒸汽主管网输送至固定模台下方蒸汽支管，通过支管上的开孔均匀的喷洒到固定模台底部，并上返至预制构件上方密闭空间，进行蒸汽养护作业。

示例中，所述蒸汽养护阶段包括分静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段；所述蒸汽养护参数包括静停阶段的静停温度、静停时间参数，升温阶段的升温速率，恒温阶段的恒温温度、恒温时间参数，降温阶段的降温速率。

实验证明，静停温度不宜低于5℃，静停时间不宜小于2小时，静停时间从预制构件混凝土浇捣完毕开始起算；升温速率不应大于20℃/h；恒温温度不大于60℃，恒温时间4～6小时；降温速率不应大于10℃/h。

优选的，蒸养棚内的高灵敏温度传感器在静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段实时监测温度值，每5分钟记录一次实测温度值并反馈至中央控制台。

示例中，降温阶段主要依靠自然降温，不单独设置降温装置，充分利用蒸汽管网和蒸养棚内余热，提高养护效果，避免资源浪费。

在进行蒸汽养护时，所述当蒸养棚内的实测温度低于中央控制台内预先设置的温度参数时，中央控制台将命令传输至蒸汽电动调节阀，电动调节阀阀门自动调大，增加蒸汽输入量，蒸养棚内温度升高；当蒸养棚内的实测温度高于中央控制台内预先设置的温度时，电动阀门自动调低或关闭，减少或杜绝蒸汽输入，蒸养棚内温度逐步降低，确保实测温度与中央控制台的预设温度保持一致，进而实现温度的自动控制。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种固定模台蒸汽养护系统，其特征在于，该系统包括：

固定模台，所述固定模台的下方设有蒸汽管道组；所述固定模台的上方设有沿固定模台长度方向收缩或展开完全覆盖固定模台的蒸养棚，所述固定模台的任一侧设有根据实时温度检测结果自动调节蒸养温度的自动蒸养控制系统。

2.根据权利要求1所述固定模台蒸汽养护系统，其特征在于，所述自动蒸养控制系统包括温度传感器、蒸汽电动调节阀、中央控制台，其中，所述蒸汽电动调节阀与中央控制台的输出端电性连接，所述温度传感器与中央控制台的输入端电性连接，所述温度传感器设置于蒸养棚内，对蒸养棚内的温度进行实时监测，所述蒸汽支管前端与蒸汽主管网连接处设置蒸汽电动调节阀，调节单位时间蒸汽流量。

3.根据权利要求1所述固定模台蒸汽养护系统，其特征在于，所述蒸养棚包括支撑骨架和保温苫布，所述保温苫布整体覆盖于支撑骨架之上，所述保温苫压实于地面接形成密闭的蒸养空间。

4.根据权利要求1所述固定模台蒸汽养护系统，其特征在于，还包括支撑组件，所述固定模台设置于支撑组件上，所述支撑组件用于将固定模台相对地面架高，地面与固定模台之间形成用于安装蒸汽管道组的避空区。

5.根据权利要求1所述固定模台蒸汽养护系统，其特征在于，所述蒸汽管道组包括至少一根沿固定模台长度方向安装的蒸汽支管，至少一根所述蒸汽支管并联并通过蒸汽主管网与锅炉相连接，任一所述蒸汽支管的两侧等距离交叉对称布置一个以上蒸汽孔。

6.根据权利要求4所述固定模台蒸汽养护系统，其特征在于，所述支撑骨架的底部至少设有两对滚轮，至少两对所述滚轮沿固定模台的长度方向往复运动。

7.一种适用于根据权利要求1-6任一所述固定模台蒸汽养护系统的预制构件养护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、在固定模台上生产预制构件；

步骤二、将蒸养棚的支撑骨架展开在固定模台上方，使支撑骨架四周与固定模台保持一定距离；

步骤三、将温度传感器布置于固定模台正中央上方，并临时固定在蒸养棚的支撑骨架上，并保持悬空状态；

步骤四、将保温苫布整体覆盖于蒸养棚的支撑骨架上，四周压实，形成整体密闭养护空间；

步骤五、在自动蒸养控制系统的中央控制台上根据蒸汽养护阶段设置蒸汽养护参数；

步骤六、开启自动蒸养控制系统的中央控制台，蒸汽由锅炉通过蒸汽主管网输送至固定模台下方蒸汽支管，通过支管上的开孔均匀的喷洒到固定模台底部，并上返至预制构件上方密闭空间，进行蒸汽养护作业。

8.根据权利要求7所述预制构件养护方法，其特征在于，所述蒸汽养护阶段包括分静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段；所述蒸汽养护参数包括静停阶段的静停温度、静停时间参数，升温阶段的升温速率，恒温阶段的恒温温度、恒温时间参数，降温阶段的降温速率。

9.根据权利要求7所述预制构件养护方法，其特征在于，所述开启自动蒸养控制系统的中央控制台，蒸汽由锅炉通过蒸汽主管网输送至固定模台下方蒸汽支管，通过支管上的开孔均匀的喷洒到固定模台底部，并上返至预制构件上方密闭空间，进行蒸汽养护作业步骤，其具体为，

所述当蒸养棚内的实测温度低于中央控制台内预先设置的温度参数时，中央控制台将命令传输至蒸汽电动调节阀，电动调节阀阀门自动调大，增加蒸汽输入量，蒸养棚内温度升高；当蒸养棚内的实测温度高于中央控制台内预先设置的温度时，电动阀门自动调低或关闭，减少或杜绝蒸汽输入，蒸养棚内温度逐步降低，确保实测温度与中央控制台的预设温度保持一致，进而实现温度的自动控制。

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