CN112518968A - 水泥混凝土预制梁智能养生方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土预制梁的养生技术领域，尤其是涉及一种水泥混凝土预制梁智能养生方法及系统，水泥混凝土预制梁智能养生方法包括如下步骤：实时检测混凝土预制梁的温度、湿度以及含水量；根据检测到的实时温度值以及实时湿度值计算得出温湿耦合基准含水量，并且以温湿耦合基准含水量为基准确定出含水量的上限值以及含水量的下限值；当检测到的实时含水量小于含水量的下限值时，对混凝土预制梁喷淋水，当检测到的实时含水量大于含水量的上限值时，停止向混凝土预制梁喷淋水。本方法更加规范化、标准化，适合于任何地域，使得混凝土预制梁的养生过程更加科学，降低了对工作人员的技术要求，进而降低了人工成本，此外，减少了水资源的浪费。

Description

水泥混凝土预制梁智能养生方法及系统

技术领域

本申请涉及混凝土预制梁的养生技术领域，尤其是涉及一种水泥混凝土预制梁智能养生方法及系统。

背景技术

目前，水泥混凝土作为重要的建筑材料，被广泛应用于土木工程中，“养生”是混凝土施工必不可少的工序，也是提高混凝土强度的重要保障措施。现阶段工程中常用的养生方法有以下几种：养生剂养生、覆盖洒水养生、自然水喷淋养生以及自动喷淋养生，其中，对于养生剂养生的方法而言，混凝土养生剂的使用缺乏统一的标准，如何选择具体施工环境下适用的养生剂产品是一个主要问题，而且养生剂还会造成环境污染。覆盖洒水养生具有原理简单、便于施工、保温保湿良好的特点，但是这种方式主要依靠人工，不能规范、标准化管理，且人工成本较高，采用不恰当的覆盖物处理手段容易引起环境问题。自然水喷淋养生，整个养护阶段一直不间断地采用水喷淋混凝土预制梁，用水量大，对于自然水紧缺的施工现场这种养生手法将大幅度提升成本，因此这种方法只适合在自然水供应充足的预制现场使用。自动喷淋养生，虽然能实现自动化的养生工作，同样面临着浪费水资源的问题。可见，急需一种规范、可靠以及节约水资源的混凝土预制梁的养生方法。

发明内容

本申请的目的在于提供一种水泥混凝土预制梁智能养生方法及系统，在一定程度上解决了现有技术中存在的急需一种规范、可靠以及节约水资源的混凝土预制梁的养生方法的技术问题。

本申请提供了一种水泥混凝土预制梁智能养生方法，包括如下步骤：

实时检测混凝土预制梁的温度、湿度以及含水量；

根据检测到的实时温度值以及实时湿度值计算得出温湿耦合基准含水量，并且以所述温湿耦合基准含水量为基准确定出含水量的上限值以及含水量的下限值；

将检测到的实时含水量分别与所述含水量的上限值以及所述含水量的下限值进行比较，且当所述实时含水量小于所述含水量的下限值时，对所述混凝土预制梁喷淋水，当所述实时含水量大于所述含水量的上限值时，停止向所述混凝土预制梁喷淋水。

3.在上述技术方案中，进一步地，所述温湿耦合基准含水量的计算公式如下：

其中，ω_s—温湿耦合基准含水量，％；

—相对湿度，％；

t—温度，℃。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述温湿耦合基准含水量为ω_s，所述含水量的下限值为(ω_s-3％)，所述含水量的上限值为(ω_s+3％)。

本申请还提供了一种水泥混凝土预制梁智能养生系统，包括上述任一技术方案所述的水泥混凝土预制梁智能养生方法，因而，具有该方法的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

在上述技术方案中，进一步地，所述水泥混凝土预制梁智能养生系统包括养生喷淋装置、温度传感器、湿度传感器以及含水量传感器；其中，所述温度传感器、所述湿度传感器以及所述含水量传感器均设置于所述混凝土预制梁，所述温度传感器用于检测所述混凝土预制梁的实时温度，所述湿度传感器用于检测所述混凝土预制梁的实时湿度，所述含水量传感器用于检测所述混凝土预制梁的实时含水量；所述养生喷淋装置用于向所述混凝土预制喷淋水。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述养生喷淋装置包括运载车体、储水装置以及喷淋管架；其中，所述储水装置设置于所述运载车体；所述喷淋管架与所述储水装置相连接；

所述喷淋管架形成有连通所述储水装置的输水通道，所述喷淋管架还设置有连通所述输水通道的多个喷淋头；所述喷淋管架的输水通道与所述储水装置之间设置有泵体。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述养生喷淋装置还包括轨道，所述轨道设置于所述预制梁的顶端面，所述运载车体可移动地设置于所述轨道。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述运载车体包括驱动装置以及连接有行走轮的转轴，所述驱动装置连接于所述转轴，用于驱动所述转轴旋转。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述储水装置的内部设置有重力传感器；

所述水泥混凝土预制梁智能养生系统还包括设置于所述混凝土预制梁的端部的进水管路，且所述进水管路通过抽水泵体连通于外界水源；所述进水管配设有控制阀以及感应器。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述水泥混凝土预制梁智能养生系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述温度传感器、所述湿度传感器、所述含水量传感器、所述驱动装置、所述泵体、所述重力传感器、所述控制阀以及终端通信连接。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的水泥混凝土预制梁智能养生方法，首先根据科学的判定方法确定出含水量的上限值以及含水量的下限值，而后将实时含水量与上述的含水量的上限值以及含水量的下限值座对比，进而确定出是否向混凝土预制梁喷淋水，整个过程更加规范化、标准化，适合于任何地域，使得混凝土预制梁的养生过程更加科学，降低了对工作人员的技术要求，进而降低了人工成本，此外，由于只在判定出混凝土预制梁缺水时才对其进行喷淋水，减少了水资源的浪费，尤其对于缺水地区，显得尤为重要。

本申请提供的水泥混凝土预制梁智能养生系统，无需布置管网，成本低，此外，本水泥混凝土预制梁智能养生系统自动化程度高，有助于节省人力以及物力，而且有助于节省水资源。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的水泥混凝土预制梁智能养生方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的水泥混凝土预制梁智能养生方法的又一流程示意图；

图3为本申请实施例提供的水泥混凝土预制梁智能养生系统的部分结构示意图；

图4为本申请实施例提供的水泥混凝土预制梁智能养生系统的又一部分结构示意图。

附图标记：

1-温度传感器，2-湿度传感器，3-含水量传感器，4-养生喷淋装置，41-运载车体，42-储水装置，43-喷淋管架，431-第一引流管件，432-第二引流管件，433-第三引流管件，434-第四引流管件，435-第五引流管件，44-喷淋头，5-轨道，6-进水管路，7-抽水泵体，8-外界水源，9-混凝土预制梁。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1至图4描述根据本申请一些实施例所述的水泥混凝土预制梁智能养生方法及系统。

实施例一

参见图1所示，本申请的实施例提供了一种水泥混凝土预制梁智能养生方法，包括如下步骤：

步骤100、实时检测混凝土预制梁的温度、湿度以及含水量；

步骤200、根据检测到的实时温度值以及实时湿度值计算得出温湿耦合基准含水量，并且以温湿耦合基准含水量为基准确定出含水量的上限值以及含水量的下限值；

步骤300、将检测到的实时含水量分别与所述含水量的上限值以及所述含水量的下限值进行比较，且当实时含水量小于含水量的下限值时，对混凝土预制梁喷淋水，当实时含水量大于含水量的上限值时，停止向混凝土预制梁喷淋水。

可见，首先根据科学的判定方法确定出含水量的上限值以及含水量的下限值，而后将实时含水量与上述的含水量的上限值以及含水量的下限值座对比，进而确定出是否向混凝土预制梁喷淋水，整个过程更加规范化、标准化，适合于任何地域，使得混凝土预制梁的养生过程更加科学，降低了对工作人员的技术要求，进而降低了人工成本，此外，由于只在判定出混凝土预制梁缺水时才对其进行喷淋水，减少了水资源的浪费，尤其对于缺水地区，显得尤为重要。

其中，步骤100包括：实时检测混凝土预制梁的不同位置处的温度、湿度以及含水量，并分别对上述三个数据求取平均值。在步骤200中，根据实时平均温度和实时平均湿度计算温湿耦合基准含水量，并且以温湿耦合基准含水量为基准确定出含水量的上限值以及含水量的下限值。在步骤300中则以混凝土预制梁的实时平均含水量与上述的含水量的上限值以及含水量的下限值进行比较。

在该实施例中，优选地，由于水泥混凝土强度增长，受养生温度和湿度的影响，在实验室内水泥混凝土试件标准养生条件为温度20℃±2℃、相对湿度大于95％。在高温条件下可以促进水泥混凝土的水化作用，需要更多的水分参与水化反应，加快强度增长，所以温度对含水量的影响为正影响。相对湿度较高时也可以促进水泥混凝土的水化反应，但湿度和含水量对水泥混凝土养生的效果类似，所以，对于湿度高的养生环境，可以适当降低水泥混凝土表面的含水量，所以湿度对含水量的影响为负影响。综上以上理论，得出温湿耦合基准含水量的计算公式如下：

其中，ω_s—温湿耦合基准含水量，％；

—相对湿度，％；

t—温度，℃。

进一步，优选地，如图2所示，确定出含水量的下限值为(ω_s-3％)，含水量的上限值为(ω_s+3％)，并且定义实时含水量为ω。

当ω＜(ωs-3％)时，启动下文所述的养生喷淋装置，向混凝土预制梁喷淋水，此时继续实时检测温度值以及湿度值，只有当ω＞(ωs+3％)时，才关闭前述已经开启所述的养生喷淋装置，停止向混凝土预制梁喷淋水，并且继续实时检测温度值以及湿度值，当(ωs-3％)≤ω≤(ωs+3％)时，即ω在上述区间范围内仍旧不开启养生喷淋装置，只有当ω＜(ωs-3％)时，才再次启动养生喷淋装置，对混凝土预制梁进行喷淋。

可见，设置上述区间值，兼顾实时含水量的准确度和养生机器人开闭的频繁度，即在保证对混凝土预制梁的实时含水量进行调整以满足预设要求的同时，也避免了养生喷淋装置频繁开启，有助于延长养生喷淋装置的使用寿命。

实施例二

本申请的实施例还提供一种水泥混凝土预制梁智能养生系统，基于述任一实施例所述的水泥混凝土预制梁智能养生方法，因而，具有该方法的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

在该实施例中，优选地，如图3和图4所示，水泥混凝土预制梁智能养生系统包括养生喷淋装置4、温度传感器1、湿度传感器2以及含水量传感器3；

其中，温度传感器1、湿度传感器2以及含水量传感器3均设置于混凝土预制梁9，温度传感器1用于检测混凝土预制梁9的实时温度，湿度传感器2用于检测混凝土预制梁9的实时湿度，含水量传感器3用于检测混凝土预制梁9的实时含水量；养生喷淋装置4用于向混凝土预制喷淋水。

根据以上描述可知，利用温度传感器1、湿度传感器2以及含水量传感器3分别实时检测混凝土预制梁9的温度、湿度以及含水量，根据检测到的实时温度值以及实时湿度值计算得出温湿耦合基准含水量，并且以温湿耦合基准含水量为基准，确定出含水量的上限值以及含水量的下限值；当检测到的实时含水量小于含水量的下限值时，启动养生喷淋装置4对混凝土预制梁9喷淋水，当检测到的实时含水量大于含水量的上限值时，关闭养生喷淋装置4停止向混凝土预制梁9喷淋水。整个过程更加规范化、标准化，适合于任何地域，而且减少了水资源的浪费。

其中，温度传感器1、湿度传感器2以及含水量传感器3的数量均为多个，分布于混凝土预制梁9上的不同的位置。

在该实施例中，优选地，如图4所示，养生喷淋装置4包括运载车体41、储水装置42以及喷淋管架43；其中，储水装置42设置于运载车体41，储水装置42用于储存水；喷淋管架43与储水装置42相连接；

喷淋管架43形成有连通储水装置42的输水通道，喷淋管架43还设置有连通输水通道的多个喷淋头44，其中，输水通道用于将水箱内的水输送给喷淋头44，喷淋头44则用于向混凝土预制梁9均匀地喷洒水；

喷淋管架43的输水通道与储水装置42之间设置有泵体，泵体为输送水提供动力。

根据以上描述可知，运载车体41带动储水装置42以及喷淋管架43运动到指定区域对混凝土预制梁9喷淋水，此外，运载车体41还可带动储水装置42运动到指定区域进行补水。其中，采用喷淋管架43的结构，无需像以往布置管网，成本低。

其中，喷淋管架43为中空的钢制水管焊接而成的架体结构，即起到支撑喷淋头44的作用，又起到输送水的作用。具体地，如图4所示，喷淋管架43包括顺次相连接的第一引流管件431、第二引流管件432以及第三引流管件433，且其中任意相邻的两者相垂直设置，第一引流管件431、第二引流管件432以及第三引流管件433均设置有喷淋头44，此外，第一引流管件431还通过第四引流管件434和第五引流管件435与水箱相连通。

进一步，优选地，如图3和图4所示，养生喷淋装置4还包括轨道5，轨道5设置于预制梁的顶端面，运载车体41可移动地设置于轨道5。

其中，可选地，轨道5为钢制轨道。

进一步，优选地，如图4所示，运载车体41包括驱动装置以及连接有行走轮的转轴，驱动装置连接于转轴，用于驱动转轴旋转。

根据以上描述可知，驱动装置为运载车体41的运动提供了动力。

在该实施例中，优选地，如图3所示，储水装置42的内部设置有重力传感器；

水泥混凝土预制梁智能养生系统还包括设置于混凝土预制梁9的端部的进水管路6，且进水管路6通过抽水泵体7连通于外界水源8；进水管配设有控制阀。

根据以上描述可知，储水装置42主要用于储存和中转施工现场获取的自然水，储水装置42的内部安装重力传感器，当储水装置42内的水位下降到一定程度，储水装置42的重力减少到预设阈值，驱动装置驱动运载车体41将储水装置42连同喷淋管架43行驶至梁端补水，梁端的进水管上安装有控制阀及感应器，当感应器感应到机器人行驶至补水区，控制阀打开进水，当水位上升到一定高度，运载车体41带动储水装置42驶离补水区，与此同时控制阀自动关闭。

其中，控制阀可为电磁阀，方便开启或者关闭，感应器为光电感应器，能够感应储水装置42是否达到了补水区。

在该实施例中，优选地，水泥混凝土预制梁智能养生系统还包括控制装置，控制装置分别与温度传感器1、湿度传感器2、含水量传感器3、驱动装置、泵体、重力传感器、控制阀以及终端通信连接。

根据以上描述可知，控制装置可将温度传感器1检测到的实时温度值、湿度传感器2检测到的实时湿度值、含水量传感器3检测到的实时含水量传输给终端，终端包括电脑的网页客户端和手机APP，当将上述数据传输给网页客户端时，网页客户端可记录上述数据并绘制相应的曲线，使得用户可以实时查看养生梁体的温湿度变化，记录梁体的养生过程，可实现养生质量的追溯，当将上述数据传输给手机APP时，自动完成后期数据的比较以及根据比较结果实现对驱动装置以及泵体的开启，进而使得养生喷淋装置4的开启或者关闭，此外，还可通过手机APP远程设定相应的温度的阈值、湿度的阈值，当检测的实时温度值大于此温度的阈值和/或实时湿度值小于此湿度阈值，则开启养生喷淋装置4等。此外，还可根据重力传感器的检测结果，启动驱动装置，使得运载车体41移动到补水区，而后控制阀打开，实现对储水装置42的自动补水。

在该实施例中，优选地，水泥混凝土预制梁智能养生系统还包括支架、第一加热装置和第二加热装置，第一加热装置设置于支架，用于对混凝土预制梁9加热，第二加热装置设置于储水装置42的外壁，用于对储水装置加热。综上，本水泥混凝土预制梁智能养生系统结构简单，无需布置管网，成本低，此外，本水泥混凝土预制梁智能养生系统自动化程度高，有助于节省人力以及物力，而且有助于节省水资源。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水泥混凝土预制梁智能养生方法，其特征在于，包括如下步骤：

实时检测混凝土预制梁的温度、湿度以及含水量；

根据检测到的实时温度值以及实时湿度值计算得出温湿耦合基准含水量，并且以所述温湿耦合基准含水量为基准确定出含水量的上限值以及含水量的下限值；

将检测到的实时含水量分别与所述含水量的上限值以及所述含水量的下限值进行比较，且当所述实时含水量小于所述含水量的下限值时，对所述混凝土预制梁喷淋水，当所述实时含水量大于所述含水量的上限值时，停止向所述混凝土预制梁喷淋水。

2.根据权利要求1所述的水泥混凝土预制梁智能养生方法，其特征在于，所述温湿耦合基准含水量的计算公式如下：

其中，ω_s—温湿耦合基准含水量，％；

—相对湿度，％；

t—温度，℃。

3.根据权利要求1所述的水泥混凝土预制梁智能养生方法，其特征在于，所述温湿耦合基准含水量为ω_s，所述含水量的下限值为(ω_s-3％)，所述含水量的上限值为(ω_s+3％)。

4.一种水泥混凝土预制梁智能养生系统，其特征在于，基于权利要求1至3中任一项所述的水泥混凝土预制梁智能养生方法。

5.根据权利要求4所述的水泥混凝土预制梁智能养生系统，其特征在于，所述水泥混凝土预制梁智能养生系统包括养生喷淋装置、温度传感器、湿度传感器以及含水量传感器；其中，所述温度传感器、所述湿度传感器以及所述含水量传感器均设置于所述混凝土预制梁，所述温度传感器用于检测所述混凝土预制梁的实时温度，所述湿度传感器用于检测所述混凝土预制梁的实时湿度，所述含水量传感器用于检测所述混凝土预制梁的实时含水量；所述养生喷淋装置用于向所述混凝土预制喷淋水。

6.根据权利要求5所述的水泥混凝土预制梁智能养生系统，其特征在于，所述养生喷淋装置包括运载车体、储水装置以及喷淋管架；其中，所述储水装置设置于所述运载车体；

所述喷淋管架与所述储水装置相连接；所述喷淋管架形成有连通所述储水装置的输水通道，所述喷淋管架还设置有连通所述输水通道的多个喷淋头；所述喷淋管架的输水通道与所述储水装置之间设置有泵体。

7.根据权利要求6所述的水泥混凝土预制梁智能养生系统，其特征在于，所述养生喷淋装置还包括轨道，所述轨道设置于所述预制梁的顶端面，所述运载车体可移动地设置于所述轨道。

8.根据权利要求7所述的水泥混凝土预制梁智能养生系统，其特征在于，所述运载车体包括驱动装置以及连接有行走轮的转轴，所述驱动装置连接于所述转轴，用于驱动所述转轴旋转。

9.根据权利要求8所述的水泥混凝土预制梁智能养生系统，其特征在于，所述储水装置的内部设置有重力传感器；

所述水泥混凝土预制梁智能养生系统还包括设置于所述混凝土预制梁的端部的进水管路，且所述进水管路通过抽水泵体连通于外界水源；所述进水管配设有控制阀以及感应器。

10.根据权利要求9所述的水泥混凝土预制梁智能养生系统，其特征在于，所述水泥混凝土预制梁智能养生系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述温度传感器、所述湿度传感器、所述含水量传感器、所述驱动装置、所述泵体、所述重力传感器、所述控制阀以及终端通信连接。

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