CN115522755A - 一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统和混凝土养护方法 - Google Patents

一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统和混凝土养护方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统和混凝土养护方法，涉及建筑材料成型技术领域。本发明提供的磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统，包括依次连通的储水罐、冷水机组和若干个磁化水微喷带；所述储水罐的外侧设置有磁铁；所述冷水机组设置有自动定时控制模块。本发明采用该养护系统节省了人力，避免了人工养护不均匀、不及时、不规范等弊端，能够增强混凝土养护效果。采用本发明提供的磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统对混凝土进行养护，能够在施工许可温度范围内对磁化水进行智能控制，保证在炎热夏季高温和寒冷冬季低温大跨度温差条件下连续施工，还能防止混凝土开裂、起皮，增强抗透性，适当提高强度。

Description

一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统和混凝土养护 方法
技术领域
本发明涉及建筑材料成型技术领域，具体涉及一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统和混凝土养护方法。
背景技术
现有技术中，道床板的养护方法为：在道床板上铺设土工布，土工布宽度以完全覆盖道床板为宜，用以洒水后保湿；在施工段每隔50m设置一个 5m3容量塑料储水罐，靠近河流处，采用抽水泵抽水补给储水罐，就近无水源的，采用洒水车运水至现场后，采用水泵抽水补给储水罐；在储水罐底部一侧设置出水龙头，采用塑料软管定时洒水养护。
上述养护方法的缺点为：①养护靠人工实施，不仅费时、费力，且往往因工人洒水不及时，造成养护效果差。②冬季户外温度低(有时在-10～-30℃)，尤其在我国关外的东北地区，无法洒水养护，极易结冰冻结，造成道床板表面冻裂，甚至全部破坏。③夏季太阳直射，尤其是在我国黄河以南地区，造成道床板表面温度过高，白天洒水很快蒸发，造成龟缩裂纹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统和混凝土养护方法，采用本发明提供的磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统对混凝土进行养护，能够在施工许可温度范围内对磁化水进行智能控制，保证在炎热夏季高温和寒冷冬季低温大跨度温差条件下连续施工，还能防止混凝土开裂、起皮，增强抗透性，适当提高强度。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统，包括依次连通的储水罐、冷水机组和若干个磁化水微喷带；
所述储水罐的外侧设置有磁铁；
所述冷水机组设置有自动定时控制模块。
优选地，所述储水罐的外侧设置有两组磁铁；所述两组磁铁相对于储水罐的垂直中轴线对称设置。
本发明提供了一种基于上述技术方案所述磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统的混凝土养护方法，包括以下步骤：
在初凝混凝土的表面覆盖土工布；
在所述土工布的表面布置若干个磁化水微喷带；
待混凝土终凝后，利用磁化水微喷带在所述混凝土表面喷淋磁化水，进行养护。
优选地，所述磁化水微喷带为多个；相邻两个磁化水微喷带的间距为 100cm以下。
优选地，夏季时，所述磁化水的温度为5～15℃；冬季时，所述磁化水的温度为15～35℃。
优选地，所述磁化水和混凝土表面的温差不大于15℃。
优选地，所述磁化水的喷淋为间歇喷淋；所述间歇喷淋的时间间隔为 4～8h。
优选地，所述初凝混凝土的结构为无砟轨道道床板。
优选地，所述磁化水微喷带的表面还设置有塑料薄膜。
优选地，所述养护的时间不少于7d。
本发明提供了一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统，包括依次连通的储水罐、冷水机组和若干个磁化水微喷带；所述储水罐的外侧设置有磁铁；所述冷水机组设置有自动定时控制模块。在本发明中，储水罐外侧的磁铁能够将水分子团打散，形成具有活力的单个水分子，水流过强磁场后，受磁场作用，使水分子缔合体分解成单分子或较小的缔合水分子，水分子之间的电性吸引力减小，提高了水的活性；另外，水分子受磁场作用其键角、键长均有变化，键长加长，键角增大，水分子之间的吸引力减小，增加了水的活性。由于磁化水活性增加，它与水泥进行水化、水解作用时，能使水分子比较容易地由水泥颗粒表面进入颗粒内部，加强了水化、水解作用，并伴有新的矿物质产生(即氢氧化钙较均匀地穿插于水化硅酸钙中，比起普通水混凝土中氢氧化钙堆积在一起，其结构不同)，增加了混凝土的致密性、均匀性，从而提高了混凝土的强度。因此，本发明采用磁化水对混凝土进行养护，水分子更易渗透至混凝土内部，促使水泥分子充分发生化学反应，提高混凝土强度，增强养护效果。在本发明中，冷水机组能够在5～40℃区间任意调节水温，实现冬季升温、夏季降温功能，在施工许可温度范围内对磁化水进行智能控制，保证在炎热夏季高温和寒冷冬季低温大跨度温差条件下连续施工。本发明利用自动定时控制模块能够根据需要，间隔一段时间自动加压通过磁化水微喷带放水养护。本发明采用磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统节省了人力，避免了人工养护不均匀、不及时、不规范等弊端，能够增强混凝土养护效果。实施例结果表明，采用本发明提供的养护系统对混凝土进行养护，能够明显减少裂纹数量，提高施工速度和质量。
附图说明
图1为本发明实施例采用的磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统的结构示意图；
图2为冷水机组的正面视图和规格参数；
图3为冷水机组的背面视图；
图4为室外防护棚的棚架示意图；
图5为本发明实施例采用的室外防护棚的实物图；
图6为本发明实施例采用的储水罐的实物图；
图7为本发明实施例“一布一膜+一漏”养护方式的实物图。
具体实施方式
本发明提供了一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统，包括依次连通的储水罐、冷水机组和若干个磁化水微喷带；
所述储水罐的外侧设置有磁铁；
所述冷水机组设置有自动定时控制模块。
本发明提供的磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统包括储水罐。在本发明中，所述储水罐的外侧设置有磁铁，优选设置有两组磁铁。作为本发明的一个实施例，所述两组磁铁相对于储水罐的垂直中轴线对称设置。在本发明中，所述磁铁优选为强力磁体，具体优选为N35以上的钕强磁铁。
作为本发明的一个实施例，所述储水罐的进水口与洒水车运水补给口和 /或自然水系抽水补给口相连通，用于向储水罐中补充水源。
本发明提供的磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统包括与所述储水罐的出水口相连通的冷水机组。在本发明中，所述冷水机组设置有自动定时控制模块。在本发明中，所述冷水机组可在5～40℃区间任意调节水温，实现冬季升温、夏季降温功能。在本发明中，所述自动定时控制模块能够通过定时开关，根据需要间隔数小时自动加压放水养护。
作为本发明的一个实施例，所述冷水机组如图2～3所示。
本发明采用冷水机组能够恒温、自动定时对混凝土进行补水养护，喷洒磁化水，使水分子易进入混凝土内部，提高养护效果，有效避免无砟轨道道床板裂纹产生。
本发明提供的磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统包括与所述冷水机组的出水口连通的若干个磁化水微喷带。作为本发明的一个实施例，所述磁化水微喷带为多个，多个所述磁化水微喷带并联。
本发明提供了一种基于上述技术方案所述磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统的混凝土养护方法，包括以下步骤：
在初凝混凝土的表面覆盖土工布；
在所述土工布的表面布置若干个磁化水微喷带；
待混凝土终凝后，利用磁化水微喷带在所述混凝土表面喷淋磁化水，进行养护。
本发明在初凝混凝土的表面覆盖土工布。在本发明中，所述初凝混凝土的结构优选为无砟轨道道床板，更优选为高铁桥梁无砟轨道道床板、路基无砟轨道道床板或隧道无砟轨道道床板。在本发明中，所述初凝混凝土指的是浇筑完成3～4h后的混凝土。
在本发明中，所述土工布的作用是蓄水保湿。
覆盖土工布后，本发明在所述土工布的表面布置若干个磁化水微喷带。在本发明中，所述磁化水微喷带优选为多个；相邻两个磁化水微喷带的间距优选为100cm以下，更优选为60～80cm。
作为本发明的一个实施例，所述磁化水微喷带的表面还设置有塑料薄膜。在本发明中，所述塑料薄膜的作用是防止水分过快蒸发，保湿，提高混凝土养护效果。在本发明中，所述土工布和塑料薄膜优选使用定制沙袋压边固定。
作为本发明的一个实施例，当在隧道内进行混凝土养护时，不设置塑料薄膜，即采用“一布一管”的养护方式；当隧道进出口100m范围内、路基、桥梁地段进行混凝土养护时，设置塑料薄膜，即采用“一布一膜+一漏”的养护方式。本发明在路基、桥梁地段采用“一布一膜+一漏”养护方法，可有效保湿、保温，避免夏期高温养护水分蒸发快引起的混凝土表层易产生温缩裂纹问题。
布置好磁化水微喷带后，本发明待混凝土终凝后，利用磁化水微喷带在所述混凝土表面喷淋磁化水，进行养护。在本发明中，所述混凝土终凝指的是混凝土浇筑完成7～10h。
在本发明中，夏季时，所述磁化水的温度优选为5～15℃；冬季时，所述磁化水的温度优选为15～35℃。在本发明中，当采用“一布一管”的养护方式时，磁化水的温度优选为18～25℃。
在本发明中，所述磁化水和混凝土表面的温差优选不大于15℃。
在本发明中，所述磁化水的喷淋流量以养护范围内覆盖的土工布全部湿润、脚踩出水为准，一般滴灌水自重压力即可满足。在本发明中，所述磁化水的喷淋优选为间歇喷淋；所述间歇喷淋的时间间隔优选为4～8h。在本发明的具体实施例中，根据混凝土表面的湿润程度确定间歇喷淋的时间，养护期间需时刻保持混凝土表面湿润。
本发明采用磁化水养护，磁化水水分子更易渗透混凝土内部，促使水泥分子充分发生化学反应，提高混凝土强度，增强养护效果。一般养护条件下，无砟轨道道床板的28天平均抗压强度为C42.3，磁化水养护条件下，28天平均抗压强度为C43.8。
在本发明中，所述养护的时间优选不少于7d，更优选为10～15d。
作为本发明的一个实施例，在混凝土养护过程中，还设置有室外防护棚，优选为轮式折叠防护棚。作为本发明的一个实施例，所述室外防护棚的示意图如图4～5所示。在本发明中，路基、桥梁地段室外无砟轨道道床板暴露在自然环境中，夏季高温暴晒，冬季降温冻凝，对道床板养护极为不利，本发明采用室外防护棚能够避免夏期高温、冬期冻凝对无砟轨道道床板施工带来的影响，不用停工等待，节约大量施工成本。本发明采用轮式折叠防护棚，在夏期高温或冬期施工时采用，所述室外防护棚的篷布夏期优选采用银色反光布，冬期优选采用黑色吸热布。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
某高速铁路位于湖北省襄阳市南漳县、保康县境内，全长35.634km，无砟道床71.27铺轨公里。
本线路采用CRTS I型双块式无砟轨道结构，采用WJ-8B型扣件，轨枕采用SK-2型双块式轨枕，轨枕混凝土强度等级为C60砼。路基段CRTS I 型双块式无砟轨道线结构高度为815mm(直线段)，轨道结构自上而下分别是176mm钢轨+34mm扣件+45mm承轨面与道床板高差+260mm道床板 +300mm底座，曲线段外轨超高在混凝土底座板上设置，曲线超高采用外轨抬高方式设置。路基段底座宽度为3400mm，厚300mm的C35钢筋混凝土结构，底座顶两边设置横向排水坡，坡度为3％，坡长350mm。桥梁段CRTS I型双块式无砟轨道轨结构高度为725mm，曲线段外轨超高在混凝土道床板上设置，曲线超高采用外轨抬高方式设置，轨道结构自上而下分别是176mm 钢轨+34mm扣件+45mm承轨面与道床板高差+260mm道床板+210mm底座。桥梁段底座宽2800mm，内轨处底座厚210mm，外轨底座抬高的C40混凝土结构，每块板上设两个限位凹槽，板缝宽100mm。隧道CRTS I型双块式无砟轨道由钢轨、扣件、轨枕、道床板组成，其中钢轨、扣件及轨枕与路基相同。隧道地段曲线超高在道床板上设置。隧道地段双块式无砟轨道结构，道床板直接在隧道的仰拱回填层或钢筋混凝土底板的混凝土垫层上采用连续浇筑。
道床板平均厚度为260mm，宽度2800mm，道床板连续浇筑，道床板顶面设置1％人字双面排水坡，坡度指向轨道的两侧。道床板采用C40钢筋混凝土现浇而成。
ZWZQ-4、ZWZQ-5、ZWZQ-7、ZWZQ-8、ZWZQ-9和ZWZQ-10标段采用传统的养护方法，即在道床板上铺设土工布，土工布宽度以完全覆盖道床板为宜，用以洒水后保湿；在施工段每隔50m设置一个5m3容量塑料储水罐，靠近河流处，采用抽水泵抽水补给储水罐，就近无水源的，采用洒水车运水至现场后，采用水泵抽水补给储水罐；在储水罐底部一侧设置出水龙头，采用塑料软管定时洒水养护。
ZWZQ-6标段采用本发明提供的“一布一膜+一漏”养护方法：
采用如图1所示的磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统，由依次连通的储水罐、冷水机组和若干个磁化水微喷带组成；所述储水罐的外侧设置有两组强力磁铁；所述两组强力磁铁相对于储水罐的垂直中轴线对称设置；所述储水罐的进水口与洒水车运水补给口和/或自然水系抽水补给口相连通；所述冷水机组设置有自动定时控制模块；所述磁化水微喷带为多个，多个所述磁化水微喷带并联。
在养护段落间隔50m设置3～5吨如图6所示的储水罐，储水罐两侧固定的两组强力磁铁将水分子团打散，形成具有活力的单个水分子，得到磁化水。
当混凝土初凝后(浇筑完成3～4h)，先覆盖土工布，然后布置3道磁化水微喷带，相邻两个磁化水微喷带的间距为60cm，最后覆盖塑料薄膜；终凝后(混凝土浇筑完成7～10h)，利用磁化水微喷带在所述混凝土表面喷淋磁化水，进行养护，磁化水的温度为25±4℃，养护时间为15d；对覆盖的土工布和塑料薄膜使用定制沙袋压边固定；养护过程中，混凝土上方设置有轮式折叠防护棚。
本实施例的养护方式如图7所示。
测试例
(1)ZWZQ-6标段百米裂纹数量比其它标段降低了2.9倍，效果十分显著，确保了高铁运营安全质量，提高了使用寿命，减少了维护费用。道床板裂纹统计结果见表1。
表1道床板裂纹统计
Figure BDA0003865622120000071
Figure BDA0003865622120000081
(2)无砟轨道施工从开工到竣工劳动竞赛包括现场施工进度、质量、安全、文明施工和材料试验以及内业资料等，三次评比，ZWZQ-6标段均在建设单位排名第一，信用评价获得加分。无砟轨道劳动竞赛评比结果见表2。表2中HHZQ-2和HHZQ-3标段也是采用的传统养护方法。
表2无砟轨道劳动竞赛评比结果
Figure BDA0003865622120000082
(3)在铺轨后，达到设计运营速度350公里/小时，检测车在动态条件下，自动检测TQI值，ZWZQ-6标段为1.47，排名第一，比高速铁路设计规范要求4.0还减小2.53，效果非常明显，TQI值汇总见表3。
表3 2022年4月郑万湖北段各标段轨道精调TQI值汇总
Figure BDA0003865622120000083
Figure BDA0003865622120000091
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统，包括依次连通的储水罐、冷水机组和若干个磁化水微喷带；
所述储水罐的外侧设置有磁铁；
所述冷水机组设置有自动定时控制模块。
2.根据权利要求1所述的磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统，其特征在于，所述储水罐的外侧设置有两组磁铁；所述两组磁铁相对于储水罐的垂直中轴线对称设置。
3.一种基于权利要求1～2任一项所述磁化水冷热恒温机组自动控制养护系统的混凝土养护方法，包括以下步骤：
在初凝混凝土的表面覆盖土工布；
在所述土工布的表面布置若干个磁化水微喷带；
待混凝土终凝后，利用磁化水微喷带在所述混凝土表面喷淋磁化水，进行养护。
4.根据权利要求3所述的混凝土养护方法，其特征在于，所述磁化水微喷带为多个；相邻两个磁化水微喷带的间距为100cm以下。
5.根据权利要求3所述的混凝土养护方法，其特征在于，夏季时，所述磁化水的温度为5～15℃；冬季时，所述磁化水的温度为15～35℃。
6.根据权利要求3或5所述的混凝土养护方法，其特征在于，所述磁化水和混凝土表面的温差不大于15℃。
7.根据权利要求3所述的混凝土养护方法，其特征在于，所述磁化水的喷淋为间歇喷淋；所述间歇喷淋的时间间隔为4～8h。
8.根据权利要求3所述的混凝土养护方法，其特征在于，所述初凝混凝土的结构为无砟轨道道床板。
9.根据权利要求3所述的混凝土养护方法，其特征在于，所述磁化水微喷带的表面还设置有塑料薄膜。
10.根据权利要求3所述的混凝土养护方法，其特征在于，所述养护的时间不少于7d。
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CN117005536A (zh) * 2023-09-22 2023-11-07 包钢集团工业与民用建筑工程有限公司 一种建筑混凝土预制构件及其成型装置
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