复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法技术

本发明专利技术提供一种复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，科学实现混凝土保湿养护，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.实时采集环境气温、环境空气湿度、以及环境风速；步骤2.确定喷淋时间Tk；步骤3.计算停止喷淋时间Tb：将步骤1中采集到的气温、空气湿度以及风速带入公式1或公式2或公式3中计算出停止喷淋时间Tb；步骤4.循环养护：按照喷淋时间Tk控制喷淋装置进行喷淋，并按照停止喷淋时间Tb停止喷淋，不断循环，直至达到养护龄期。

Real time control method of concrete spraying and moisturizing maintenance process in complex environment

The present invention provides a real-time control method for complicated environment concrete curing spray process, the scientific implementation of the concrete curing, characterized by comprising the following steps: 1. real-time acquisition of the environment temperature, humidity, wind speed and air environment; step 2. determines the spray time Tk; step 3.: Tb will stop spraying time calculated in step 1 the collected temperature, air humidity and wind speed in the formula 1 or 2 or 3 in the formula formula to calculate stopping spraying time Tb; step 4.: according to the maintenance cycle time of the spray Tk control spraying device for spraying, spraying time and in accordance with the stop Tb stop spraying, continuous cycle, until the curing period.

【技术实现步骤摘要】
复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法
本专利技术属于工程结构混凝土养护领域，具体涉及一种复杂环境保湿喷淋(洒水)养护过程实施控制方法。
技术介绍
混凝土养护是指混凝土浇筑后，因为水泥水化作用逐渐凝结硬化，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长而进行的养护。从湿度交换原理来说，养护必须保证混凝土内部具有足够的湿度、养护面混凝土与空气基本没有湿度交换，即养护必须保持混凝土的湿度，以下称为保湿养护。混凝土的养护包括自然养护和蒸汽养护。具体有蒸汽法(包括箱梁蒸汽法)、自然养护法、养生液法、满水法、养护膜法。预制结构混凝土一般采用蒸汽法；现场浇筑混凝土一般采用自然养护法；对于不易洒水养护的异型混凝土结构有时采用养生液法或者养护膜法；满水法一般用于房屋楼梯、结构水平面混凝土养护。自然养护法，一般都是对混凝土面人工浇水或者喷淋洒水。有关规范要求混凝土终凝后应立即进行养护，干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。对于养护龄期、水温控制、混凝土与环境温度差及其保温等都提出了明确要求，并要求“潮湿养护”。但如何做到“潮湿养护”和如何实时控制没有具体规定和方法，更没有定量的计算、检测办法。实际混凝土工程养护过程中，一般都是施工人自行控制，监理人难以深入管理控制。例如洒水养护，并没有要求一天洒水几次，不同温度季节如何控制次数，或者在什么情况下再次洒水，都没有明确要求。结果是，有的一天洒几次水，有的几天洒一次水，养护条件好的、责任心强的，养护质量较好，反之则质量差。如图1为三板溪水电站泄洪洞衬砌混凝土裂缝情况，明显是养护等不够的龟裂缝。综合以上情况说明，目前混凝土养护，如何做到“潮湿养护”和过程中实时控制，没有具体规定和方法，更没有定量的计算、检测办法，科学性差，混凝土质量保障差，难以确保有效实现混凝土保湿养护目标。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种复杂环境保湿喷淋(洒水)养护过程实施控制方法，能够确保混凝土养护质量，科学实现混凝土保湿养护。本专利技术为了实现上述目的，采用了以下方案：本专利技术提供一种复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.实时采集环境气温、环境空气湿度、以及环境风速；步骤2.确定喷淋时间Tk；步骤3.计算停止喷淋时间Tb：将步骤1中采集到的气温、空气湿度以及风速带入公式1或公式2或公式3中计算出停止喷淋时间Tb；步骤4.循环养护：按照喷淋时间Tk控制喷淋装置进行喷淋，并按照停止喷淋时间Tb停止喷淋，不断循环，直至达到养护龄期，其中，公式1为：Tb＝EXP(8.7-0.143F-0.18T-3.84Sk+0.0001FT+0.001FSk+0.0026TSk+0.0024F2+0.0015T2+6.075Sk2)；公式2为：Tb＝EXP(7.5-0.145F-0.175T-2.88Sk+0.0024FSk+0.0063TSk+0.0024F2+0.0014T2+4.91Sk2)；公式3为：Tb＝0.667EXP(8.7-0.143F-0.18T-3.84Sk+0.0001FT+0.001FSk+0.0026TSk+0.0024F2+0.0015T2+6.075Sk2)，式中：F为环境风速；T为环境空气温度；Sk为环境空气湿度，公式1中，Tb为混凝土表面湿度由100％降低至95％的时间；公式2中，Tb为混凝土表面湿度由100％降低至98％的时间；公式3中，Tb为混凝土表面湿度由100％降低至95％的时间除以1.5。本专利技术提供的复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，还可以具有以下特征：在步骤1中，是将气温传感器安装在混凝土养护面，测量环境温度；将湿度传感器安装在混凝土养护面，测量环境空气湿度；将风速传感器安装在混凝土养护面或者风速等同的便于安装的平地上，测量环境风速。本专利技术提供的复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，还可以具有以下特征：在步骤2中，从将喷淋装置中喷头全部打开开始计时，到使得养护混凝土湿度达到100％，并且表面全部有水为止，将该过程所经历的时间记为Tsy，喷淋时间Tk＝1.5Tsy。本专利技术提供的复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，还可以具有以下特征：在步骤2中，对于大型水电站，地下水工隧洞的边墙，取Tk为5分钟；大坝混凝土仓面，取Tk为8分钟；其它小型结构，取Tk为3分钟。本专利技术提供的复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，还可以具有以下特征：在步骤3中，每间隔一定时间根据实时采集的气温、空气湿度以及风速数据重新计算停止喷淋时间Tb，然后执行新计算出的停止喷淋时间。本专利技术提供的复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，还可以具有以下特征：在步骤3中，在对质量要求非常严格或者工程环境恶劣的情况下，采用公式2计算停止喷淋时间Tb；在对质量要求比较严格的情况下，采用公式3计算停止喷淋时间Tb；一般情况下，采用公式1计算停止喷淋时间Tb。本专利技术提供的复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，还可以具有以下特征：在工程各处混凝土养护面环境情况不一致的情况下，对于不同环境情况的混凝土养护面，都独立执行步骤1至4。专利技术的作用与效果与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术方法可以适用于任何温度、湿度、风速等变化的复杂环境进行混凝土保湿养护，并实时调整养护间隔时间、养护频次，高质量保湿养护。(2)本专利技术方法科学实现混凝土面保湿养护。每次喷水时间Tk，是保证混凝土面全部湿润、湿度达到100％的时间。每次停止喷水的时间Tb，是混凝土表面湿度由100％最多降低至95％的时间，保证了混凝土表面湿度≥95％。而且计算停止喷水的时间Tb反映了环境空气温度、湿度、风速的影响。(3)本方法可以灵活运用于各种大型复杂结构现浇混凝土实时保湿养护和质量控制。(4)本方法简单，经济，实时性强，混凝土保湿养护质量高。附图说明图1为
技术介绍
中三板溪水电站泄洪洞衬砌混凝土裂缝情况示意图，其中(a)为整体情况示意图，(b)为局部放大图；图2为本专利技术实施例中复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法的流程图；图3为本专利技术实施例中混凝土湿度计算模型；图4为本专利技术实施例中混凝土湿度随时间变化的曲线图(环境温度20℃，湿度20％，风速0m/s)；图5为本专利技术实施例中白鹤滩水电站泄洪洞上平段进口断面图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术涉及的复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法具体实施方案进行详细地说明。<实施例一>复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法如图2所示，本实施例一所提供的复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法包括以下步骤：步骤1.实时采集环境气温、环境空气湿度、以及环境风速；在步骤1中，是将气温传感器安装在混凝土养护面，测量环境温度；将湿度传感器安装在混凝土养护面，测量环境空气湿度；将风速传感器安装在混凝土养护面或者风速等同的便于安装的平地上，测量环境风速。步骤2.确定喷淋时间Tk：一般可以根据喷淋养护布置，先在现场进行喷水试验，打开全部喷头(喷管)喷水，记录使得养护混凝土面全部足够湿润(混凝土湿度达到100％，表面全部有水)的时间Tsy，再乘以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.实时采集环境气温、环境空气湿度、以及环境风速；步骤2.确定喷淋时间Tk；步骤3.计算停止喷淋时间Tb：将步骤1中采集到的气温、空气湿度以及风速带入公式1或公式2或公式3中计算出停止喷淋时间Tb；步骤4.循环养护：按照喷淋时间Tk控制喷淋装置进行喷淋，并按照停止喷淋时间Tb停止喷淋，不断循环，直至达到养护龄期，其中，公式1为：Tb＝EXP(8.7‑0.143F‑0.18T‑3.84Sk+0.0001FT+0.001FSk+0.0026TSk+0.0024F

【技术特征摘要】
1.一种复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.实时采集环境气温、环境空气湿度、以及环境风速；步骤2.确定喷淋时间Tk；步骤3.计算停止喷淋时间Tb：将步骤1中采集到的气温、空气湿度以及风速带入公式1或公式2或公式3中计算出停止喷淋时间Tb；步骤4.循环养护：按照喷淋时间Tk控制喷淋装置进行喷淋，并按照停止喷淋时间Tb停止喷淋，不断循环，直至达到养护龄期，其中，公式1为：Tb＝EXP(8.7-0.143F-0.18T-3.84Sk+0.0001FT+0.001FSk+0.0026TSk+0.0024F2+0.0015T2+6.075Sk2)；公式2为：Tb＝EXP(7.5-0.145F-0.175T-2.88Sk+0.0024FSk+0.0063TSk+0.0024F2+0.0014T2+4.91Sk2)；公式3为：Tb＝0.667EXP(8.7-0.143F-0.18T-3.84Sk+0.0001FT+0.001FSk+0.0026TSk+0.0024F2+0.0015T2+6.075Sk2)，式中：F为环境风速；T为环境空气温度；Sk为环境空气湿度，公式1中，Tb为混凝土表面湿度由100％降低至95％的时间；公式2中，Tb为混凝土表面湿度由100％降低至98％的时间；公式3中，Tb为混凝土表面湿度由100％降低至95％的时间除以1.5。2.根据权利要求1所述的复杂环境混凝土喷淋保湿养护过程实时控制方法，其特征在于：其中，在步骤1中，是将气温传...

【专利技术属性】
技术研发人员：段亚辉，樊启祥，段次祎，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42