混凝土自動溫控、養(yǎng)護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種混凝土自動溫控、養(yǎng)護裝置，包括水循環(huán)系統(tǒng)、測溫裝置和溫控系統(tǒng)；水循環(huán)系統(tǒng)包括熱水倉、冷水倉、保溫水管和冷卻水管，冷水倉置于混凝土基礎(chǔ)外部；冷卻水管埋設(shè)于混凝土內(nèi)部；熱水倉設(shè)置在混凝土基礎(chǔ)頂部，內(nèi)設(shè)加熱器；保溫水管預(yù)埋在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的上部，與熱水倉和冷水倉分別連通，保溫水管上設(shè)有噴淋器；測溫裝置預(yù)埋在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部，與溫控系統(tǒng)連接；溫控系統(tǒng)與水循環(huán)系統(tǒng)連接，根據(jù)測溫系統(tǒng)測得的溫度控制水循環(huán)系統(tǒng)的水循環(huán)。本實用新型通過溫控系統(tǒng)實現(xiàn)冷卻用水、保溫用水的溫度、流速、壓力的監(jiān)測及自動調(diào)節(jié)，還可以實現(xiàn)定時自動噴灑養(yǎng)護的功能。
【專利說明】混凝土自動溫控、養(yǎng)護裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及大體積混凝土的施工澆筑和養(yǎng)護，尤其涉及一種大體積混凝土自動溫控、養(yǎng)護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在高爐基礎(chǔ)等大體積混凝土施工過程中，由于水化熱的作用，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度溫差巨大而導(dǎo)致混凝土收縮不均勻產(chǎn)生有害裂縫。通常情況下采用混凝土內(nèi)部預(yù)埋循環(huán)水管降溫和表面保溫的方法來縮小內(nèi)外溫差。表面保溫的方式包括蒸汽保溫法、大棚保溫法、覆蓋保溫棉保溫法等，但這些保溫方法受到場地、環(huán)境等條件的限制無法在任何條件下使用，且需投入大量的一次性材料消耗，成本較高；保濕養(yǎng)護時也需要大量的人力現(xiàn)場操作，且水量消耗大，養(yǎng)護效果不均勻。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中大體積混凝土在施工過程中內(nèi)部溫度與外部溫度溫差太大導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的缺陷，提供一種可進行自動溫控和養(yǎng)護的大體積混凝土自動溫控、養(yǎng)護裝置及方法。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]提供一種大體積混凝土自動溫控及養(yǎng)護裝置，包括水循環(huán)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和養(yǎng)護系統(tǒng)；
[0006]水循環(huán)系統(tǒng)包括熱水倉、冷水倉、保溫水管、散熱水管和冷卻水管,其中:
[0007]冷水倉置于混凝土基礎(chǔ)外部，與外部水源連接，冷水倉內(nèi)部設(shè)有液位計；
[0008]冷卻水管埋設(shè)于混凝土內(nèi)部，與冷水倉通過進水管連接，進水管上設(shè)有冷卻水加壓泵；冷卻水管還與熱水倉連通；
[0009]熱水倉設(shè)置在混凝土基礎(chǔ)頂部，內(nèi)設(shè)加熱器，在熱水倉的出口設(shè)有熱水出口加壓栗;
[0010]散熱水管預(yù)埋在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部，保溫水管鋪設(shè)在混凝土基礎(chǔ)表面，散熱水管與熱水倉和保溫水管連通，保溫水管和冷水倉連通；
[0011]溫控系統(tǒng)與水循環(huán)系統(tǒng)連接，根據(jù)混凝土基礎(chǔ)的內(nèi)外溫度控制水循環(huán)系統(tǒng)的水循環(huán)；
[0012]養(yǎng)護系統(tǒng)包括噴淋器，噴淋器設(shè)置在保溫水管上，定時噴灑養(yǎng)護混凝土基礎(chǔ)表面。
[0013]本實用新型所述的裝置中，所述溫控系統(tǒng)包括測溫裝置和溫控電路，其中:
[0014]測溫裝置預(yù)埋在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部；溫控電路與測溫裝置連接，并與加熱器以及冷卻水加壓泵連接。
[0015]本實用新型所述的裝置中，所述養(yǎng)護系統(tǒng)包括加壓電路、定時噴淋時間控制電路和自動補水控制電路，加壓電路與保溫水管的出口閥門連接，并與熱水出口加壓泵連接；定時噴淋時間控制電路與噴淋器和加壓電路連接；自動補水控制電路與液位計和冷水倉的進口閥門連接。
[0016]本實用新型所述的裝置中，測溫裝置包括感溫元件和測溫探頭，感溫元件貼裝在保溫水管上，并與測溫探頭連接，測溫探頭分布于混凝土基礎(chǔ)的底部、中部和上部。
[0017]本實用新型所述的裝置中，所述散熱水管為鍍鋅管。
[0018]本實用新型所述的裝置中，所述溫控系統(tǒng)還包括報警電路，與測溫裝置連接。
[0019]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的另一技術(shù)方案是:
[0020]提供一種大體積混凝土施工全過程自動溫控及養(yǎng)護方法，包括以下步驟:
[0021]混凝土基礎(chǔ)澆筑完成前預(yù)設(shè)時間，向熱水倉內(nèi)儲水并加熱，并保持恒溫備用；
[0022]當(dāng)混凝土基礎(chǔ)澆筑完畢后，在混凝土表面及側(cè)面覆蓋保溫材料；
[0023]在冷水倉中注入常溫水源，并通過冷卻水加壓泵向冷卻水管內(nèi)注入常溫冷水，水流經(jīng)冷卻水管進入熱水倉，再通過散熱水管和保溫水管后進入冷水倉進行下一輪循環(huán)；
[0024]當(dāng)混凝土基礎(chǔ)內(nèi)外溫差達到第一預(yù)設(shè)溫度時，溫控系統(tǒng)控制加熱器開啟；
[0025]當(dāng)混凝土基礎(chǔ)內(nèi)外溫差達到第二預(yù)設(shè)溫度時，溫控系統(tǒng)控制冷卻水加壓泵開啟；
[0026]當(dāng)常溫達到第三預(yù)設(shè)溫度時，養(yǎng)護系統(tǒng)控制保溫管的出口閥門關(guān)閉，噴淋器開啟，在冷水倉的水位降低時，養(yǎng)護系統(tǒng)控制水循環(huán)系統(tǒng)自動進行補水；
[0027]在開啟噴淋器預(yù)設(shè)時間后，養(yǎng)護系統(tǒng)控制噴淋器關(guān)閉，保溫管的出口閥門開啟，水循環(huán)系統(tǒng)繼續(xù)進行水循環(huán)。
[0028]本實用新型所述的方法中，該方法還包括步驟:
[0029]混凝土基礎(chǔ)降溫、保溫完畢后，切除外露的冷卻水管，基礎(chǔ)內(nèi)部的水管通過水泥砂漿封堵。
[0030]本實用新型所述的方法中，所述第一預(yù)設(shè)溫度為20°C _25°C之間，第二預(yù)設(shè)溫度為30°C，第三溫度為5°C。
[0031]本實用新型產(chǎn)生的有益效果是:本實用新型利用預(yù)埋在混凝土內(nèi)部冷卻水管中的冷卻水在出水端溫度升高的特點，采取在混凝土基礎(chǔ)的表面鋪設(shè)保溫水管的形式使冷卻水循環(huán)利用至混凝土基礎(chǔ)表面，用于提高混凝土的表面溫度，結(jié)合溫控系統(tǒng)實現(xiàn)冷卻用水、保溫用水的溫度、流速、壓力的監(jiān)測及自動調(diào)節(jié)，還可以實現(xiàn)定時自動噴灑養(yǎng)護的功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0033]圖1是本實用新型實施例大體積混凝土溫控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2是本實用新型實施例大體積混凝土溫控裝置的立體透視圖；
[0035]圖3是本實用新型實施例水循環(huán)系統(tǒng)的水循環(huán)示意圖。
【具體實施方式】
[0036]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0037]本實用新型主要用于高爐基礎(chǔ)及類似大體積混凝土施工澆筑、養(yǎng)護過程中，可實現(xiàn)自動控制內(nèi)部水化熱降溫及表面保溫、定時自動保濕養(yǎng)護的功能。主要利用預(yù)埋在混凝土內(nèi)部降溫管(即冷卻水管)中的冷卻水在出水端溫度升高的特點采取外部散熱管(即保溫水管)的形式再次循環(huán)利用至混凝土表面，提高混凝土的表面溫度，結(jié)合自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)冷卻用水、保溫用水的溫度、流速、壓力的監(jiān)測及自動調(diào)節(jié)，還可以實現(xiàn)定時自動噴灑養(yǎng)護的功能。
[0038]如圖1和圖2所示，本實用新型的大體積混凝土溫控裝置包括水循環(huán)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和養(yǎng)護系統(tǒng)；
[0039]水循環(huán)系統(tǒng)包括熱水倉11、冷水倉12、散熱水管(因埋設(shè)在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部故圖中未示出)、保溫水管13和冷卻水管14，其中:
[0040]冷水倉12置于混凝土基礎(chǔ)外部，與外部水源15連接，冷水倉12內(nèi)部設(shè)有液位計；
[0041]冷卻水管14埋設(shè)于混凝土內(nèi)部，與冷水倉通過進水管連接，進水管上設(shè)有冷卻水加壓泵；冷卻水管14還與熱水倉11連通；如圖1所示，冷卻水管14與熱水倉11通過冷卻水收集主管18連接，
[0042]熱水倉11設(shè)置在混凝土基礎(chǔ)頂部，內(nèi)設(shè)加熱器19，在熱水倉的出口設(shè)有熱水出口加壓泵20 ；
[0043]散熱水管預(yù)埋在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部，保溫水管鋪設(shè)在混凝土基礎(chǔ)表面，散熱水管與熱水倉11和保溫水管13連通，保溫水管13和冷水倉12連通。
[0044]溫控系統(tǒng)與水循環(huán)系統(tǒng)連接，根據(jù)混凝土基礎(chǔ)的內(nèi)外溫度控制水循環(huán)系統(tǒng)的水循環(huán)。 [0045]養(yǎng)護系統(tǒng)包括噴淋器21，噴淋器21設(shè)置在保溫水管13上，定時噴灑養(yǎng)護混凝土基礎(chǔ)。
[0046]溫控系統(tǒng)包括測溫裝置、溫控電路和加壓電路。測溫裝置預(yù)埋在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部；溫控電路與測溫裝置連接，并與加熱器以及冷卻水加壓泵連接；加壓電路與保溫水管的出口閥門連接，并與熱水出口加壓泵連接。本實用新型的一個實施例中，測溫裝置包括感溫元件和測溫探頭，感溫元件貼裝在保溫水管上，并與測溫探頭連接，測溫探頭分布于混凝土基礎(chǔ)的底部、中部和上部。如圖1所示，測溫探頭一共五組，每組三個探頭，分布于混凝土基礎(chǔ)的底部、中部和上部。
[0047]本實用新型的一個實施例中，溫控電路與測溫裝置連接，并與加熱器19以及冷卻水加壓泵17連接；溫控電路可以根據(jù)測溫裝置檢測出混凝土基礎(chǔ)的溫度上限和下限進行溫度控制。溫控電路包括電阻組成的溫度/電壓轉(zhuǎn)換電路，通過感溫元件獲得溫度信息，并將溫度信息轉(zhuǎn)換為電壓值。溫度升高電阻變小時電位上升；反之，當(dāng)溫度降低時電位下降，其輸出電平的變化被用作推動后級執(zhí)行電路工作的信號。
[0048]工作初期，由于冷卻水處在常溫，感溫元件又是緊貼在散熱管上，其呈現(xiàn)的電阻較大，溫控電路處于待命狀態(tài)。
[0049]混凝土澆筑完成前2小時，熱水倉內(nèi)儲水并加熱至比環(huán)境溫度(施工時常為室外溫度)高20°C左右(接近冷卻水出口溫度)，并保持恒溫備用。
[0050]當(dāng)混凝土內(nèi)部與表面溫差達到或超過20°C時(規(guī)范要求≤25°C)，輸出高電平，使相關(guān)電路導(dǎo)通，熱水倉電熱器開始工作，提高保溫水溫度，降低內(nèi)外溫差。
[0051]當(dāng)內(nèi)外溫差繼續(xù)上升至30°C時，除加熱器繼續(xù)工作外還額外輸出高電平使電路導(dǎo)通，其常開觸點閉合，冷卻水加壓泵啟動，加快流速降溫。[0052]當(dāng)溫差小于20°C時自動停止加熱。
[0053]養(yǎng)護系統(tǒng)包括加壓電路、定時噴淋時間控制電路和自動補水控制電路，其中:
[0054](I)加壓電路
[0055]加壓電路與保溫水管13的出口閥門連接，并與熱水出口加壓泵20連接；當(dāng)環(huán)境溫度達到5°C以上時，需要進行混凝土表面灑水養(yǎng)護。當(dāng)監(jiān)測的環(huán)境溫度達到5°C時，輸出高電平，使相關(guān)電路導(dǎo)通，保溫管出口閥門關(guān)閉，熱水出口加壓泵20開始工作，加壓后噴淋器曬水進行養(yǎng)護。
[0056](2)、定時噴淋時間控制電路
[0057]定時噴淋時間控制電路與噴淋器21和加壓電路連接；噴淋器第一次開始啟動時，計時器自動開始工作，10分鐘后(根據(jù)季節(jié)需要可靈活調(diào)整)自動切斷噴淋器工作電路，散熱管出口閥門重新開啟進行水循環(huán)，4小時后(根據(jù)季節(jié)需要可靈活調(diào)整)再次啟動加壓電路。[0058](3)、自動補水控制電路
[0059]自動補水控制電路與液位計和冷水倉的進口閥門22連接。噴淋器啟動后，冷水倉水位降低，降至內(nèi)設(shè)液位計控制液面時，自動進行補水。
[0060]可利用后期電氣安裝埋線用或水電安裝的鍍鋅管做散熱水管和保溫水管13，取材及維護方便，成本低。
[0061]本實用新型的一個實施例中，溫控系統(tǒng)還包括報警電路，與測溫裝置連接。當(dāng)混凝土基礎(chǔ)內(nèi)外溫度超過一定值時，可發(fā)出報警聲，從而可以達到自動溫控及報警的作用。
[0062]本實用新型大體積混凝土溫控裝置的主要實施方法如下:
[0063]1.在高爐基礎(chǔ)施工過程中，根據(jù)需澆筑混凝土的標(biāo)號、體積、面積及厚度，依據(jù)實際需要預(yù)埋內(nèi)部降溫管(即散熱水管以及冷卻水管14) (?Φ50的鋼管)，按縱、橫間距均小于Im的要求，均布于混凝土的內(nèi)部，在澆筑體外通過與Φ219主管焊接串聯(lián)。
[0064]2.在基礎(chǔ)內(nèi)部預(yù)埋測溫裝置。以高爐中心為起點，在水平方向共布置5個溫度監(jiān)測站點，每個溫度監(jiān)測站點設(shè)置3個垂直方向溫度監(jiān)測點探頭(埋置位置分別處于混凝土的底部、中部、表面部位)，即每個探頭均能監(jiān)測出其所處混凝土內(nèi)部不同水平區(qū)域、不同高度位置的溫度，探頭緊貼散熱管，端部信號輸出到溫控系統(tǒng)后實現(xiàn)如下功能:a.熱水倉加熱器的啟、閉；b.冷卻水加壓泵的啟、閉。
[0065]3.在基礎(chǔ)上部位設(shè)置蓄水箱(即熱水倉)，內(nèi)設(shè)功率可調(diào)節(jié)加溫裝置(降低內(nèi)外溫差)及溫控裝置(實現(xiàn)預(yù)設(shè)溫度、恒溫及報警功能，端部信號輸出到溫控系統(tǒng))，并接納澆筑體內(nèi)散熱的循環(huán)水作為表面保溫及保濕的水源。出口設(shè)加壓泵、電動閘閥、電子溫度計，連接溫控系統(tǒng)實現(xiàn)溫控定時、自動超壓噴淋曬水養(yǎng)護。
[0066]4.在基礎(chǔ)以外設(shè)置蓄水箱(即冷水倉)接納外部水源，設(shè)置液位計實現(xiàn)自動補水功能，水循環(huán)系統(tǒng)啟動后也作為循環(huán)水中轉(zhuǎn)水箱，出口設(shè)加壓泵接受溫控系統(tǒng)信號為冷卻水增壓以滿足噴淋器灑水的需要。
[0067]5.混凝土澆筑完成前2小時，工作熱水倉內(nèi)儲水并加熱至比環(huán)境溫度高20°C(接近冷卻水出口溫度)，并保持恒溫備用。
[0068]6.當(dāng)混凝土澆筑完畢后，在混凝土表面及側(cè)面覆蓋2層再生棉及一層塑料薄膜，完全覆蓋住保溫管及整個混凝土基礎(chǔ)以起到基礎(chǔ)的保溫效果。[0069]7.在基礎(chǔ)表面鋪設(shè)預(yù)制好的表面保溫水管，與混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部的散熱水管連接，并聯(lián)通蓄水箱的熱水倉。
[0070]8.在冷水倉中注入常溫水源后，通過水泵向內(nèi)部降溫管內(nèi)注入常溫冷水，進行內(nèi)部循環(huán)水管降溫，水流通過循環(huán)把混凝土中的內(nèi)部熱量排出后再泵送至混凝土基礎(chǔ)上的熱水倉。由于混凝土的中心溫度最高，通過循環(huán)后的冷水經(jīng)過預(yù)埋的內(nèi)部降溫管后溫度增高，可直接泵送至混凝土表面的外部保溫水管內(nèi)。水循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)過程如圖3所示。
[0071]9.當(dāng)冬季、夜間溫度較低時或混凝土內(nèi)外溫差大于20°C時(規(guī)范要求內(nèi)外溫差必須< 25°C)，溫控系統(tǒng)根據(jù)混凝土內(nèi)部中心溫度與混凝土表面溫差啟動加熱裝置以縮小溫差，溫差小于20°C時自動停止加熱。
[0072]10.當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差大于30°C時，溫控系統(tǒng)自動啟動冷卻水加壓泵加快冷卻水流速達到降溫的目的。
[0073]11.通過澆筑物體內(nèi)的散熱水管出口的可調(diào)節(jié)加壓泵將熱水泵入熱水倉中，把溫度升高(或電加熱)后的熱水通過混凝土表面鋪設(shè)的保溫水管流出，使得熱量作用于混凝土表面，達到保溫的效果，起到縮小混凝土內(nèi)外溫差的作用。
[0074]12.散熱管中的水經(jīng)過保溫水管后通過泵送回到冷水倉，重新進入下一輪循環(huán)。
[0075]13.每一根散熱管中部預(yù)留多個三通，外接小型疏水閥及噴淋裝置，根據(jù)保濕需要定時通過調(diào)節(jié)泵送壓力達到定時噴淋、保濕的作用。
[0076]14.定時噴淋開始后冷水倉自動補充水源進行補水以確保系統(tǒng)正常運行。
[0077]15.大體積混凝土降溫、保溫完畢后，切除外露的冷卻水管，管內(nèi)空心部位用水泥砂漿加壓泵向管內(nèi)加壓輸送同等級的水泥砂漿進行封堵。
[0078]本實用新型操作簡單，使用方便，通過溫控系統(tǒng)可做到澆筑后養(yǎng)護工作的自動化，能提勞動效率，降低人力成本。并可將以往浪費的散熱水源利用起來，熱能重復(fù)利用，冷卻水也做到了重復(fù)循環(huán)使用。另外還避免了以往現(xiàn)場常見的冷卻水無組織排放造成的污染，減少了施工用電的不安全隱患。
[0079]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土自動溫控、養(yǎng)護裝置，其特征在于，包括水循環(huán)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和養(yǎng)護系統(tǒng)； 水循環(huán)系統(tǒng)包括熱水倉、冷水倉、保溫水管、散熱水管和冷卻水管，其中: 冷水倉置于混凝土基礎(chǔ)外部，與外部水源連接，冷水倉內(nèi)部設(shè)有液位計； 冷卻水管埋設(shè)于混凝土內(nèi)部，與冷水倉通過進水管連接，進水管上設(shè)有冷卻水加壓泵；冷卻水管還與熱水倉連通； 熱水倉設(shè)置在混凝土基礎(chǔ)頂部，內(nèi)設(shè)加熱器，在熱水倉的出口設(shè)有熱水出口加壓泵；散熱水管預(yù)埋在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部，保溫水管鋪設(shè)在混凝土基礎(chǔ)表面，散熱水管與熱水倉和保溫水管連通，保溫水管和冷水倉連通； 溫控系統(tǒng)與水循環(huán)系統(tǒng)連接，根據(jù)混凝土基礎(chǔ)的內(nèi)外溫度控制水循環(huán)系統(tǒng)的水循環(huán)； 養(yǎng)護系統(tǒng)包括噴淋器，噴淋器設(shè)置在保溫水管上，定時噴灑養(yǎng)護混凝土基礎(chǔ)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述溫控系統(tǒng)包括測溫裝置和溫控電路，其中: 測溫裝置預(yù)埋在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部；溫控電路與測溫裝置連接，并與加熱器以及冷卻水加壓泵連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述養(yǎng)護系統(tǒng)包括加壓電路、定時噴淋時間控制電路和自動補水控制電路，加壓電路與保溫水管的出口閥門連接，并與熱水出口加壓泵連接；定時噴淋時間控制電路與噴淋器和加壓電路連接；自動補水控制電路與液位計和冷水倉的進口閥門連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，測溫裝置包括感溫元件和測溫探頭，感溫元件貼裝在保溫水管上，并與測溫探頭連接，測溫探頭分布于混凝土基礎(chǔ)的底部、中部和上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述散熱水管為鍍鋅管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述溫控系統(tǒng)還包括報警電路，與測溫裝置連接。
【文檔編號】E02D15/02GK203684228SQ201320656876
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】孫世喜, 邱國平 申請人:中國一冶集團有限公司