[发明专利]自然环境混凝土暴露面保湿养护过程实时控制方法

说明书

本发明提供一种自然环境混凝土暴露面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T_k；步骤3.根据混凝土相关参数和采集到的环境气温、环境空气湿度以及环境风速，计算停止喷淋时间步骤4.循环养护：按照喷淋时间T_k对混凝土进行喷淋，并按照停止喷淋时间T_b停止喷淋，不断循环，直至达到养护龄期。本发明不仅考虑了环境湿度、环境风速和环境温度对混凝土的影响，并且进一步考虑了混凝土养护面大小的影响，以及不同风速和不同大小混凝土养护面条件下形成层流、湍流对混凝土面湿度交换的影响，因而计算精度更高，结果更准确，养护效果更好。

技术领域

本发明属于工程结构混凝土养护领域，具体涉及一种自然环境混凝土暴露面保湿养护过程实时控制方法。

背景技术

混凝土养护是指混凝土浇筑后，由于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。

如图1所示，混凝土自然养护法，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”。混凝土养护手册要求保持表面湿度≥95％。但如何做到“潮湿养护”和达到表面湿度≥95％，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2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，并且后期在温度拉应力作用下继续扩展贯穿。

综合以上情况说明，目前混凝土养护，如何做到根据自然环境情况(温度、湿度、风速)和混凝土相关参数来科学有效地进行“潮湿养护”与过程中实时控制没有合适的方法，混凝土质量无法得到保障，难以确保有效实现混凝土保湿养护目标。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种自然环境混凝土暴露面保湿养护过程实时控制方法，能够确保混凝土养护质量，科学有效地实现混凝土保湿养护。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

如图3所述，本发明提供一种自然环境混凝土暴露面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(洒水)时间T_k；

步骤3.根据混凝土相关参数和采集到的环境气温、环境空气湿度以及环境风速，计算停止喷淋(洒水)时间T_b(分钟)：

式中，S_t为t时刻混凝土暴露表面相对湿度；S₀为混凝土暴露表面初始相对湿度，对于混凝土保湿养护情况即为喷淋(洒水)后停止养护时的湿度，为100％；S_环为混凝土暴露面环境空气相对湿度；β为混凝土表面水分交换系数，与混凝土暴露表面环境风速、环境温度和混凝土养护面大小均有关；

步骤4.循环养护：按照喷淋(洒水)时间T_k控制喷淋(洒水)装置对混凝土进行喷淋(洒水)，并按照停止喷淋(洒水)时间T_b停止喷淋(洒水)，不断循环，直至达到养护龄期。