[发明专利]一种新型多功能一体式混凝土试块养护箱

说明书

本发明公开了一种新型多功能一体式混凝土试块养护箱，包括箱体、LED显示屏、盘式加热管、液位传感器、连通玻璃管、降温风扇、架板、PLC可编程控制器、蒸汽发生器，所述的箱体顶部设置一个大箱盖，箱体的左侧面设有泄水阀和连通玻璃管，箱体内的底部设有盘式加热管，架板支撑腿顶部设有一片架板，箱体内设有热电偶传感器和温湿度传感器，箱体的背面设有控制器保护箱，LED显示屏、盘式加热管、液位传感器、降温风扇、热电偶传感器、温湿度传感器、定时器模块和蒸汽发生器分别与PLC可编程控制器电性连接。本发明将传统的标准养护、蒸汽养护和沸水养护三种养护模式整合到一起，实现了不同养护功能一体化，为混凝土材料领域的科研人员提供了极大便利。

【技术领域】

本发明涉及一种新型多功能一体式混凝土试块养护箱，属于混凝土养护设备技术领域。

【背景技术】

全球在混凝土材料科研领域，往往需要对混凝土试块进行强度、抗渗性、耐久性、抗冻融循环等一系列测试，而混凝土试块需要在一定条件下进行养护才能达到其设计强度，后期才能进行相关测试。混凝土试块养护主要是为了创造条件满足水泥进行充分水化反应，加快混凝土硬化，使其在规定时间内达到设计强度的要求，另外，还要防止混凝土成型后因干燥及寒冷等自然因素影响而产生不正常收缩、裂缝等现象。

养护温度对混凝土的早期性能的发展速度有很大的影响。一般来说，养护温度越高，强度发展越快。研究表明当温度低于某一限值时，水泥水化反应将不再进行，混凝土强度停止发展，这个温度通常在-10℃左右。实际上，在温度低于0℃的情况下，混凝土中的水分己经开始结冰，这将导致混凝土的冰冻损伤。同时早期的混凝土所处的环境没有保持充分的湿度，可能造成混凝土中水分大量蒸发，一方面试块因干燥失水而影响水泥继续水化，另一方面混凝土干燥收缩加大，使混凝土在低强度状态下承受收缩引起的拉应力，导致混凝土出现早期裂缝。为了使配制出的混凝土具有更加优异的性能，防止干燥及冰冻等因素影响而产生不正常收缩、裂缝等现象，目前实验室较多采用的养护方式有标准养护、蒸汽养护、沸水养护等。

其中，标准养护是指混凝土试块在温度为20±3℃、相对湿度在90％以上的环境中养护。当无标准养护室时，混凝土试件可在温度为20±3℃的不流动水中养护。实验室一般都都设置专门的标准养护室，虽然其具有养护量大、成本较低等优势，但由于借用时间段的限制以及研究需求不同，不能很好地满足试验需要。目前混凝土强度评价主要以28d标准养护强度作为依据，但其弊端在于耗费时间较长，且受成型、养护环境波动影响较大，对混凝土配合比调整的指导具有滞后性。

蒸汽养护是以蒸汽为热介质使混凝土加速硬化的养护方法。实验室一般通过将试块放置于专门的蒸汽箱，再通过加热水体获得热蒸汽的方法进行蒸汽养护。蒸汽养护可保证混凝土在前期水化过程中的温、湿度需要，加速水泥水化，可较快地使混凝土达到28d标准养护强度。与标准养护相比较，蒸汽养护虽然加快了水泥的水化速度，但养护设备存在功能单一、内部设置不顾合理、智能化程度低等问题，给实际应用造成了一定的不便。

沸水养护是将混凝土试块放置于水箱中，先以5℃/min的升温速率将水温加热至45℃，恒温保持12小时，再以11℃/min的加热速率将水煮沸，恒温保持6小时，最后以6.7℃/H的降温速率将至室温。相比于标准养护和蒸汽养护，沸水养护大大缩短了混凝土试件达到28d强度的时间，但使用现有养护设备在进行沸水养护时，往往需要控制水体的升温和降温速率，而传统的养护箱升温及降温速率都不能人为控制，加热时往往有着固定的加热功率，无法人为改变，满足不了不同升温速率的对照试验；降温时一般为开盖自然降温，但随着季节的变化，降温速率也始终变化，这对于周期较长的试验的结果有一定的影响。

【发明内容】

本发明的目的在于针对现有设备的缺陷和不足，将标准养护、蒸汽养护、沸水养护3种养护方式的整合，提供一种新型多功能一体式混凝土试块养护箱，可根据不同的养护需求选择不同的养护方式，功能齐全，安全便捷。