李建民，顏菲爾，趙 旭，趙俊鵬

（西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，重慶 400715）

0 引言

混凝土憑借原材料容易獲得、力學(xué)性能可調(diào)、耐久性優(yōu)良以及價(jià)格優(yōu)廉等諸多優(yōu)點(diǎn)已成為世界上應(yīng)用范圍最廣的土木工程材料之一，是房屋建筑、橋梁、水利和公路等現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的首選材料。在我國(guó)工業(yè)化、城市化進(jìn)程加快的今天，對(duì)混凝土的用量將呈現(xiàn)持續(xù)性的增長(zhǎng)。

混凝土強(qiáng)度直接關(guān)系到工程安全，而混凝土強(qiáng)度的影響因素復(fù)雜。其中混凝土的養(yǎng)護(hù)方法對(duì)混凝土強(qiáng)度有著重要的影響?；炷潦且环N微觀多孔材料，在其硬化過程中這些孔隙是被水溶液填充的，如果這些水分因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)而從混凝土孔隙中蒸發(fā)出來，混凝土就會(huì)收縮導(dǎo)致出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，這將使混凝土的強(qiáng)度、抗凍、抗?jié)B和耐久性能都會(huì)降低[1]。

混凝土養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜、重要的工序，它對(duì)養(yǎng)護(hù)條件有著嚴(yán)格的要求，包括：

1.溫度：對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)要求溫度不小于5度，因?yàn)楫?dāng)溫度低于5度時(shí)，混凝土水化作用幾乎停止，混凝土的強(qiáng)度發(fā)展緩慢。

2.水質(zhì)：要求水的pH值不小于7，因?yàn)榛炷林饕牧纤喑嗜鯄A性，當(dāng)混凝土處于酸性環(huán)境中時(shí)，水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣就會(huì)分解，從而降低混凝土強(qiáng)度。另外要求不溶物含量不大于2000mg/L，可溶物含量不大于2000mg/L，氯離子含量不大于500mg/L，二氧化硫含量不大于600mg/L，堿含量不大于1500rag/L。

3.濕度：為了保證混凝土處于濕潤(rùn)環(huán)境，要求混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)其表面相對(duì)濕度不小于95%RH。

由于養(yǎng)護(hù)條件的諸多限制，混凝土養(yǎng)護(hù)普遍采用自來水作為養(yǎng)護(hù)用水，并且需要施工人員高頻率作業(yè)，以滿足混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的目的。

1 傳統(tǒng)混凝土養(yǎng)護(hù)方法及缺點(diǎn)

現(xiàn)代工程中對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)方法多為自然養(yǎng)護(hù)，即在平均氣溫高于5度的條件下使混凝土處于一段時(shí)間的濕潤(rùn)狀態(tài)。其包括：

a.灑水養(yǎng)護(hù)：通過間歇灑水以保證混凝土處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

b.塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)：用塑料薄膜將混凝土裸露表面完全覆蓋起來以保證混凝土在不失水的情況下得到充分養(yǎng)護(hù)[2]。

傳統(tǒng)混凝土養(yǎng)護(hù)方法雖然方法簡(jiǎn)單，操作方便，但也存在諸多缺點(diǎn)。傳統(tǒng)混凝土灑水養(yǎng)護(hù)方法對(duì)工人要求較高，需要工人嚴(yán)格按照規(guī)定時(shí)間對(duì)混凝土進(jìn)行間歇性灑水，這對(duì)于夏季高溫環(huán)境下的夜間時(shí)間難以嚴(yán)格按要求執(zhí)行，并且這種方法會(huì)造成大量的水資源浪費(fèi)，尤其是對(duì)墻柱等豎向構(gòu)件進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)水的利用率極低。另外，工人在高空作業(yè)灑水時(shí)存在一定的安全隱患。而傳統(tǒng)混凝土養(yǎng)護(hù)覆膜養(yǎng)護(hù)方法效果不穩(wěn)定并且如果薄膜出現(xiàn)小孔會(huì)嚴(yán)重影響?zhàn)B護(hù)效果[3]。

2 智能混凝土噴霧養(yǎng)護(hù)裝置

2.1 簡(jiǎn)介

該裝置是根據(jù)溫濕度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)所需養(yǎng)護(hù)的混凝土的溫濕度并根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)控制噴霧系統(tǒng)的噴水頻率，該裝置設(shè)備造價(jià)低、應(yīng)用廣、實(shí)用性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于各種建筑場(chǎng)地的養(yǎng)護(hù)中。

2.2 裝置圖示及工作過程

如圖A，B所示，該系統(tǒng)各構(gòu)件的作用及工作過程為：

水泵加壓裝置可在安全范圍內(nèi)根據(jù)施工情況增減水壓；水壓表可顯示系統(tǒng)裝置內(nèi)部水壓大??；水壓智能控制裝置包括溫濕度傳感器、控制主板及電磁閥、主板電源、顯示器，溫濕度傳感器將溫濕度數(shù)據(jù)傳輸至控制主板及電磁閥，控制主板及電磁閥進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，并將結(jié)果傳輸至顯示器以控制電磁閥的開關(guān)；水管連接裝置，將水泵加壓裝置、水壓表、水壓智能控制裝置、噴頭裝置依次聯(lián)通，起到運(yùn)輸水的作用；噴頭裝置，噴頭裝置其噴霧面積及霧珠大小可調(diào)；支架，將設(shè)備各部分固定安裝其上，起固定支持作用。

2.3 智能混凝土噴霧養(yǎng)護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)

2.3.1.本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能系統(tǒng)可根據(jù)外界環(huán)境的溫濕度自動(dòng)控制水霧的噴流，完全不依賴工人。保證了養(yǎng)護(hù)質(zhì)量并解放了一定勞動(dòng)力。

2..3.2本系統(tǒng)選用的噴頭式出水裝置，可以將環(huán)境溫度濕度數(shù)據(jù)輸入控制主板及電磁閥，通過控制主板對(duì)數(shù)據(jù)的接收和處理，實(shí)時(shí)改變養(yǎng)護(hù)所需噴水量和噴水頻率，減少不必要的水資源浪費(fèi)。

2.3.3.本系統(tǒng)的支架裝置底部設(shè)有有多個(gè)輪。這樣可以通過輪結(jié)構(gòu)可使養(yǎng)護(hù)設(shè)備在局部或整體上具有更好的移動(dòng)性，使養(yǎng)護(hù)設(shè)備方便快捷地移動(dòng)到所需位置，有效地降低了施工難度和施工人員的危險(xiǎn)性。

圖A 智能混凝土噴霧養(yǎng)護(hù)裝置

圖B 水壓智能控制裝置細(xì)部

3 價(jià)值分析

3.1 經(jīng)濟(jì)價(jià)值

在太陽直射條件下普通養(yǎng)護(hù)方案養(yǎng)護(hù)用水量大約是每小時(shí)每平方米13L，而應(yīng)用智能混凝土噴霧養(yǎng)護(hù)裝置養(yǎng)護(hù)用水可節(jié)約至每小時(shí)每平方米1L，根據(jù)GB50204-2002規(guī)范要求養(yǎng)護(hù)一棟200平方米的雙層住宅建筑可節(jié)約用水達(dá)300噸。依照現(xiàn)行水價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值可達(dá)每平方米建筑10元。并且使用智能養(yǎng)護(hù)裝置可大幅度節(jié)約勞動(dòng)力資源，提高人員利用率，使單人或無人養(yǎng)護(hù)大面積工程的混凝土成為可能

3.2 人文關(guān)懷

人文關(guān)懷對(duì)于促進(jìn)我國(guó)人的自由全面發(fā)展、貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)都有著極其重大的現(xiàn)實(shí)意義和時(shí)代價(jià)值[4]。中共十七大報(bào)告第一次提出“加強(qiáng)和改進(jìn)思想政治工作，注重人文關(guān)懷和心理疏導(dǎo)。對(duì)于建筑施工人文關(guān)懷也同樣重要，由于經(jīng)濟(jì)收入、工作環(huán)境、傳統(tǒng)觀念、企業(yè)關(guān)注不夠等原因造成施工企業(yè)對(duì)施工人員人文關(guān)懷較為匱乏，不利于施工人員身心的健康，不利于企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，不利于社會(huì)的和諧[5]。智能混凝土噴霧養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)充分為施工人員考慮，體現(xiàn)人文關(guān)懷。通過充分考慮施工人員的施工人員的施工勞動(dòng)量及施工安全性，體現(xiàn)企業(yè)關(guān)懷、社會(huì)對(duì)施工人員的關(guān)注。

3.3 可持續(xù)性發(fā)展價(jià)值

我國(guó)是人口眾多，資源相對(duì)匱乏的國(guó)家，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略更具有特殊重要性和緊迫性[6]。目前我國(guó)建筑行業(yè)倡導(dǎo)綠色建筑，即建筑在施工和使用過程中對(duì)自然影響降到最低。對(duì)于淡水資源十分貧瘠的中國(guó)，倡導(dǎo)節(jié)水施工、綠色建筑更有著重要的意義。智能混凝土噴霧系統(tǒng)對(duì)于我國(guó)建筑混凝土養(yǎng)護(hù)事業(yè)的綠色化進(jìn)程與可持續(xù)性發(fā)展無疑有著不可估量的價(jià)值。

4 總結(jié)

本文通過對(duì)智能混凝土噴霧養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的研究，比較得出新型裝置的諸多優(yōu)點(diǎn)，這種新型混凝土養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的推廣使用，對(duì)于我國(guó)這種混凝土大量使用國(guó)家，無論從利于混凝土強(qiáng)度的提高、對(duì)水資源的大量節(jié)約還是處于對(duì)施工人員的人文關(guān)懷的角度，都將對(duì)國(guó)家的可持續(xù)性發(fā)展起重大的推動(dòng)作用。

[1]錢覺時(shí)，喬墩，黨玉棟，張琳，曲艷召，一種水泥混凝土養(yǎng)護(hù)方法，中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，2010-2

[2]張鳳瑞，王平，混凝土常見的養(yǎng)護(hù)方法論述，工業(yè)與民用建筑工程技術(shù)

[3]王賢全，趙曉魏，王波，劉志宏，淺談混凝土薄膜養(yǎng)護(hù)工藝，工程建筑與管理，2011-4

[4]趙建學(xué)，人文關(guān)懷的時(shí)代價(jià)值，學(xué)術(shù)縱橫

[5]李云波，談施工企業(yè)對(duì)農(nóng)民工的人文關(guān)懷，建筑經(jīng)濟(jì)，2012-3

[6]陳昌曙著.哲學(xué)視野中的可持續(xù)發(fā)展[M].中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社，2000