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實用混凝土養護箱的研究。

內容簡介:養護箱的構造和工作方式可以看到:本研究課題根本不設置針對箱內空氣的溫濕度控制系統,它只控制水池內的水溫。而且,無論建造幾個箱體,都僅設置一個水溫控制系統,使得其控制系統變得非常簡單,從而使上述目的成為可能。
    關于實用混凝土養護箱的研究問題,我們需要寫在前面的一段話。

    目前混凝土試件的養護均在混凝土養護室中進行。國家標準GB/T 50081 -2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》對混凝土養護室的溫濕度要求是:溫度為(20±2) °C ,相對濕度為 95%~100%。為達到上述環境要求,混凝土養護室需要使用空調和加熱裝置來調節溫度,并且需要采用霧化器加濕,把養護室弄得霧氣騰騰。在這種情況下,養護室里幾乎所有物體都蒙著一層水。所以空調、燈具都很容易損壞。

    如果照搬現有水泥試件標準養護箱的溫濕度控制原理,將 其箱體簡單放大制成混凝土養護箱,則每個建筑業實驗室都要添置多個混凝土養護箱才能代替一個混凝土養護室。而每個混 凝土養護箱均含有加熱系統、制冷系統、加濕系統以及使這些 系統協調工作的控制系統。實際上用于一臺養護箱的溫濕度控 制系統比用于養護室的溫濕度控制系統還要貴。所以,采用傳 統的控制溫濕度的方法制造混凝土養護箱在技術上雖可行,但 卻很難推向市場,沒有實用價值。

    本研究的目的在于提供一種具有實用價值的混凝土養護 箱,它結構簡單、造價低廉、運行成本低、使用壽命長且具有較高溫濕度控制精度。它可以取代現有的混凝土養護室,實現節能、節水、節地、節材和降低勞動強度之目的。

    1實現方法

    本研究課題是這樣實現的:在擬擺放養護箱的位置建造一 長方形水池,水池內壁宜粘貼XPS板保溫。以水池為基座建造多 個箱體,水池的長度和箱體的數量視各實驗室的業務量而定。箱體沒有底板,其上蓋、側板、后板和箱門宜采用金屬面泡沫塑料 夾心板制作,也可采用其他材料制成具有良好保溫性能的箱 體。箱體與水池共同構成一個密閉的空間。箱體內設置不鎊鋼 試樣架,試樣架擱置在水池池壁上。

    采用小型冷水機組對水池中的水進行制冷,采用電加熱裝置對池中水進行加熱,采用通用的溫控器對制冷和加熱裝置進行控制。養護箱工作時,池中水溫保持在(20.0±0.5) °C。

    水池中設置一個微型水泵,水泵與安裝在箱體上部的噴淋管相連接。養護箱工作時,微型水泵通過噴淋管將20 °C的水噴淋在箱體內壁的上部,并形成水膜沿箱壁流回水池。

    從上述養護箱的構造和工作方式可以看到:本研究課題根本不設置針對箱內空氣的溫濕度控制系統,它只控制水池內的水溫。而且,無論建造幾個箱體,都僅設置一個水溫控制系統,使得其控制系統變得非常簡單,從而使上述目的成為可能。

    2 工作原理

    根據熱力學的基本原理:將一個盛有少量水的密閉容器放在一個恒溫環境中。當它趨于平衡時,即容器本身及容器中的水和空氣都達到恒溫時,容器中的空氣濕度將趨于100%。

    本研究課題使恒溫水能夠不停地沿箱內壁呈水膜下流,使得箱體內壁實現(在箱體的頂板和箱門形成流動的水膜難度較 大,但如果其保溫層足夠厚,可以認為其內壁溫度接近水溫)恒溫,箱體內的空氣也達到恒溫。將箱體的內壁看作是一個密閉的容器,這就等同于將一個密閉的容器置于一個恒溫的環境中, 所以箱體中的空氣濕度不能達到100%,但該構造的混凝土養護箱很容易使箱內空氣濕度達到95%,從而滿足使用要求。

    顯然,本研究課題的工作原理同樣適用于水泥試件標準養護箱,從而簡化現有水泥試體標準養護箱。

    3、最佳實施例和測試結果

    在擬擺放養護箱的位置(一般為混凝土成型室的靠墻位置傭 磚塊等材料砌筑一水池,水池的外部尺寸(長x寬x高)為1 000 mmx 800 mmx400 mm,水池的壁厚約為120 mm,深度為350 mm。其中n為擬建養護箱個數,一般為3~10。水池的內壁及底部宜粘貼XPS板保溫。

    以水池為基座建造n個箱體,箱體沒有底板,以便于水的回流。箱體的其他部分均采用50 mm厚EPS夾心板制作。對于環境較差的實驗室,可對箱體的頂板和箱門適當加貼保溫板以改善該部位的保溫性能。箱體與水池共同構成一個密閉的空間。

    箱體內設置不鎊鋼試樣架,試樣架擱置在水池池壁上。

    水池中的微型水泵可采用水族箱用潛水泵,水泵的出水口與安裝在箱體上部的噴淋管相連接。所述噴淋管宜采用PVC給水管制作。在PVC給水管的一側鉆一排小孔,將鉆有小孔的一側對著箱壁安裝,鉆孔PVC管至少應有3段,分別對著箱體的兩側板和后箱板。

    采用酒樓海鮮池用冷水機組對水池中的水進行制冷,采用電加熱裝置對池中水進行加熱,采用通用溫控器對制冷和加熱裝置進行控制。

    根據上述原理制作了一套養護箱系統,該系統由5個養護箱(包括噴淋裝置)、一個控制系統和一個制冷、加熱系統組成,所占 用空間為長6 m、深1 m、高1.8 m,能同時容納規格為150 mmx 150 mmx 150 mm的混凝土立方體試件70組。該養護箱系統從2009年9月27日開始投人使用,至2010年4月15日,在這半年多的時間里,其運行結果與傳統的養護室相比,優勢明顯。

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