冬季大体积混凝土施工养护自动加热加湿系统的制作方法

文档序号:13265714阅读:208来源:国知局

本发明涉及混凝土养护系统,具体涉及一种冬季大体积混凝土施工养护自动加热加湿系统



背景技术:

中国专利公开了一种申请号为201710137795.4的远程智能式混凝土预制构件养护系统,该系统包括智能监控系统和养护系统,其中智能监控系统包括主监控装置、分布式数据采集和控制装置、无线数据收发装置和若干温湿度传感器;养护系统由可伸缩骨架、保温帆布、温控加热储水装置和喷洒装置组成。该养护系统虽然一定程度上能够提高混凝土耐久性,但是该养护系统存在的缺点为:

该养护系统中仅通过检测实时温度和湿度对温控加热储水装置和喷洒装置的工作进行调控,以使得混凝土在指定温度和湿度环境下凝固,但是由于混凝土的强度不仅是跟温度和湿度相关,实验表明,与混凝土的强度相关的参数有:温度、湿度、调配的混凝土中水含量、调配的混凝土中砂含量、调配的混凝土中水泥含量以及调配的混凝土中水泥组分相关,而根据调配的混凝土中水含量、调配的混凝土中砂含量、调配的混凝土中水泥含量以及调配的混凝土中水泥组分的不同,需要的养护温度和湿度有所差异,而该养护系统并未考虑到该差异而统一将所有混凝土在指定温度和湿度下培养,导致养护温度和湿度与调配的混凝土中水含量、调配的混凝土中砂含量、调配的混凝土中水泥含量以及调配的混凝土中水泥型号不相匹配而造成了不合格混凝土的产生。



技术实现要素:

本发明提供了一种冬季大体积混凝土施工养护自动加热加湿系统,解决了现有技术中因没有考虑养护温度和养护湿度与调配的混凝土中水含量、调配的混凝土中砂含量、调配的混凝土中水泥含量以及调配的混凝土中水泥型号之间关系而导致养护得到的混凝土质量差的问题。

为实现上述目的,本发明采用了如下的技术方案:

一种冬季大体积混凝土施工养护自动加热加湿系统,包括:

触膜显示屏,其用于用户输入调配的混凝土中水质量百分比x、调配的混凝土中砂质量百分比y、调配的混凝土中水泥质量百分比z以及调配的混凝土中水泥型号w;

温度传感器组,其设置于养护室内,以检测养护室内实时温度;

湿度传感器组,其设置于养护室内,以检测养护室内实时湿度;

加热装置,其安装于养护室内,以对养护室内空气进行加热;

加湿装置,其安装于养护室内,以向养护室内喷洒水;

服务器组,其内存储有养护温度计算模型以及养护湿度计算模型;

养护温度计算模型为:t=ax+by+cz+dw+g;

养护湿度计算模型为:t=ex+fy+hz+iw+j;

式中,t为养护温度,r为养护湿度,x为调配的混凝土中水质量百分比,y为调配的混凝土中水质量百分比,z为调配的混凝土中水泥质量百分比,w为调配的混凝土中水泥型号,a、b、c、d、g、e、f、h、i以及j均为常数;

养护室控制器,触膜显示屏、温度传感器组、湿度传感器组、加热装置以及加湿装置均连接至养护控制器,养护控制器通过网络连接设备连接至养护服务器组,养护室控制器按照以下步骤进行工作:

s1、接收触摸显示屏输入的调配的混凝土中水质量百分比x、调配的混凝土中砂质量百分比y、调配的混凝土中水泥质量百分比z以及调配的混凝土中水泥型号w;

s2、养护室控制器通过网路连接设备向服务器发出调用养护温度计算模型以及养护湿度计算模型的请求;

s3、服务器组接收来自的养护室控制器发出的请求;

s4、服务器组根据请求寻求到与请求对应的调用养护温度计算模型以及养护湿度计算模型;

s5、服务器组通过网络连接设备将养护温度计算模型以及养护湿度计算模型返回至养护室控制器;

s6、养护室控制器接收养护温度计算模型以及养护湿度计算模型;

s7、养护室控制器将接收到的调配的混凝土中水质量百分比x、调配的混凝土中砂质量百分比y、调配的混凝土中水泥质量百分比z以及调配的混凝土中水泥型号w代入至养护温度计算模型以及养护湿度计算模型,得到养护温度t和养护湿度r;

s8、养护室控制器根据实时温度和实时湿度控制加热装置以及加湿装置的运作。

相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:

解决了现有技术中因没有考虑养护温度和养护湿度与调配的混凝土中水含量、调配的混凝土中砂含量、调配的混凝土中水泥含量以及调配的混凝土中水泥型号之间关系而导致养护得到的混凝土质量差的问题,实现了使用者通过输入养护温度和养护湿度与调配的混凝土中水含量、调配的混凝土中砂含量、调配的混凝土中水泥含量以及调配的混凝土中水泥型号之间,得到养护温度和湿度,更加符合使用者养护的混凝土的养护需求,使得得到的混凝土具有强度更好的优点,提高了混凝土的成品率,降低了生产成本,同时也使得混凝土更加具有市场竞争力。

具体实施方式

本发明提出了一种冬季大体积混凝土施工养护自动加热加湿系统,包括:

触膜显示屏,其用于用户输入调配的混凝土中水质量百分比x、调配的混凝土中砂质量百分比y、调配的混凝土中水泥质量百分比z以及调配的混凝土中水泥型号w;

温度传感器组,其设置于养护室内,以检测养护室内实时温度;

湿度传感器组,其设置于养护室内,以检测养护室内实时湿度;

加热装置,其安装于养护室内,以对养护室内空气进行加热;

加湿装置,其安装于养护室内,以向养护室内喷洒水;

服务器组,其内存储有养护温度计算模型以及养护湿度计算模型;

养护温度计算模型为:t=ax+by+cz+dw+g,此公式的得来,通过实验得到多个不同混凝土中水质量百分比、不同混凝土中砂质量百分比、不同调配的混凝土中水泥质量百分比、不同调配的混凝土中水泥型号、不同养护温度得到多个试样以及实验数据,在测试每个试样的强度,挑取强度达到指定值的试样对应的数据,进行回归分析,得到回归模型t=ax+by+cz+dw+g;

养护湿度计算模型为:r=ex+fy+hz+iw+j,其得来同理养护温度计算模型的得来;

式中,t为养护温度,r为养护湿度,x为调配的混凝土中水质量百分比,y为调配的混凝土中水质量百分比,z为调配的混凝土中水泥质量百分比,w为调配的混凝土中水泥型号,a、b、c、d、g、e、f、h、i以及j均为常数;

养护室控制器,触膜显示屏、温度传感器组、湿度传感器组、加热装置以及加湿装置均连接至养护控制器,养护控制器通过网络连接设备连接至养护服务器组,养护室控制器按照以下步骤进行工作:

s1、接收触摸显示屏输入的调配的混凝土中水质量百分比x、调配的混凝土中砂质量百分比y、调配的混凝土中水泥质量百分比z以及调配的混凝土中水泥型号w;

s2、养护室控制器通过网路连接设备向服务器发出调用养护温度计算模型以及养护湿度计算模型的请求;

s3、服务器组接收来自的养护室控制器发出的请求;

s4、服务器组根据请求寻求到与请求对应的调用养护温度计算模型以及养护湿度计算模型;

s5、服务器组通过网络连接设备将养护温度计算模型以及养护湿度计算模型返回至养护室控制器;

s6、养护室控制器接收养护温度计算模型以及养护湿度计算模型;

s7、养护室控制器将接收到的调配的混凝土中水质量百分比x、调配的混凝土中砂质量百分比y、调配的混凝土中水泥质量百分比z以及调配的混凝土中水泥型号w代入至养护温度计算模型以及养护湿度计算模型,得到养护温度t和养护湿度r;

s8、养护室控制器根据实时温度和实时湿度控制加热装置以及加湿装置的运作。

每次养护后养护室控制器均向服务器组输入有一组养护温度t、养护湿度以及实际检测强度q,由于水泥技术实时在更新,同种水泥型号有可能其内组分发生改变,而某些组分的改变对强度的改变不是很大,为了使得养护温度计算模型以及养护湿度计算模型自动适应此变化,做了如下设计:

该冬季大体积混凝土施工养护自动加热加湿系统还包括:试样模具以及混凝土强度检测装置,试样模具设置于养护室内,以当灌入混凝土浆料后形成长方形试样;混凝土强度检测装置用于检测长方形试样的强度,混凝土强度检测装置与养护室控制器连接,以当每次养护工作完成后进行以下步骤:

s11、将试样模具中形成的长方形试样取出,并置于混凝土强度检测装置上检测长方形试样的强度,得到实际检测强度q;

s12、混凝土强度检测装置将实际检测强度发送给养护室控制器;

s13、养护室控制器接收实际检测强度q,并将当次养护工作中的养护温度t、养护湿度r以及实际检测强度q发送给服务器组;

s14、服务器组接收当次养护工作中的养护温度t、养护湿度r以及实际检测强度q,并存储到检测数据包;

s15、服务器组定期(一个月或两个月后,使得更新时检测数据包内的养护温度t、养护湿度r以及实际检测强度q组成的数据组足够多,方便后续进行分析数据得到较为精准的δt和δr)根据检测数据包内的每组养护温度t、养护湿度r以及实际检测强度q,更新养护温度计算模型以及养护湿度计算模型,更新后清除检测数据包内数据。

更新养护温度计算模型具体如下:

s151、调用服务器组内存储的温度强度关系方程t'=n1+n2q+n3q2+n4q3+n5q4,式中,t'为修正温度,n1、n2、n3、n4以及n5均为常数,t'=n1+n2q+n3q2+n4q3+n5q4的得来步骤:预先将同一样的混凝土浆料在不同养护温度下养护后得到多个养护试样,当然养护时仅控制温度为变量,其他条件不变,然后测试每个养护试样的强度,通过多次拟合的方式计算强度与温度的关系,得到r'=n6+n7q+n8q2+n9q3+n10q4

s152、找出检测数据包内所有不同的养护温度t形成养护温度数组tm(1≤m≤m,m为检测数据包内不同的养护温度t的个数);

s153、寻找出每一养护温度tm对应的所有实际检测强度q,并计算每一养护温度tm对应的所有实际检测强度q的平均值数组(1≤m≤m,m为检测数据包内不同的养护温度t的个数);

s153、将平均值数组内每一平均值均代入温度强度关系方程,得到修正温度数组(1≤m≤m,m为检测数据包内不同的养护温度t的个数);

s154、计算第一修正值数组δt'm=tm-t'm:

s155、计算第一平均修正值

s156、更新养护温度计算模型为t=ax+by+cz+dw+g+δt。

更新养护湿度计算模型具体步骤为:

s251、调用服务器组内存储的温度强度关系方程r'=n6+n7q+n8q2+n9q3+n10q4,式中,r'为修正湿度,n6、n7、n8、n9以及n10均为常数,r'=n6+n7q+n8q2+n9q3+n10q4的得来步骤:预先将同一样的混凝土浆料在不同养护湿度下养护后得到多个养护试样,当然养护时仅控制湿度为变量,其他条件不变,然后测试每个养护试样的强度,通过多次拟合的方式计算强度与湿度的关系,得到r'=n6+n7q+n8q2+n9q3+n10q4

s252、找出检测数据包内所有不同的养护湿度r形成养护湿度数组rl(1≤l≤l,l为检测数据包内不同的养护湿度r的个数);

s253、寻找出每一养护湿度rl对应的所有实际检测强度q,并计算每一养护湿度rm对应的所有实际检测强度q的平均值数组(1≤l≤l,l为检测数据包内不同的养护湿度r的个数);

s253、将平均值数组内每一平均值均代入湿度强度关系方程,得到修正湿度数组(1≤l≤l,l为检测数据包内不同的养护湿度r的个数);

s254、计算第二修正值数组δr'l=rl-r'l:

s255、计算第二平均修正值

s256、更新养护湿度计算模型为r=ex+fy+hz+iw+j+δr。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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