混凝土試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護裝置設(shè)計

羅云升　簡冬

摘 要：滿足混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50081-2002）5.2.2條標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護要求，為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護提供實用、耐用的恒溫、恒濕設(shè)備及配套養(yǎng)護支架結(jié)構(gòu)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：混凝土標(biāo)養(yǎng)；自動補水；全自動恒溫、恒濕；支架結(jié)構(gòu)

1 混凝土試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護的要求

（1）試件成型后，采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護的試件，應(yīng)在溫度為20±5℃的環(huán)境中靜止一晝夜至二晝夜，20±5℃的環(huán)境一般都容易達到要求。

（2）編號、拆模后的養(yǎng)護有兩種方式可供選擇：第1種是應(yīng)立即放入溫度20±2℃，相對濕度為95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室中的支架上養(yǎng)護。第2種是放入溫度20±2℃的不流動的Ca（OH）2飽和溶液中養(yǎng)護。用戶一般都采用第1種養(yǎng)護更方便、實用一些；采用第2種養(yǎng)護的用戶很少。

2 混凝土試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護的重要性

混凝土，簡稱為“砼”：是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土，它廣泛應(yīng)用于土木工程。

在混凝土力學(xué)性能試驗其他檢驗過程不變的情況下，養(yǎng)護溫度、濕度是影響混凝土強度按齡期增長的重要因數(shù)，尤其是早期強度的檢驗數(shù)據(jù)，它是推導(dǎo)28天標(biāo)準(zhǔn)強度的重要依據(jù)等。

3 混凝土試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護恒溫、恒濕設(shè)備的現(xiàn)狀

目前標(biāo)養(yǎng)室一般都是采用普通冷、暖空調(diào)配上加濕器來達到恒溫、恒濕；空調(diào)的溫度控制器（弱電）都集中在內(nèi)機上，而標(biāo)養(yǎng)室的濕度要求是95%以上，可想而知，空調(diào)的故障率是很高的等。

4 混凝土試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護裝置設(shè)計

4.1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護裝置的構(gòu)成

制冷/制熱采用技術(shù)成熟的冷/暖水機（逆卡諾熱力學(xué)循環(huán)原理）+兩個散熱器（不銹鋼濕膜散熱器）+定時補充加濕+補水電磁閥+全自動控制器（溫度、濕度、定時、補水）。

4.2 全自動控制器電氣原理圖

在確認安裝無誤的情況下，全自動工作過程如下：

自動補水：

開啟總電源開關(guān)ZK→開啟全自動控制器電源開關(guān)K1→當(dāng)水位低于浮子Q2時，電磁閥自動開啟補水，水位升至浮子Q1時，電磁閥自動關(guān)閉補水，如此循環(huán)。

注：當(dāng)水位低于浮子Q2時，電磁閥自動開啟補水工作，其它制冷/加熱/加濕設(shè)備等均停止工作，主要是為了防止水泵等設(shè)備缺水損壞，請務(wù)必保持浮子Q1、Q2能上下自由滑動，定期檢查，將周邊的電線和浮子保持一定距離。

自動恒溫、恒濕：

先將（手動制冷-全自動-手動加熱）開關(guān)K2擲全自動位置→開起電源開關(guān)K1→一年365天無須人工轉(zhuǎn)換，即可自動變換（制冷/加熱）工作狀態(tài)，使室內(nèi)溫度在18.2℃～21.8℃內(nèi)保持恒溫。溫度設(shè)定參見溫濕度控制儀（XMT-9007-8）設(shè)定步驟（溫濕度控制儀屬專業(yè)廠家生產(chǎn)）。

自動制冷：先將（手動制冷-全自動-手動加熱）開關(guān)K2擲全自動位置→開起電源開關(guān)K1→室內(nèi)溫度設(shè)定為21.0±0.8℃，即室內(nèi)溫度在20.2℃～21.8℃內(nèi)恒溫；養(yǎng)護室內(nèi)溫度高于21.8℃時，水泵3、冷/暖水機、水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇工作，使室內(nèi)空氣溫度均勻下降至20.2℃時水泵3、冷/暖水機、水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇停止工作，如此循環(huán)。

自動加熱：先將（手動制冷-全自動-手動加熱）開關(guān)K2擲全自動位置→開起電源開關(guān)K1→室內(nèi)溫度設(shè)定為19.0±0.8℃，即室內(nèi)溫度在18.2℃～19.8℃內(nèi)恒溫；養(yǎng)護室內(nèi)溫度低于18.2℃時，水泵3、冷/暖水機、冷/暖換向閥、電熱管、水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇工作，使室內(nèi)空氣溫度均勻上升至19.8℃時水泵3、冷/暖水機、冷/暖換向閥、電熱管、水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇停止工作，如此循環(huán)。

自動加濕：

濕控加濕：開起加濕開關(guān)K3至濕控加濕（同時開啟定時補充加濕）→濕度設(shè)定為95.0%，回差2.0%，即濕度在95%～97%內(nèi)恒濕，養(yǎng)護室內(nèi)濕度低于95%時，水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇工作，使室內(nèi)濕度均勻上升至97%時水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇停止工作，如此循環(huán)。

定時補充加濕：開起加濕開關(guān)K3至定時加濕→加濕程序按照（加濕時間→停止加濕時間）循環(huán)工作起到加濕作用。（雙時控制器左邊兩位數(shù)顯為加濕時間、右邊兩位為停止加濕時間；建議加濕時間為1分鐘，停止加濕時間為25～30分鐘）；定時補充加濕的4個噴頭（高壓霧化噴頭）工作時：水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇、水泵2工作。

手動恒溫：

手動制冷：先將（手動制冷-全自動-手動加熱）開關(guān)K2擲手動制冷方向→開起電源開關(guān)K1→水泵3、冷/暖水機、水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇工作，使室內(nèi)空氣溫度均勻下降至你所需要的溫度時，關(guān)掉電源開關(guān)K1，水泵3、冷/熱水機、水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇停止工作。

手動加熱：先將（手動制冷-全自動-手動加熱）開關(guān)K2擲手動加熱方向→開起電源開關(guān)K1→水泵3、冷/暖水機、冷/暖換向閥、電熱管、水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇工作，使室內(nèi)空氣溫度均勻上升至你所需要的溫度時，關(guān)掉電源開關(guān)K1，水泵3、冷/暖水機、冷/暖換向閥、電熱管、水泵1、兩個散熱器風(fēng)扇停止工作。

5 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計

混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件立方體有100×100×100，150×150×150，200×200×200三種規(guī)格，經(jīng)過一定的計算及試件的實際存放，滿足三種規(guī)格試件都能在同一支架上存放養(yǎng)護，制作支架結(jié)構(gòu)的幾何尺寸如下示意圖，每個支架能存放25組標(biāo)準(zhǔn)試件（一組為3個立方體）。支架的4個立柱及每層的前后、左右橫梁均采用1.2×38×38的不銹鋼空心方管材料，每層中間10根放置試件的采用1.0×25×25的不銹鋼空心方管材料；用此兩種規(guī)格的材料及下面示意圖標(biāo)注的尺寸制作出的支架相當(dāng)美觀，牢固，且養(yǎng)護的試件組數(shù)最多；用戶可根據(jù)標(biāo)養(yǎng)室的面積及需標(biāo)養(yǎng)組數(shù)，計劃制作支架的個數(shù)。

6 結(jié)語

此設(shè)計方案的顯著優(yōu)點是：白天和夜晚溫差大的地區(qū)（白天需制冷、夜晚需加熱），季節(jié)交換期，它可實現(xiàn)制冷/加熱的自動轉(zhuǎn)換；散熱器采用不銹鋼濕膜散熱器，制冷/加熱的同時還兼具很強的加濕功能（無霧狀加濕）；通過幾年的使用證明，完全能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護要求，故障率低，經(jīng)久耐用。