陳博宇 劉道豐 劉梅花
房屋建筑大多是水泥框架結構,由于水泥固化時間較長,對環境的溫、濕度要求較高,大多數的基建沒有嚴格按要求施工,工人師傅也往往憑經驗給水泥施水。夏天氣溫高,水泥在固化過程中常常被燒壞;冬天氣溫低,水泥固化難以達標,造成許多建筑不合格。為此,我們設計了一款水泥建筑固化養護增濕器,科學養護未固化的水泥。
一、設計方案
水泥是一種無機膠結劑,經水化反應后可形成堅硬的水泥塊,能將砂、石等牢固地凝結在一起。針對水泥固化的原理與要求,我們在探究過程中設計了如下方案。
方案一
在容器內安裝溫度傳感器、濕度傳感器、微型水泵、電氣盒、水箱等。利用溫度傳感器控制發熱管、制冷器,對容器中的水加熱或制冷,利用濕度傳感器控制微型水泵自動抽水并將其送往噴頭,通過噴頭噴水濕潤水泥,利用隔熱蓋布加蓋水泥表面,使其基本保持恒溫。
實驗表明,該方案自動化程度高,水泥固化效果較好,但施水不均勻,易造成水資源浪費。在此基礎上,我們進行了第二次改進。

方案二
基于噴水固化的不足,將噴水裝置改為噴霧裝置。增加貫流風扇,使水霧輸送得更遠。利用溫度傳感器控制發熱管、制冷器,對容器中的水加熱或制冷。利用超聲波霧化器將加熱或制冷的水進行霧化,霧化的水蒸氣經貫流風扇吹到水泥表面,使其長時間、大面積均勻增濕以助固化。
實驗表明,改進后的裝置自動化程度高,水泥固化效果好,減少了水資源的浪費。
二、使用方法
在橋梁建筑或其他復雜的豎向建筑周圍用保溫篷布和支架搭棚,使固化物周圍形成一個封閉空間,在橋墩及豎向建筑上每隔15m安裝一個水泥建筑固化養護增濕器。將水霧輸送管插入棚內,通過設置溫度、濕度給橋墩及豎向建筑進行智能噴霧固化。
預設溫度為15℃至25℃,當環境溫度低于15℃時,發熱裝置將水加熱;當環境溫度高于25℃時,制冷裝置將水制冷,使水泥固化時的環境溫度達到20℃左右。.
三、創新點
1.水泥建筑固化養護增濕器一改現有的水泥建筑噴水固化憑經驗施工的不足,使固化更科學。
2.采用多種傳感器控制,自動化程度高,大大減輕了工人的勞動強度,提高了工作效率,同時也避免了水資源的浪費,降低了建筑成本。
3.溫度、濕度可動態調節,使一套系統具有多種功能,如給花草種子及秧苗科學施水等。
