混凝土覆膜养护器的设计研究

麻海栋 周苗苗 麻建锁

(河北建筑工程学院,河北 张家口 075000)



混凝土覆膜养护器的设计研究

麻海栋 周苗苗 麻建锁

(河北建筑工程学院,河北 张家口 075000)

基于现阶段混凝土施工养护时人工覆膜和一般覆膜器覆膜的不足，设计了一种新型覆膜养护器，通过结构合理的优化设计，具有成本较低，操作灵活便捷，适用性强，功能较为齐全的特点，在实际的混凝土养护工程中可靠环保，有很高的综合效益.可广泛应用于建筑，桥梁，机场等混凝土施工面积较大的工程中，对混凝土工程的养护质量控制具有积极作用.

混凝土养护；覆膜养护器；结构设计；自动剪膜

0 前 言

当今我国混凝土建筑发展尤为迅速，从新材料、新技术的研究、开发和推广应用，到实体建筑的建造，都取得惊人的成就.而混凝土工程的建造环节中浇筑养护是重中之重.通常在建筑施工现场，主体结构的混凝土楼板、楼梯等部位在浇筑完毕后要进行抹压、养护，现在比较常用的养护方法是在混凝土结构或构件上进行覆膜.即在混凝土初凝之后终凝之前，人工进行混凝土养护薄膜的铺贴，使混凝土养护薄膜和混凝土表面紧密结合，促进混凝土的水化效应，在混凝土养护过程中起到防裂保湿的显著作用.这种传统的覆膜方法操作时需要多名工人同时进行，而且要通过控制使混凝土养护薄膜和混凝土紧密贴合，没有气泡，铺贴混凝土养护薄膜占用时间比较长.目前用于混凝土覆膜养护的器械，基本都是由一个抹压板和一个压膜辊构成，其构造简单，功能不完善，或者采用震动电机进行抹压、覆膜，需要耗电，造价高且不符合节能环保的要求，相匹配的混凝土养护薄膜的宽度单一且固定，只适应于平面混凝土的覆膜铺贴，同时在一次铺贴完毕后还需人工用铲子铲断养护薄膜，导致工作效率低下.

针对目前覆膜养护器械的缺点，本研究从基本的覆膜原理出发，设计出一种操作方便、造价低廉，功能齐全，省时省力的器械，简化混凝土养护薄膜的铺贴流程，提高施工质量和效率.

1 覆膜养护器结构设计

1.1 设计原则

根据实际工程操作需要，考虑一下原则进行覆膜养护器的结构设计：

(1)在自动覆膜的同时应具有一定的抹压混凝土的功能；(2)应具有构造简单，操作灵活方便，工人操作时省时省力的特点，基本一名工人就可以完成混凝土养护薄膜的铺贴工作；(3)工作的适用范围应比较广泛，应弥补目前一般覆膜器不能在特殊截面形状的构件上工作的缺点，能广泛应用于建筑、桥梁、机场等各种混凝土工程的覆膜养护工作；(4)能够自动剪断养护薄膜，避免传统的人工铲断养护薄膜的过程，从而显著提高铺贴效率；(5)本体部分可以通过自身的铰接，插销连接等节点进行拆分或组装，方便携带和搬运；(6)通过选择不同长度的滚轴，根据不同的工作面积，可以灵活搭配不同宽度的养护薄膜.

1.2 结构优化设计

为了解决现有混凝土覆膜器在实际工程应用中的一些问题，经过理论分析，提出一种混凝土覆膜养护器的结构优化设计方案，其主体部分包括辊轴、剪膜支撑辊轴和把手，辊轴共三根，对应平行设置，两侧端部平齐且呈三角排布，同一侧端部三根辊轴之间用连杆互连；三根辊轴中，两根位于底部两侧，分别为前置压膜辊辊轴和后置压膜辊辊轴，前置压膜辊具有覆压薄膜和行进的作用，后置压膜辊具有抹压混凝土和支撑行进的作用；另一根位于顶部中间，为套膜辊轴，其上缠有混凝土养护薄膜.前置压膜辊辊轴和后置压膜辊辊轴之间通过两根连杆相连，两段连杆之间通过铰接定位器连接.且辊轴之间的连杆在铰接定位器处向下弯折，所形成夹角a范围120°～180°，以便覆膜器在楼梯等折形构件上保持平衡，顺畅行进.

同时，本覆膜器设置了可以折叠的两根把手，分别连接在膜辊轴的两端.

本覆膜器特别设计了剪切装置，所述剪切装置包括剪刀器、剪刀器控制开关、剪膜支撑辊和套膜辊制动器.剪刀器固定在两根第一侧连杆之间，相应位置设置了弹簧器，剪刀器控制开关的底端通过软丝线与剪刀器连接，中间固定在第一侧连杆上，当铺贴完毕后，扭动剪刀器控制开关，放松丝线，随着套膜辊的制动，薄膜紧绷，同时剪刀器利用弹簧的弹性势能剪断薄膜，动作连贯.其结构整体构造及套膜辊制动器的细部构造见图1和图2，及其在平面、折形面和弧形面上的行进状态见图3、图4、图5.

2 覆膜养护器的特点

本混凝土覆膜养护器克服了现阶段人工覆膜效率低下，占用大量劳动资源的缺点，也解决了一般覆膜器构造简单，功能不完善，覆膜的宽度单一且固定，或者有些器械成本较高且消耗电能的问题.能够大幅度提高施工效率，自动化程度相对较高，适用范围广泛.其主要特点如下：

(1)本覆膜养护器通过辊轴和连杆的合理连接以及铰接定位器的配合，具有抹压混凝土和覆膜的功能，而且行进灵活，操作方便，适用于平面、弧形、折形截面的混凝土构件上的铺膜工作.因此可广泛适用于建筑，桥梁，机场的混凝土构件的养护工程.

(2)该覆膜养护器具有自动剪断薄膜的功能，只需扭动剪刀器控制开关，随着套膜辊制动装置夹紧滚轴，使其停止转动，在绷紧薄膜的同时剪刀器剪断薄膜，过程衔接恰当，剪膜动作迅速彻底，省时省力，快捷方便，避免了传统施工中覆膜完毕后人工用铲子铲断薄膜的繁琐过程，充分的提高了施工效率.

(3)设计的覆膜养护器从结构进行了改善，最大程度上提高了其施工操作的自动化性能，同时不用消耗电能等其它辅助能源.

此覆膜养护器通过构造的合理优化设计，成本较低，操作灵活便捷，适用性强，功能较为齐全，在实际的混凝土养护工程中可靠环保，有很高的综合经济效益.

图1 覆膜养护器的整体结构示意图

图2 套膜辊制动装置结构示意图

图3 覆膜器在平面构件上工作的示意图

图4 覆膜器在折形截面构件上工作的示意图

图5 覆膜器在弧形截面构件上工作的示意图

3 覆膜养护器的使用及操作方法

混凝土覆膜养护器的使用步骤和应用方法具体如下：

步骤一：在混凝土养护薄膜的铺贴操作前，将套膜辊轴两端的活动插销拔开，并将膜辊轴套入塑料薄膜套筒中，再使膜辊轴就位，插入插销.

步骤二：在需要覆膜养护的构件边缘拉出混凝土养护薄膜的起始端，使其从下方穿过前置压边辊和前置压膜辊，并从上方穿过剪膜支撑滚轴.用固定物固定混凝土养护薄膜的起始端，并调节把手的角度和剪刀器控制开关，以便于人工拉动的同时也使剪刀器的软丝线绷紧，同时使套膜辊制动器的夹片打开，覆膜施工前的工作准备完毕.

步骤三：随后操作人员缓慢拉动混凝土覆膜养护器，通过前置压辊的碾压使混凝土养护薄膜紧贴在混凝土表面，同时后置压辊具有一定碾压混凝土的作用，在单幅混凝土养护薄膜铺贴到构件的边缘时，打开剪刀器控制开关，剪断薄膜，一次铺贴完毕.

步骤四：收起覆膜养护器，在下个工作平面上重复以上操作，直至整个覆膜工作完成.

4 结 语

混凝土养护工程是混凝土施工工程中的关键且重要的环节，其养护质量直接影响混凝土构件的抗压强度、抗裂性能、抗渗性能和耐久性等相关性能.此混凝土覆膜养护器的构造设计简单合理，实际操作灵活方便，功能完善，适用性很强，可广泛应用于建筑，桥梁，机场等混凝土浇筑面积较大的工程中，对混凝土工程养护质量控制具有积极作用.

[1]GB50204-2015,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2015

[2]GB50666-2011,混凝土结构工程施工规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011

Research on the Design of Concrete Covering Film and Curing Device

MAHai-dong，ZHOUMiao-miao，MAJian-suo

(Hebei University of Architecture,Zhangjiakou 075000,Hebei,China)

Based on the insufficiency of artificial film mulching and film mulching device with the concrete construction and maintenance at present,the design of a new concrete covering film curing device,through rational optimized design of structure,has advantages of lower cost,flexible and convenient operation,strong applicability,more complete function,reliable environmental protection and high comprehensive benefit in the actual maintenance of concrete engineering.It can be widely used in architecture,bridges,airports,and the projects with large areas of concrete structure,which plays a positive role in the quality control of concrete engineering maintenance.

concrete curing;concrete covering film and curing device;architectural design;automatic film cutting

2016-03-11

麻海栋(1989-)，男，在读研究生.

TU 6

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