本發(fā)明涉及建筑施工，具體涉及一種減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置、施工系統(tǒng)及施工方法。
背景技術(shù)：
1、混凝土澆筑指的是將混凝土澆筑入模直至塑化的過(guò)程，在土木建筑工程中把混凝土等材料到模子里制成預(yù)定形體，混凝土澆筑時(shí)，混凝土的自由高度不宜超過(guò)2m，當(dāng)超過(guò)3m時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施。
2、在混凝土澆筑施工中，傳統(tǒng)澆筑模板常因結(jié)構(gòu)局限性導(dǎo)致氣泡滯留，影響構(gòu)件表面質(zhì)量與密實(shí)性。如傳統(tǒng)木模板或鋼模板表面粗糙、未涂刷隔離劑，氣泡易附著或因模板接縫不嚴(yán)，澆筑時(shí)漏漿導(dǎo)致局部蜂窩，同時(shí)氣泡從縫隙溢出后在附近聚集。同時(shí)，傳統(tǒng)導(dǎo)氣裝置在混凝土澆筑使用過(guò)程中，單獨(dú)使用導(dǎo)氣管排氣效率低，排氣效果不佳。此外，施工時(shí)的振搗不規(guī)范和澆筑速度控制不當(dāng)使氣泡被混凝土層積壓，無(wú)法通過(guò)頂部排出。
3、因此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置、施工系統(tǒng)及施工方法，以解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置、施工系統(tǒng)及施工方法，以解決凝土澆筑施工中氣泡無(wú)法從混凝土中順利排出的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
3、一種減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置包括導(dǎo)氣管(11)、定磁體(14)、銜接管(12)、動(dòng)磁體(15)和取管機(jī)構(gòu)(13)，定磁體(14)固定設(shè)置在導(dǎo)氣管(11)的頂部?jī)?nèi)壁上，銜接管(12)插入到導(dǎo)氣管(11)的頂部，動(dòng)磁體(15)設(shè)在銜接管(12)的外壁上，動(dòng)磁體(15)的頂部極性與定磁體(14)的底部極性相同，取管機(jī)構(gòu)(13)設(shè)在動(dòng)磁體(15)下方的銜接管(12)外壁上。
4、進(jìn)一步地，導(dǎo)氣管(11)表面螺旋設(shè)置有大氣孔(11a)與小氣孔(11b)，在每個(gè)大氣孔(11a)的內(nèi)部鋪設(shè)有金屬篩網(wǎng)。
5、進(jìn)一步地，動(dòng)磁體(15)的外壁與導(dǎo)氣管(11)的內(nèi)壁之間還設(shè)置有緩沖墊(16)，緩沖墊(16)的厚度為5～10mm。
6、進(jìn)一步地，導(dǎo)氣管(11)的固有頻率為9000次/分鐘，所述導(dǎo)氣管(11)壁內(nèi)部嵌設(shè)有碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
7、進(jìn)一步地，小氣孔(11b)的直徑為3～5mm，大氣孔(11a)的直徑為8～12mm，所述大氣孔(11a)和小氣孔(11b)的內(nèi)壁均設(shè)置有微凸起結(jié)構(gòu)。
8、進(jìn)一步地，銜接管(12)為中空的管道，引導(dǎo)導(dǎo)氣管(11)內(nèi)的氣泡排出。
9、一種減少混凝土氣泡的施工系統(tǒng)，用于待澆筑區(qū)域，其包括上述減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置(1)，還包括澆筑模板(2)和振搗器(3)，澆筑模板(2)采用金屬-聚合物復(fù)合層，外層為不銹鋼層，內(nèi)層為聚氨酯微孔層，澆筑模板(2)設(shè)置于待澆筑區(qū)域，構(gòu)成封閉或半封閉空間，導(dǎo)氣裝置(1)設(shè)置于澆筑模板(2)內(nèi)側(cè)，振搗器(3)在使用時(shí)設(shè)置于導(dǎo)氣裝置(1)的附近，使導(dǎo)氣裝置(1)在同頻振動(dòng)時(shí)發(fā)生共振。
10、進(jìn)一步地，澆筑模板(2)設(shè)有壓力傳感器(21)，其聚氨酯微孔層內(nèi)部設(shè)置有相互連通的毛細(xì)導(dǎo)氣通道(22)，頂部設(shè)有連接毛細(xì)導(dǎo)氣通道的排氣孔(23)。
11、進(jìn)一步地，振搗器(3)為變頻振搗器，變頻振搗器的頻率范圍為8000～12000次/分鐘。
12、進(jìn)一步地，還包括振幅衰減補(bǔ)償模塊(4)和控制模塊，振幅衰減補(bǔ)償模塊包括設(shè)置在導(dǎo)氣管(11)內(nèi)部的加速度傳感器(41)、設(shè)于導(dǎo)氣管(11)內(nèi)的永磁體(42)和與永磁體(42)纏繞連接的電磁線圈(43)，電磁線圈(43)的軸線方向與導(dǎo)氣管(11)振動(dòng)方向相同，加速度傳感器(41)檢測(cè)振搗時(shí)導(dǎo)氣管(11)的加速度數(shù)據(jù)傳輸至控制模塊，控制模塊利用加速度數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)并分析導(dǎo)氣管(11)的振動(dòng)振幅衰減情況，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電流控制信號(hào)，發(fā)送至電磁線圈(43)，電磁線圈(43)根據(jù)控制模塊的信號(hào)改變電流大小和方向，產(chǎn)生與振動(dòng)方向相反的力，抵消振搗時(shí)混凝土對(duì)導(dǎo)氣管(11)產(chǎn)生的阻尼力，補(bǔ)償導(dǎo)氣管(11)振幅衰減，維持導(dǎo)氣管(11)的有效振動(dòng)。
13、進(jìn)一步地，控制模塊與澆筑模板(2)內(nèi)的壓力傳感器信號(hào)(21)連接，能夠根據(jù)壓力傳感器(21)檢測(cè)的氣泡壓力調(diào)節(jié)振搗器(3)的振搗時(shí)間。
14、一種減少混凝土氣泡的施工方法，其特征在于：采用上述減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置(1)和施工系統(tǒng)，包括以下步驟：
15、s1、在進(jìn)行澆筑前，使用澆筑模板(2)圍出待澆筑區(qū)域，接縫處涂抹原子灰并打磨至平整；采用乳化油類的水性脫模劑，噴涂厚度控制在5～8μm。
16、s2、在進(jìn)行澆筑時(shí)，控制每層混凝土的澆筑厚度≤30cm，傾斜下落高度＜1.5m，終端采用串筒進(jìn)行引導(dǎo)，同時(shí)在指定位置預(yù)埋導(dǎo)氣管(11)，導(dǎo)氣管(11)頂端高度高于混凝土上表面。
17、s3、采用“快插慢拔”法進(jìn)行安裝振搗器(3)的振搗棒，插入間距≤振搗棒作用半徑1.5倍；預(yù)設(shè)振搗器(3)的初始頻率為9000次/分鐘；控制模塊根據(jù)通過(guò)壓力傳感器(21)檢測(cè)的氣泡壓力預(yù)設(shè)振搗器(3)的振搗時(shí)間。
18、s4、振搗時(shí)，控制模塊根據(jù)加速度傳感器(41)檢測(cè)數(shù)據(jù)輸出電流控制信號(hào)至電磁線圈(43)，從而通電線圈在磁場(chǎng)中產(chǎn)生與振動(dòng)方向相反的力，補(bǔ)償導(dǎo)氣管(11)振幅衰減，維持導(dǎo)氣管(11)的有效振動(dòng)。
19、s5、在混凝土初凝前，使用超聲波探頭沿模板表面掃描，利用高頻聲波破壞氣泡表面張力，促使氣泡上浮破裂。
20、s6、驗(yàn)收時(shí)，利用ai圖像識(shí)別技術(shù)掃描拆模后表面，自動(dòng)生成氣泡數(shù)量、直徑報(bào)告，指導(dǎo)工藝改進(jìn)。
21、由上述描述可知，本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果：
22、本發(fā)明通過(guò)導(dǎo)氣裝置的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、施工系統(tǒng)的優(yōu)化以及多維度施工方法的協(xié)同作用，顯著提升氣泡排出效率，從而有效減少混凝土中的氣泡。導(dǎo)氣裝置的共振效應(yīng)使導(dǎo)氣管產(chǎn)生高頻振動(dòng)，進(jìn)一步強(qiáng)化氣泡排出效果；施工系統(tǒng)則實(shí)現(xiàn)施工流程的智能化和精細(xì)化控制，大幅提高施工質(zhì)量和效率。此外，施工方法通過(guò)多步驟精細(xì)操作，有效減少混凝土氣泡，增強(qiáng)其密實(shí)度和表面質(zhì)量，同時(shí)便于工藝的持續(xù)改進(jìn)。
1.一種減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置，其特征在于：包括導(dǎo)氣管(11)、定磁體(14)、銜接管(12)、動(dòng)磁體(15)和取管機(jī)構(gòu)(13)，所述定磁體(14)固定設(shè)置在導(dǎo)氣管(11)的頂部?jī)?nèi)壁上，所述銜接管(12)插入到導(dǎo)氣管(11)的頂部，所述動(dòng)磁體(15)設(shè)在銜接管(12)的外壁上，所述動(dòng)磁體(15)的頂部極性與定磁體(14)的底部極性相同，所述取管機(jī)構(gòu)(13)設(shè)在動(dòng)磁體(15)下方的銜接管(12)外壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置，其特征在于：所述導(dǎo)氣管(11)的固有頻率為9000次/分鐘，所述導(dǎo)氣管(11)壁內(nèi)部嵌設(shè)有碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置，其特征在于：所述導(dǎo)氣管(11)表面螺旋設(shè)置有大氣孔(11a)與小氣孔(11b)，所述小氣孔(11b)的直徑為3～5mm，大氣孔(11a)的直徑為8～12mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置，其特征在于：所述銜接管(12)為中空的管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置，其特征在于：所述動(dòng)磁體(15)的外壁與導(dǎo)氣管(11)的內(nèi)壁之間還設(shè)置有緩沖墊(16)，緩沖墊(16)的厚度為5～10mm。
6.一種減少混凝土氣泡的施工系統(tǒng)，用于待澆筑區(qū)域，其特征在于：包括權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置(1)，還包括澆筑模板(2)和振搗器(3)，所述澆筑模板(2)采用金屬-聚合物復(fù)合層，外層為不銹鋼層，內(nèi)層為聚氨酯微孔層，所述澆筑模板(2)設(shè)置于待澆筑區(qū)域，構(gòu)成封閉或半封閉空間，所述導(dǎo)氣裝置(1)設(shè)置于澆筑模板(2)內(nèi)側(cè)，所述振搗器(3)在使用時(shí)設(shè)置于導(dǎo)氣裝置(1)的附近，使導(dǎo)氣裝置(1)在同頻振動(dòng)時(shí)發(fā)生共振。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減少混凝土氣泡的施工系統(tǒng)，其特征在于：所述澆筑模板(2)設(shè)有壓力傳感器(21)，所述聚氨酯微孔層內(nèi)部設(shè)置有相互連通的毛細(xì)導(dǎo)氣通道(22)，所述聚氨酯微孔層頂部設(shè)有連接所述毛細(xì)導(dǎo)氣通道(22)的排氣孔(23)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減少混凝土氣泡的施工系統(tǒng)，其特征在于：還包括振幅衰減補(bǔ)償模塊(4)和控制模塊，所述振幅衰減補(bǔ)償模塊包括設(shè)置在導(dǎo)氣管(11)內(nèi)部的加速度傳感器(41)、設(shè)于導(dǎo)氣管(11)內(nèi)的永磁體(42)和與永磁體(42)纏繞連接的電磁線圈(43)，所述電磁線圈(43)的軸線方向與導(dǎo)氣管(11)振動(dòng)方向相同，所述加速度傳感器(41)檢測(cè)振搗時(shí)導(dǎo)氣管(11)的加速度數(shù)據(jù)傳輸至控制模塊，所述控制模塊利用加速度數(shù)據(jù)發(fā)送電流控制信號(hào)至電磁線圈(43)，所述電磁線圈(43)根據(jù)控制模塊的信號(hào)改變電流大小和方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的減少混凝土氣泡的施工系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊與澆筑模板(2)內(nèi)的壓力傳感器(21)信號(hào)連接，能夠根據(jù)壓力傳感器檢測(cè)的氣泡壓力調(diào)節(jié)振搗器(3)的振搗時(shí)間。
10.一種減少混凝土氣泡的施工方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述減少混凝土氣泡的導(dǎo)氣裝置(1)和施工系統(tǒng)，包括以下步驟：