德国混凝土养护高新技术助推大连装配式建筑产业新发展

背景导读

《大连市装配式建筑2018-2025年发展专项规划》提出：2020年底，装配式建筑占新建建筑面积的比例达到25%，到2025年底，装配式建筑占新建建筑面积的比例达到45%以上。并提出了科学制定装配式建筑发展规划、建立健全经济、技术标准体系、大力发展市场机制、充分发挥试点示范引领作用、全面应用BIM技术、积极推行工程总承包、规范招投标活动、推进建筑全装修、提高工程质量和安全管理水平等九项重点任务。

                                                                                      ▲预制装配式建筑图（来源网络）

去年大连等18个城市获批“国家级装配式建筑示范城市”荣誉称号。大连市装配式建筑项目已达到79个，建筑面积707万平方米，装配式企业10家。同时大连市还有五家企业获得辽宁省装配式建筑产业基地称号，其中包括本项目涉及建筑材料有限公司。该企业混凝土构件项目也是大连金普新区中日生态城智能制造装备基地核心项目之一。

本文将通过大连该企业混凝土生产线项目的具体实施，结合养护窑新技术，来分析NDG低压蒸汽系统在预制混凝土PC构件养护中的实际应用。

项目概况

本项目涉及的是一新建预制构件厂房全新生产线山东天意的建立，通过引进Curetec固尔特混凝土加速养护综合解决方案（低压蒸汽）CURETEC- Accelerated Concrete Curing System，取代传统的蒸汽锅炉养护方式，以达到项目所需混凝土构件养护的目的——加速固化和提高养护品质并保障生产过程节能环保。首试养护产品为叠合板，后期包括剪力墙等其他构件产品。而德国固尔特中国分公司固尔特（上海）新能源科技有限公司负责提供整个项目的方案咨询、设计、生产、安装、调试以及售后保障等一条龙服务。

PC厂养护的基本要求和情况

养护窑两行四列，高13米，中间有隔断，窑顶标高8.5.一般运行温度55度。一般养护6个小时一班，一天一到两班，一年要养护四个月。

蒸汽养护方案个性化定制

根据以上养护要求和情况，通过Curetec固尔特工程师的专业核算和方案设计，只需要配备一套NDG1200 （相当于传统蒸汽锅炉约2.25吨）的NDG低压蒸汽养护设备（蒸汽发生器）即可满足最大4列的养护窑同时养护（产品设计图如下所示）。蒸汽发生器为养护窑提供所需的湿度和温度条件，使混凝土得以加速硬化和强度增长，同时不受周围环境的影响。

▲NDG1200蒸汽发生器设计图

以下为设备参数

- 全自动一步式蒸汽发生器

- 直接燃烧蒸汽发生器

- 最大 1200千瓦/小时

- 噪声：80分贝（最大）

- 燃料消耗：114立方米/小时天然气 或者 167升/小时丙烷（液化气）

- 用水消耗量： 32升/小时 （包括软水装置）

- 尺寸：2700*1650*2230mm

- 重量：2800kg

如下养护区域和方案设计图所示，一台NDG1200可以根据工厂需求放置任意位置。通过蒸汽管道系统的分配和蒸汽阀门的控制，可以实现所有目标需求对象的独立或整体养护。具体方案为在2个养护窑4列各安装4个全自动蒸汽阀门；安装一个阀门控制搅拌站水加热；安装1个全自动阀门控制固定模台。所有与蒸汽接触的部件都是由不锈钢制成。

所有的硬件都不是24小时工作，只有当需要蒸汽时，蒸汽发生器才运作。

▲养护区域示意图

▲2个养护窑养护方案设计图

蒸汽养护系统的专业定制生产

 此项目中涉及设备NDG1200由Curetec固尔特上海工厂按以上设计方案专业定制生产，周期为50天左右。蒸汽管道由工厂自己制作，Curetec固尔特提供管道分布设计图纸。

▲固尔特NDG低压蒸汽设备个性化定制生产工厂现场

       全自动智能控制柜集成ABB、西门子等一线品牌电子元器件，布线整齐有序。

▲蒸汽系统控制柜

         出厂前设备质量由德国专家和工程师反复检测，下图为蒸汽运行测试。

▲固尔特蒸汽设备出厂前的蒸汽测试

▲每台设备由德国专业工程师严格控制质检

     Curetec固尔特的蒸汽设备是整机出厂，集装箱包装和运输，现场无需安装，只需连接水电和蒸汽管道，即插即用，不受安装位置限制，占地小，几平米空间即可。

▲蒸汽设备内置集装箱

蒸汽养护系统现场的安装和调试

   设备的安装和调试由固尔特提供专业的安装工程师，进行电气安装，设备调试以及现场操作人员的培训。

   在蒸汽养护设备运输到现场进行安装调试之前，PC构件厂需完成所有基础建设和准备公共设施，比如供应水硬度小于1°，水、天然气、蒸汽连接管道，电气的供应等。

   让我们一起走进系统安装现场（未完全完成）：

▲PC构件养护窑

▲固尔特蒸汽养护设备与养护窑的管道连接

▲蒸汽主管道和分管道现场连接图

▲温度和软件智能控制系统

▲预制叠合板的试生产和养护窑蒸汽自动养护

蒸汽养护窑对混凝土PC构件进行养护的优势

 湿热蒸汽养护窑及蒸养方案，包括窑体，热源（蒸汽发生器），蒸汽传输管道，蒸汽控制装置，水控制装置，换气装置，窑体内部设有温度传感器等。是对混凝土制品蒸汽养护工艺的一种全新尝试，这种养护工艺很好地克服了传统的养护温度不均和热效率低的缺点，通过窑内各点温度的精准控制，提高轨道板的质量和生产效率，节省了大量的养护费用和养护时间，使混凝土PC构件成本的蒸养环境更趋于理想化。

其优势可总结为：

—集成式蒸汽养护窑具有良好的保温保湿效果，密闭性良好，节约蒸汽用量，设备利用率高

—德国固尔特蒸汽发生器配置全自动化系统：自动控制温度和湿度，可以通过自动蒸汽阀和温度探测器控制养护过程的四阶段 - 静置、升温、恒温、冷却。并记录养护数据，让生产更高效科学。

—其高度自动化，在保证产能的前提下大大减少人工成本，降低生产成本，有效减少或避免安全事故的发生，并能适应自动化生产线的需求。

—运用德国最新直燃式蒸汽燃烧技术，热燃烧得到充分利用，系统的净效率高达98%

—由于它们仅在需要蒸汽时才运行，并且蒸汽中的二氧化碳通过碳化被混凝土部分吸收，因此直燃系统产生的排放总量比锅炉产生的排放总量少60％至80％。对环境友好，也符合当前节能环保政策倡导。

—其蒸汽压力仅为0.02Mpa- 0.05Mpa，低压系统，因此不需要高压管道焊接，从而以较低的成本提供了更高的安全性。水容积< 30L 为免检产品 （非特种设备）

—低压蒸汽养护可以加快混凝土中水泥的水化速度，在缩短混凝土养护时间、加快施工进度等方面具有积极作用

—提高产品品质，并使混凝土早期强度显著提高

—不受环境温度和季节气候的影响，即使低温寒冷冬季也可以正常养护

蒸汽养护系统应用领域广泛

 专注于混凝土养护技术的开发研究和实践，Curetec固尔特定制化蒸汽养护系统几乎可以对任何水泥制品或混凝土产品进行养护：铺路石、混凝土砌块砖、混凝土仿石/有色砖、混凝土预制构件、混凝土ST 板、预应力混凝土产品、混凝土管桩/电杆、混凝土检修口、混凝土管道、混凝土预制梁/柱、混凝土地下管廊、混凝土铸石、混凝土屋面瓦、饰面石板、混凝土隧道管片、混凝土隧道箱涵、混凝土桥段、铁路轨枕、预拌混凝土、UHPC 超高性能混凝土、GRC 装饰混凝土、混凝土市政产品等。

▲可养护的混凝土预制PC构件产品部分示例

结 语

Curetec固尔特带着最前沿的混凝土养护技术，与混凝土建筑科技企业战略合作，本次合作将更好地促进双方实现优势互补、资源共享，为大连生态智能制造装配基地的打造贡献行业力量，共同推动中国装配式建筑工业信息化和高质量建设。