一种混凝土控温模板及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土施工技术领域，具体涉及一种混凝土控温模板及其使用方法。
【背景技术】
[0002]墙体结构混凝土，尤其是长墙结构和地下侧墙结构混凝土的裂缝较为普遍，在夏季高温时节的裂缝尤为严重，裂缝主要出现在拆模之后几日内，裂缝形式主要为温度裂缝，以地下侧墙结构混凝土为例，在实际工程中，在入模温度达到35°C以上，水化温升达到30°C以上时，混凝土墙面上出现间隔0.5m?3.0m—条的温度裂缝的情况较为常见。目前解决这种裂缝的技术手段主要是添加钙类膨胀剂和水化热调控材料，虽然可以大幅缓解墙面开裂的程度，但仍无法彻底解决。国内外学者研究表明，混凝土的入模温度和绝热温升是影响混凝土产生温度裂缝的重要因素，在实际施工过程中，混凝土结构均存在一定程度的散热，混凝土内部温度达不到绝热条件下的温度，因此，混凝土的水化温升便成为控制混凝土温度裂缝的一个重要指标。
[0003]墙体结构混凝土的厚度一般在200mm?1200mm之间，在夏季高温时，温度裂缝较为常见，尤其在墙体厚度达到500mm以上时尤为显著，但目前在工程施工中却广泛采用《大体积混凝土施工规范》中的温控指标(例如里表温差不大于25°C)进行温度控制，大量实践表明，该温控指标难以适用于墙体结构混凝土，尤其不适用于夏季高温环境下的墙体结构混凝土，最有效的方法是大幅降低混凝土的入模温度和水化温升，但在现有技术中难以实现。现有技术中，申请号为CN201410626807.6的专利公开了一种智能温控混凝土加热模板施工装置，该专利通过对混凝土模板施行电加热解决冬季混凝土外表面温度低的问题，但该技术方法不便于模板的拼接安装，通过导电的形式，也不利于施工的安全性，而且在施工过程中易导致线路断路而使控温失败;专利ZL201010179347.9公开了一种相变控温大体积混凝土模板及其制备方法，本专利将相变材料包裹于混凝土模板中，利用相变材料的相变储能特性对混凝土进行温度调控，但该技术方法的局限性在于，相变储能材料的储能的量有限，对混凝土的温控范围较窄，对于水化温升较高的混凝土，其作用基本可以忽略不计，难以达到理想的技术效果。
[0004]因此，要解决墙体结构混凝土的温度裂缝问题，须发明一种具有针对性的技术方法，从根本上降低混凝土产生温度裂缝的风险，或彻底解决混凝土温度裂缝问题，为墙体结构混凝土的长期耐久性提供可靠的技术保障。
【发明内容】
[0005]针对墙体结构混凝土，尤其是长(侧)墙结构混凝土，解决夏季高温环境下混凝土的入模温度和水化温升较高而易产生温度裂缝的难题，以及解决冬季严寒环境下混凝土浇筑初期易受冻而出现结构破坏和里表温差过大易出现开裂的问题，本发明提供了一种混凝土控温模板及其使用方法，具体是这样实现的:
[0006]—种混凝土控温模板，包括钢板结构体、保温材料板和加强板;所述钢板结构体设有U型槽和安装台，保温材料板与U型槽和安装台配合使控温模板形成内部为空心的中空结构，加强板覆盖在保温材料板上，加强板和保温材料板的双层结构上设有通气接口，通气接口与控温模板的中空结构相连通，通气接口可安装接气管和输气管，接气管可将相邻控温模板的通气接口连接，使相邻控温模板的中空结构连通，输气管可将外界气体经通气接口通入到控温模板的中空结构中；
[0007]所述加强板设有螺纹孔，所述钢板结构体设有螺纹槽，加强板与钢板结构体是通过螺栓连接固定。
[0008]所述钢板结构体包括钢板面、卡槽和卡筋，所述钢板面为施工时钢板结构体与混凝土的接触面，所述卡槽设于钢板结构体下端，所述卡筋设于钢板结构体上端，两块控温模板可通过卡槽与卡筋的配合上下连接起来。
[0009]所述混凝土控温模板为长方形结构，在控温模板的四个角处各设有一个所述的通气接口；
[0010]所述接气管和输气管均为橡胶保温材料，以减少气流在输送中的温度损失。
[0011 ]所述加强板上设有3?5道开槽方管，以增强加强板的承受力。
[0012 ]所述保温材料板为硅酸铝保温材料、玻璃纤维保温材料、橡塑保温材料、岩棉保温材料或聚苯板保温材料中的一种。
[0013]本发明还提供了一种混凝土控温模板的使用方法，包括以下步骤:
[0014](I)按照施工顺序，先将侧墙结构的钢筋扎好，再使用所述控温模板搭建模板墙，利用接气管将所有控温模板内部的中空结构串联起来，并预留一个通气接口作为出气口；
[0015](2)在混凝土浇筑施工开始之前，利用制冷制热机通过输气管对控温模板通入任意设定温度的气流，所述设定温度的气流在串联的中空结构中流动，使混凝土的钢板面升温或降温，达到与所述设定温度的平衡；
[0016](3)浇筑混凝土，持续对控温模板通入设定温度的气流，所述保温材料板可以避免设定温度的气流与外界环境产生热量交换，使设定温度的气流通过钢板面与混凝土进行热量传递，设定温度的气流不断流动，混凝土与钢板面持续进行温度交换，促使混凝土的温度不断下降或升高，从而实现对混凝土的温度调控。
[0017]所述未与接气管或输气管接连的通气接口，可使用密封塞密封起来。
[0018]考虑到，模板墙的面积范围较大时，一次性将所有控温模板的中空结构串联起来，控温效果会受到影响，还可以将控温模板搭建的模板墙通过接气管连接分成至少两个连通的部分，对每个连通的部分进行通气控温，以便实现较好的控温效果。
[0019]本发明的有益效果:本发明提供的控温模板及其使用方法可实现模板与混凝土充分的热交换，可使混凝土自浇筑入模便开始降温或升温，在混凝土硬化前大幅降低或升高混凝土的温度，即相当于大幅降低或升高混凝土的入模温度，这是现有技术无法实现的；本发明的技术手段，在夏季高温时，除可大幅降低混凝土硬化前的温度外，还可在混凝土的温升阶段持续给混凝土降温，可有效地降低混凝土的水化温升，缩短混凝土温升和温降的温度变化历程时间，可较大程度地改善混凝土在温升和温降过程中结构的体积稳定性;在夏季高温环境下，不用再采取较为繁琐但成效不大的混凝土入模温度控制方法，拆模后混凝土温度已接近环境温度或较环境温度低，无须再进行保温养护;在冬季严寒地区，可通过向控温模板通入温气流实现对混凝土的加温，可保证混凝土不致受冻损坏以及确保混凝土的里表温差不会过大而导致混凝土开裂。
【附图说明】
[0020]图1为控温模板结构侧向剖面结构示意图。
[0021 ]图2为钢板结构体侧向剖面结构示意图。
[0022]图3为加强板侧向剖面结构示意图。
[0023]图4为两块控温模板拼装结构示意图。
[0024]图5为通气接口用密封塞密封的结构示意图。
[0025]图6为控温模板加强板一侧的平面结构示意图。
[0026]图7为使用本发明所述控温模板的结构示意图。
[0027]图8为混凝土浇筑时控温模板的装配示意图。
[0028]图卜图7中的标注为:I钢板结构体、2保温材料板、3加强板、4通气接口、5螺栓、6中空结构、7卡筋、8接气管、9螺纹槽、10卡槽、11螺纹孔、12开槽方管、13密封塞、14输气管、15制冷制热机、16钢板面、17U型槽、18安装台、19模板墙、20气流传输方向、21混凝土。
【具体实施方式】
[0029]一种混凝土控温模板，包括钢板结构体1、保温材料板2和加强板3，钢板结构体I设有U型槽17和安装台18，保温材料板2与U型槽17和安装台18配合使控温模板形成内部为空心的中空结构6，加强板3覆盖在保温材料板2上，加强板3和保温材料板2的双层结构上设有通气接口 4，通气接口 4与控温模板的中空结构6相连通，通气接口 4可安装接气管8和输气管14，接气管8可将相邻控温模板的通气接口 4连接，使相邻控温模板的中空结构6连通，输气管8可将外界气体经通气接口 4通入到控温模板的中空结构6中；
[0030]所述钢板结构体I包括钢板面16、卡槽10和卡筋7，所述钢板面16为施工时钢板结构体与I混凝土的接触面，所述卡槽10设于钢板结构体I的下端，所述卡筋7设于钢板结构体I的上端，两块控温模板可通过卡槽10与卡筋7的配合上下连接起来；
[0031]所述混凝土控温模板为长方形结构，在控温模板的四个角处各设有一个通气接口4；
[0032]所述加强板设有螺纹孔11，所述钢板结构体设有螺纹槽9，加强板3与钢板结构体I是通过螺栓5连接固定；
[0033]所述接气管8和输气管14均为橡胶保温材料，以减少气流在输送中的温度损失；
[0034]所述加强板3上设有3?5道开槽方管12，以增强加强板3的承受力；
[0035]所述保温材料板2为玻璃纤维保温材料；
[0036]一种混凝土控温模板的使用方法，包括以下步骤:
[0037](I)在扎好钢筋后，使用所述控温模板搭建模板墙19，利用接气管8将所有控温模板内部的中空结构6串联起来，并预留一个通气接口4作为出气口，未与接气管8或输气管14接连的通气接口 4，使用密封塞13密封起来；
[0038](2)在混凝土 21浇筑施工开始之前，利用制冷制热机15通过输气管14对控温模板通入设定温度的气流，设定温度的气流在串联的中空结构6中(如图7中指示的气流传输方向20)流动，使混凝土的钢板面16升温或降温，达到与设定温度的平衡；
[0039](3)浇筑混凝土 21，持续对控温模板通入设定温度的气流，混凝土 21与钢板面16产生温度传递，设定温度的气流不断流动，混凝土 21与钢板面16持续进行温度交换，促使混凝土 21的温度不断下降或上升，从而实现控温模板对混凝土 21的温度调控；
[0040]考虑到，模板墙19的面积范围较大时，一次性将所有控温模板的中空结构6串联起来，控温效果会受到影响，还可以将控温模板搭建的模板墙19通过接气管8连接分成至少两个连通的部分，对每个连通的部分分别进行通气控温，以便实现较好的控温效果。
[0041 ] 实施例
[0042]某地下侧墙结构，厚度0.8m，高度6m，单次浇筑长度为20m，环境温度34.2°C，使用C40混凝土浇筑施工，在未对混凝土实行入模温度控制时，混凝土的入模温度为36.4°C，水化温升33.00C,工程效果表明:侧墙开裂严重，每0.8?1.5米一条温度裂缝；
[0043]为减少混凝土的温度裂缝，经过冷却原材料、加冰等技术手段，将混凝土入模温度控制在31.5°C，水化温升32.6°C，工程效果表明:侧墙开裂严重，每1.0?1.6米一条温度裂缝；
[0044]以上两次施工的技术效果表明，在夏季高温环境下，该工程混凝土仅降低入模温度5 °C左右的效果不明显。
[0045]采用本发明的控温模板制模，混凝土的入模温度为36.6°C，通过输气管向控温模板内通入5°C的低温气流，控温模板与混凝土进行热量交换，测得混凝土的初凝时间为15h，初凝时混凝土的温度将为16.5°C，终凝时混凝土的温度降为14.2°C，随着水泥水化的进行，当混凝土温度达到25°C时，设定制冷制热机的气流输出温度为Tu，满足Tu= T灘社-20，当浇筑施工38h后测得混凝土达到温峰，混凝土水化温升25.8°C，工程效果表明:侧墙无温度裂缝产生，技术效果良好。
【主权项】
1.一种混凝土控温模板，其特征在于:包括钢板结构体(1)、保温材料板(2)和加强板(3)；所述钢板结构体(I)设有U型槽(17 )和安装台(18 )，保温材料板(2 )与U型槽(17 )和安装台(18 )配合使控温模板形成内部为空心的中空结构(6 )，加强板(3 )覆盖在保温材料板(2 )上;加强板(3)和保温材料板(2)的双层结构上设有通气接口(4)，通气接口(4)与控温模板的中空结构(6)相连通，通气接口(4)可安装接气管(8)和输气管(14);接气管(8)可将相邻控温模板的通气接口(4)连接，使相邻控温模板的中空结构(6)连通，输气管(14)可将外界气体经通气接口(4)通入到控温模板的中空结构(6)中； 所述加强板(3)设有螺纹孔(11)，所述钢板结构体(I)设有螺纹槽(9)，加强板(3)与钢板结构体(I)是通过螺栓(5)连接固定。2.根据权利要求1所述的一种混凝土控温模板，其特征在于，所述钢板结构体(I)包括钢板面(16)、卡槽(10)和卡筋(7)，所述钢板面(16)为施工时钢板结构体(I)与混凝土 (21)的接触面，所述卡槽(10)设于钢板结构体(I)下端，所述卡筋(7)设于钢板结构体(I)上端，两块控温模板可通过卡槽(10)与卡筋(7)的配合上下连接起来。3.根据权利要求2所述的一种混凝土控温模板，其特征在于，所述混凝土控温模板为长方形结构，在控温模板的四个角处各设有一个所述的通气接口(4)。4.根据权利要求2所述的一种混凝土控温模板，其特征在于，所述接气管(8)和输气管(14)均为橡胶保温材料。5.根据权利要求2所述的一种混凝土控温模板，其特征在于，所述加强板(3)上设有3~5道开槽方管(I 2)。6.根据权利要求2所述的一种混凝土控温模板，其特征在于，所述保温材料板(2)为硅酸铝保温材料、玻璃纤维保温材料、橡塑保温材料、岩棉保温材料或聚苯板保温材料中的一种。7.权利要求2至6任一项所述的一种混凝土控温模板的使用方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按照施工顺序，先将侧墙结构的钢筋扎好，再使用所述控温模板搭建模板墙(19)，利用接气管(8)将所有控温模板内部的中空结构(6)串联起来，并预留一个通气接口(4)作为出气口； (2)在混凝土浇筑施工开始之前，利用制冷制热机(15)通过输气管(14)对控温模板通入任意设定温度的气流，所述设定温度的气流在串联的中空结构(6)中流动，使混凝土的钢板面(16)升温或降温，达到与所述设定温度的平衡； (3)浇筑混凝土，持续对控温模板通入设定温度的气流，所述保温材料板(2)可以避免设定温度的气流与外界环境产生热量交换，使设定温度的气流通过钢板面(16)与混凝土(21)进行热量传递，设定温度的气流不断流动，混凝土 (21)与钢板面(16)持续进行温度交换，促使混凝土的温度不断下降或升高，从而实现对混凝土的温度调控。8.根据权利要求7所述的一种混凝土控温模板，其特征在于，所述未与接气管(8)或输气管(14)接连的通气接口(4)，可使用密封塞(13)密封起来。9.根据权利要求8所述的一种混凝土控温模板，其特征在于，可以将控温模板搭建的模板墙(19)通过接气管(8)连接分成至少两个连通的部分，对每个连通的部分进行通气控温。
【专利摘要】本发明公开了一种混凝土控温模板及其使用方法，所述控温模板包括钢板结构体、保温材料板和加强板，钢板结构体和保温材料板配合在一起形成中空结构，加强板覆盖在保温材料板上，加强板和保温材料板的双层结构上设有通气接口，通气接口可通过接气管连接，使相邻控温模板的中空结构连通，并通过输气管向中空结构内输送设定温度的气流，气流通过钢板面与混凝土进行热量交换，从而实现控温模板对混凝土的温度调控。本发明主要针对墙体结构，尤其是长（侧）墙结构混凝土的温度裂缝问题，解决夏季高温环境下混凝土因入模温度和水化温升较高而易产生温度裂缝，以及解决冬季严寒环境下混凝土浇筑初期易受冻而致结构破坏和里表温差过大而易致开裂的问题。
【IPC分类】E04G9/10
【公开号】CN105715040
【申请号】CN201610016516
【发明人】张建亮, 田倩, 姚婷, 李华, 王育江, 夏强, 李明
【申请人】江苏苏博特新材料股份有限公司