一种大体积混凝土降温施工方法与流程

本发明属于建筑施工，具体涉及一种大体积混凝土的降温施工方法。

背景技术：

1、大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构，具有结构厚，体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。大体积混凝土在硬化期间，一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热，使结构件具有“热涨”的特性；另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性，两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构，导致结构出现裂缝。如采取控制措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。

2、目前，我国大体积混凝土降温养护的施工方法主要有以下三种方法：(1)水浴法：大体积混凝土构筑物在夏季施工中遇到的突出矛盾是在强烈的日光照射下，干燥混凝土表面温度可达到60℃之高，采取水浴法施工不仅能提供混凝土强度发展中所需要的用水，满足养护要求，而且从构筑物顶部流经构筑物表面，带走大量热量，防止骤热引起温度裂缝。(2)蓄水法：为了控制混凝土内外温差，避免混凝土开裂，在构筑物表面蓄有一定高度的水，由于水有一定的隔热保温效果，从而有效的控制混凝土表面温度与内部中心温度的差值。(3)保温法：工程实践证明，大体积混凝土常见的裂缝，较多发生在早期。这是因为早期混凝土内由于水泥水化热反应升温很高，拆模后混凝土表面温度降低，在表面部位形成了很陡的温度阶梯，产生了很大的拉应力，因早期混凝土强度较低从而导致裂缝的产生。另外，在冬季负温季节或早春晚秋气温骤降频繁季节，也易形成裂缝。鉴于以上情况，利用保温材料覆盖提高新浇筑的混凝土表面和四周温度，减少内外温差，是一种简单易行的温度控制方法。在气温骤降期间，推迟拆模时间也是经济可行的保温措施。(4)冷却水管法：循环冷却水管的降温原理主要指在施工过程中，要在结构体内预先埋好循环冷却水管，在混凝土浇筑完毕或者混凝土浇筑过程中及时地通冷却水。发挥水管的导热性能，使混凝土的部分热量便随着冷却水的流动而被带走，从而使得混凝土的温度有所降低。但根据混凝土降温阶段的日的，我们将其分为初期冷却和后期冷却，两期冷却中主要依靠通冷却水流动带走热量。初期冷却指的是，在混凝土初凝之后进行，或是在混凝土浇筑时进行，这样能够有效削减水化热引起的温差，从而将水化热引起的温度应力达到满足允许温差要求。后期冷却则是指，在水泥水化热作用基本完成之后的某一个时间开始，其目的在于满足接缝灌浆的温度要求。

3、综上所述的大体积混凝土降温养护的施工方法中水浴法需要将该建筑物(或构筑物)全部浸泡在水下，此方法适合体型不大易于积水排水的施工场地；而蓄水法意在建筑物(或构筑物)内部蓄水养护，此方法适合可以内部存水的结构。水浴法和蓄水法存在着类似的缺点，就是施工受场地和工程条件限制且大量浪费水资源，保温法则存在效果不佳且浪费保温材料增加造价的问题。冷却水管法在对混凝土降温的同时，随着混凝土浇筑块的体积增大，冷却水管控制混凝土温度上升的能力下降，易在冷却水管周围会引起较大的混凝土温差，产生大量冷缩微裂缝；另外冷却水管的水温对降温效果具有较大影响，升温后的水，需不间断通入温度较低的水，因此该方法具有较大局限性，且会造成水资源的浪费。

4、此处建议补充对冷却水管法的技术缺陷进行总结，且刚好是本申请的技术方案能够解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种大体积混凝土的降温施工方法，通过相变材料的相变，降低内部的最高温度，达到降温的目的，同时通过相变材料的相变和流动，达到大体积混凝土内层和表层温度的均匀。

2、为达到上述目的，采用技术方案如下：

3、一种大体积混凝土的降温施工方法，包括如下步骤：

4、(1)在混凝土浇筑施工之前预埋相变通气管道；

5、(2)浇筑混凝土并在内部布置温度检测点；

6、(3)通过连接混凝土外部的气泵和通气管，使相变通气管道内的气体和/或液体循环流动；

7、(4)混凝土内外部温度一致并达到常温时关闭气泵；

8、(5)用水泥浆对相变通气管道进行填充。

9、按上述方案，所述相变通气管道为水泥预制管，其原料按重量百分数计如下：

10、水泥8-20份，纤维0.05-0.1份，水1-6份，减水剂0.05-0.4份，肉豆蔻酸2～6份、棕榈酸甲酯2～4份、硬脂酸甲酯1～4份、海藻酸钠钙1-3份、聚乙二醇1-3份。

11、按上述方案，所述相变通气管道直径范围4-6cm，壁厚范围1-2cm。

12、按上述方案，步骤(1)中所述相变通气管道分层预埋，层间间隔距离范围为60cm-100cm。

13、按上述方案，步骤(3)还包括监测所述温度检测点的温度与外部温度的差值，调节相变通气管道内的气体和/或液体循环流动速度，减少混凝土内外温差。

14、按上述方案，步骤(3)还包括在8混凝土外部设置冷却装置，对相变通气管道内的气体和/或液体进行冷却，维持混凝土整体水化温度。

15、相对于现有技术，本发明有益效果如下：

16、本发明相变管道中含有相变材料，在40-60摄氏度发生相变，吸收混凝土水化热量。

17、通过外部连接气泵使相变通气管道中气体和/或液体(相变成分)循环流动，吸取混凝土高温部分的热量传给低温部位的混凝土，减少混凝土内外温差。

18、该大体积混凝土的降温施工方法不需要用水，有效地解决传统施工速度慢，资源浪费等问题。

19、此施工方法不仅操作简便，降低资源消耗，而且提高施工质量，降低施工成本。

技术特征：

1.一种大体积混凝土的降温施工方法，其特征在于包括如下步骤：

2.如权利要求1所述大体积混凝土的降温施工方法，其特征在于所述相变通气管道为水泥预制管，其原料按重量百分数计如下：

3.如权利要求1所述大体积混凝土的降温施工方法，其特征在于所述相变通气管道直径范围4-6cm，壁厚范围1-2cm。

4.如权利要求1所述大体积混凝土的降温施工方法，其特征在于步骤(1)中所述相变通气管道分层预埋，层间间隔距离范围为60cm-100cm。

5.如权利要求1所述大体积混凝土的降温施工方法，其特征在于步骤(3)还包括监测所述温度检测点的温度与外部温度的差值，调节相变通气管道内的气体和/或液体循环流动速度，减少混凝土内外温差。

6.如权利要求1所述大体积混凝土的降温施工方法，其特征在于步骤(3)还包括在8混凝土外部设置冷却装置，对相变通气管道内的气体和/或液体进行冷却，维持混凝土整体水化温度。

技术总结
本发明公开了一种大体积混凝土的降温施工方法，在混凝土浇筑施工之前预埋相变通气管道；浇筑混凝土并在内部布置温度检测点；通过连接混凝土外部的气泵和通气管，使相变通气管道内的气体和/或液体循环流动；混凝土内外部温度一致并达到常温时关闭气泵；用水泥浆对相变通气管道进行填充；本发明相变管道中含有相变材料，在40‑60摄氏度发生相变，吸收混凝土水化热量；通过外部连接气泵使相变通气管道中气体和/或液体(相变成分)循环流动，吸取混凝土高温部分的热量传给低温部位的混凝土，减少混凝土内外温差；不需要用水，有效地解决传统施工速度慢资源浪费等问题；不仅操作简便，降低资源消耗，而且提高施工质量，降低施工成本。

技术研发人员：王淑,赵日煦,熊龙,李兴,王婵,邢菊香
受保护的技术使用者：中建商品混凝土有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4