一种大体积混凝土保温养护桶及养护方法与流程

1.本技术属于混凝土施工质量控制技术领域，具体涉及一种大体积混凝土保温养护桶及养护方法。


背景技术：

2.大体积混凝土内的水泥等胶凝材料，在水化过程中会放出大量的热，而混凝土是热的不良导体，导致大体积混凝土构件内部产生的热量无法及时散发，因此大体积混凝土构件内部温度经常超过70℃。由于混凝土结构内部热量无法及时传递到表面，导致混凝土构件表面的温度低，内部温度较高，因此，会产生较大的内表温差引起的温度应力，并进而引起大体积混凝土构件出现裂缝。
3.为降低大体积混凝土构件内表温差，目前多采用在混凝土内部布置冷却水管降温和外部保温养护等技术措施，其中外部保温养护是控制大体积混凝土构件内表温差的重要技术措施。常用的保温养护措施是在大体积混凝土构件外部覆盖保温棉被和土工布等保温材料。由于水的比热容约为4.2
×
103j/(kg
·
℃)，明显高于其他液体等材料，具有良好的保温效果，在大体积混凝土构件顶部蓄水养护是有效控制混凝土内表温差的有效方法，可克服保温棉被和土工布等常规材料保温养护效果不佳的缺陷。为了在混凝土构件顶部蓄水养护，需要开发适用于保温养护的表面蓄水养护装置。因此，本专利开展了相关研究，开发出了大体积混凝土表面的蓄水养护的保温养护桶，从而控制大体积混凝土构件内表温差，控制大体积混凝土构件温度裂缝。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的缺点或不足，本技术要解决的技术问题是提供一种大体积混凝土保温养护桶及养护方法，有效调控大体积混凝土内表温差，保证大体积混凝土在温升和降温过程中混凝土内表温差满足规范要求，控制大体积混凝土温度应力，从而保证大体积混凝土在施工过程不会产生温度裂缝，保证工程质量。
5.为解决上述技术问题，本技术通过以下技术方案来实现：
6.本技术提出了一种大体积混凝土保温养护桶，包括：上下敞开设置的养护桶本体以及设置在所述养护桶外侧的无机纤维棉保温层，所述无机纤维保温层由矿物纤维以及粘结材料充分混合形成。
7.其中，在本技术中，所述养护桶的外形尺寸与大体积混凝土构件顶部尺寸相同，高度为500-1000mm，可采用焊接拼接。
8.可选地，上述的大体积混凝土保温养护桶，其中，所述养护桶本体采用钢板制作而成。
9.可选地，上述的大体积混凝土保温养护桶，其中，所述钢板的厚度为20-30mm。
10.可选地，上述的大体积混凝土保温养护桶，其中，所述无机纤维保温层的厚度为200-300mm。可选地，所述无机纤维保温层的导热系数不大于0.036w/m
·
k，无机纤维棉保温
层由矿物纤维和粘结材料经专用设备高速喷出，矿物纤维和粘结材料在喷头端口充分混合，从而在桶体外形成密闭无接缝的无机纤维棉保温层。
11.可选地，上述的大体积混凝土保温养护桶，其中，所述矿物纤维采用玻璃棉或岩棉制成，所述矿物纤维的直径为3-5μm。
12.可选地，上述的大体积混凝土保温养护桶，其中，所述无机纤维保温层中所述矿物纤维的体积含量为10-20％。
13.可选地，上述的大体积混凝土保温养护桶，其中，所述粘结材料由石膏、水泥以及水组成，其中，所述水占所述石膏和所述水泥的总质量的20％-30％，所述石膏占所述石膏和所述水泥的总质量的70％-80％。和/或，所述石膏采用半水石膏；和/或，所述水泥采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
14.本技术还提出了一种大体积混凝土保温养护桶的养护方法，包括：
15.浇筑的大体积混凝土构件终凝后，在养护桶底部涂刷粘结剂；其中，所述粘结剂优选地采用环氧粘结剂；
16.将所述养护桶安装在大体积混凝土构件顶部，使所述养护桶与所述大体积混凝土顶面有效粘结；
17.在所述养护桶内侧壁与所述大体积混凝土构件的缝隙处涂刷硅胶。
18.可选地，上述的养护方法，其中，涂刷的所述硅胶使所述养护桶内侧壁和所述大体积混凝土构件顶面形成边长30-50mm的等边三角形硅胶封闭层，保证所述养护桶与所述大体积混凝土构件的结合面不会渗漏水。
19.可选地，上述的养护方法，其中，待所述大体积混凝土构件终凝后，向所述养护桶内注水，注水深度控制在400-600mm，水温不宜小于5℃；其中，水温根据环境温度而变化，水温与环境温度相同。
20.与现有技术相比，本技术具有如下技术效果：
21.本技术克服了现有技术采用棉被和土工布保温效果差的技术问题，可节约棉被和土工布的消耗，且具有良好的温控效果，具有显著的经济和社会效益。
22.本技术通过蓄水保温的方式，可有效控制大体积混凝土构件的内表温差，内表温差可控制在20℃以内，显著低于现有规范的25℃控制要求。
23.本技术通过桶体外部保温和水的保温共同作用，保证了混凝土外表温度和内部温度同步增加，有效降低大体积混凝土构件内外温差和降温过快，克服现有技术大体积混凝土出现裂缝技术问题。
具体实施方式
24.下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.本实施例所采用的材料和机具
26.(1)大体积混凝土构件的尺寸：长5000mm，宽为4000mm，高度1500mm。
27.(2)模板：采用钢模板，钢板厚度25mm，外侧喷涂超细无机纤维棉保温层，保温层的
厚度为250mm。
28.(3)保温养护桶：长5000mm，宽为4000mm，高度650mm。
29.(4)保温材料：超细岩棉纤维保温层，由4μm岩棉纤维、半水石膏、强度等级42.5普通硅酸盐水泥和水组成；保温棉被，厚度为200mm；土工布，采用两层土工布，厚度为15mm。
30.(5)混凝土配合比：采用c40混凝土，混凝土配合比如表1所示。采用强度等级42.5普通硅酸盐水泥；5-31.5mm连续级配碎石；细度模数2.5的中砂；ⅱ级粉煤灰；s95矿渣粉；减水率25％的高性能减水剂。
31.表1混凝土配合比(kg/m3)
32.水泥粗骨料细骨料粉煤灰矿渣粉减水剂水2851110680109454.30165
33.(6)混凝土搅拌机：2m3混凝土搅拌机。
34.(7)混凝土振捣设备：frz-50气动振动棒。
35.(8)温度监测设备：采用无线传输数显的大体积混凝土测温电脑监测系统。
36.本实施例所涉及的养护方法如下所示：
37.(1)混凝土浇筑
38.采用表1的混凝土配合比，搅拌混凝土，按照每层厚度为400mm，采用振动棒浇筑大体积混凝土，大体积混凝土构件的长5000mm，宽为4000mm，高度2000mm。
39.(2)保温养护桶制作与安装
40.采用焊接工艺制作保温养护桶，其长为5000mm，宽为4000mm，高为650mm，并在桶体的外侧喷涂超细岩棉纤维保温层，保温层的厚度为250mm。
41.当混凝土终凝后，采用水与水泥质量比为1：2的水泥砂浆将大体积混凝土构件顶面整平，以保证保温养护桶与构件顶面良好接触，其中水泥砂浆所用水泥可采用强度等级不低于42.5的水泥。将制作好的养护保温桶底部涂刷一层环氧粘结剂，并立即将保温养护桶安装在大体积混凝土构件顶面，并在保温桶的内侧与构件缝隙处涂刷硅胶，形成边长为40mm的等边三角形硅胶封闭层。
42.(3)混凝土蓄水保温养护
43.保温桶安装好后，立即向保温养护桶内注水，注水高度为500mm，水温与大气温度相同。
44.(4)混凝土温度监控
45.分别在构件中心点和混凝土构件的表层内50mm布置温度传感器测点，监测不同时间混凝土构件的内表温差。
46.(5)混凝土温度检测结果
47.在气温为5℃、15℃、25℃和35℃情况下，分别监测混凝土构件顶面覆盖保温棉被、覆盖土工布和本专利的保温养护桶养护，测试三种保温养护条件下的混凝土终凝后不同时间的内表温差，测试结果如表2所示。
48.表2混凝土最大内表温差监测结果(℃)
[0049][0050][0051]
从上述表2可以看出，覆盖保温棉被、覆盖土工布和本专利的保温养护桶养护的最大温差分别为27.9～30.1℃、29.8～32.3℃和16.5～18.5℃，由此可见，本技术的保温养护桶可有效控制大体积混凝土构件的内表温差，控制大体积构件的温度裂缝。
[0052]
以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本技术进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本技术的权利要求范围内。