大体积混凝土的保温保湿养护结构的制作方法

1.本实用新型涉及混凝土养护技术领域，特别地，涉及一种大体积混凝土的保温保湿养护结构。


背景技术：

2.现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等，它主要的特点是体积大，最小断面的任何一个方向的尺寸最小为1m，它的表面系数比较小，很容易产生温度裂缝。而大体积混凝土裂缝产生的原因有很多种，主要是由于水泥的水化热在混凝土内部不易散失，使混凝土内外温差增大，产生温度应力。并且，在混凝土表面失水的情况下，以及由于混凝土材料的脆性和不均匀性等，产生收缩应力。而混凝土的抗拉强度低，尤其是在初期，在温度应力的作用下，使混凝土被拉裂，逐渐形成贯通裂缝，从而破坏了混凝土结构的整体性。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种大体积混凝土的保温保湿养护结构，以解决大体积混凝土在养护过程中容易产生裂缝的技术问题。
4.根据本实用新型的一个方面，提供一种大体积混凝土的保温保湿养护结构，包括垫层、冷却管网、测温管和蓄水池，所述垫层预先设置在核心筒基坑的底部，所述冷却管网预先固定安装在承台的钢筋上，所述冷却管网包括多根水平设置的冷却水管、垂直设置的进水管和出水管，所述多根冷却水管平行设置，相邻两根冷却水管之间通过90
°
弯头进行连接，所述进水管的一端与外部水泵相连，所述进水管的另一端与位于最外侧的一根冷却水管连接，所述出水管的一端与位于最外侧的另一根冷却水管连接，所述出水管的另一端伸出承台顶面，进水管和出水管引出承台顶面标高1m以上，所述测温管预先设置在相邻两根冷却水管之间且垂直设置，所述测温管上沿竖向设置多个测温点，用于监测承台混凝土内部的温度，在承台混凝土浇筑完成后通过外部水泵往所述冷却管网中通水对混凝土内部进行降温，所述出水管流出的水蓄于核心筒基坑内以形成所述蓄水池，用于对承台混凝土的表面进行保温保湿养护。
5.进一步地，在蓄水池中的水位高度超出承台混凝土顶面标高0.5m时，外部水泵从蓄水池中抽水以实现循环利用。
6.进一步地，所述冷却管网的数量为多套，多套冷却管网在承台内呈对称分布，且每套冷却管网的进水管均设置在承台的中间区域，出水管均设置在承台的边缘区域。
7.进一步地，最外侧的冷却水管距离承台边缘不大于1m。
8.进一步地，所述冷却水管采用直径48mm的薄壁钢管，每根薄壁钢管通过螺纹接头连接。
9.进一步地，多根所述冷却水管呈己字形分布。
10.进一步地，所述测温管的底面和顶面各设置一个测温点，在距离承台顶面0.5m处
设置一个测温点，中间每隔0.5m～1m的距离设置一个测温点。
11.进一步地，相邻两根冷却水管之间的间距为1m，所述测温管到两侧冷却水管的距离均为0.5m。
12.进一步地，多根所述冷却水管所在的高度位置距离承台顶面标高1.2m处。
13.进一步地，所述进水管与外部水泵之间设置有调节阀，用于调节冷却水流量。
14.本实用新型具有以下效果：
15.本实用新型的大体积混凝土的保温保湿养护结构，通过在混凝土浇筑施工之前预先在承台的钢筋结构上铺设冷却管网和测温管并进行固定，待承台混凝土浇筑完成后，利用外部水泵通入冷却水，冷却水在冷却管网中流通带走承台混凝土内部的水化热，并将出水管流出的水蓄于核心筒基坑内以形成蓄水池，从而对承台混凝土的表面进行保温保湿养护，在混凝土表面和大气环境之间构建了一层保温水养护，保证了混凝土表面与内部之间的温度差≤20℃，也有利于满足大体积混凝土施工规范中要求的混凝土表面与周围环境平均温度≤25℃的要求，减少了大体积混凝土的内外温差，防止产生温度应力，有利于混凝土强度的增长，避免了裂缝的产生。并且，可以通过预先埋设的测温管对承台混凝土内的温度进行监测，便于根据温度监测结果调节冷却水流量以改善降温效果。
16.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1是本实用新型优选实施例的大体积混凝土的保温保湿养护结构的剖面结构示意图。
19.图2是本实用新型优选实施例的冷却水管铺设的平面示意图。
具体实施方式
20.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
21.如图1和图2所示，本实用新型的优选实施例提供一种大体积混凝土的保温保湿养护结构，包括垫层、冷却管网、测温管和蓄水池，所述垫层预先设置在核心筒基坑的底部，所述垫层可以起到隔水、防冻等作用，以起到改善基层和土基的工作条件，其水稳定性较好。所述冷却管网预先固定安装在承台的钢筋上，所述冷却管网包括多根水平设置的冷却水管、垂直设置的进水管和出水管，所述多根冷却水管平行设置，相邻两根冷却水管之间通过90
°
弯头进行连接。其中，所述冷却水管采用钢筋在承台的钢筋结构上进行定位和加固，防止在混凝土振捣时发生移动偏位。所述进水管的一端与外部水泵相连，所述进水管的另一端与位于最外侧的一根冷却水管连接，所述出水管的一端与位于最外侧的另一根冷却水管连接，所述出水管的另一端伸出承台顶面，进水管和出水管引出承台顶面标高1m以上。所述测温管预先设置在相邻两根冷却水管之间且垂直设置，所述测温管上沿竖向设置多个测温
点，用于监测承台混凝土内部的温度。在承台混凝土浇筑完成后通过外部水泵往所述冷却管网中通水对混凝土内部进行降温，所述出水管流出的水蓄于核心筒基坑内以形成所述蓄水池，用于对承台混凝土的表面进行保温保湿养护。
22.可以理解，本实施例的大体积混凝土的保温保湿养护结构，通过在混凝土浇筑施工之前预先在承台的钢筋结构上铺设冷却管网和测温管并进行固定，待承台混凝土浇筑完成后，利用外部水泵通入冷却水，冷却水在冷却管网中流通带走承台混凝土内部的水化热，并将出水管流出的水蓄于核心筒基坑内以形成蓄水池，从而对承台混凝土的表面进行保温保湿养护，在混凝土表面和大气环境之间构建了一层保温水养护，保证了混凝土表面与内部之间的温度差≤20℃，也有利于满足大体积混凝土施工规范中要求的混凝土表面与周围环境平均温度≤25℃的要求，减少了大体积混凝土的内外温差，防止产生温度应力，有利于混凝土强度的增长，避免了裂缝的产生。并且，可以通过预先埋设的测温管对承台混凝土内的温度进行监测，便于根据温度监测结果调节冷却水流量以改善降温效果。
23.可以理解，在蓄水池中的水位高度超出承台混凝土顶面标高0.5m时，承台混凝土内的水化热已经消散了一部分，混凝土内部温度有所降低，而且此时蓄水池中的储水量已经可以满足水流量要求，此时，外部水泵从蓄水池中抽水以实现循环利用，不再从外部引入冷却水，降低了养护成本。
24.另外，所述冷却管网的数量为多套，例如为4套，多套冷却管网在承台内呈对称分布，且每套冷却管网的进水管均设置在承台的中间区域，出水管均设置在承台的边缘区域。考虑到承台混凝土浇注完成后，中间区域混凝土中的水化热相比于边缘区域更难消散，故而通过将进水管设置在承台的中间区域，刚通入的低温冷却水可以快速地带走中间区域混凝土中的水化热，确保了整个承台降温的均匀性，可以有效地防止承台中间区域产生内部裂缝。作为优选的，每套冷却管网的最外侧冷却水管距离承台边缘不大于1m，保证了承台边缘的散热效果。其中，多根所述冷却水管呈己字形分布，有利于增大整个冷却管网的散热面积，确保了良好的散热效果。作为优选的，相邻两根冷却水管之间的间距为1m，既保证了散热效果，也降低了冷却水管的铺设成本。另外，所述测温管到两侧冷却水管的距离均为0.5m，即所述测温管位于相邻两根冷却水管的正中间。测温管可以设置任意两根相邻冷却水管之间，即采用单点温度监测，有利于控制测温管的铺设成本，当然也可以在每相连的两根冷却水管之间均设置一根测温管，有利于提高温度监测的准确度，实际施工时可以根据铺设成本和温度监测结果准确度来进行综合考虑。
25.另外，多根所述冷却水管所在的高度位置距离承台顶面标高1.2m处，在此高度位置处，对于整个承台的散热效果较好。
26.作为优选的，所述冷却水管采用直径48mm的薄壁钢管，有助于水化热的快速传导，每根薄壁钢管通过螺纹接头连接。
27.所述测温管的底面和顶面各设置一个测温点，在距离承台顶面0.5m处设置一个测温点，中间每隔0.5m～1m的距离设置一个测温点，综合各个测温点的温度测量结果来整体评估得到承台混凝土内部的温度值，确保了温度测量结果的准确度。
28.另外，作为优选的，所述进水管与外部水泵之间设置有调节阀，用于调节冷却水流量。施工人员可以根据温度监测结果来控制调节阀的开度，当监测到承台混凝土内部的温度较高，与外部蓄水池内的水温相差20℃以上时，则控制调节阀的开度增大，提高冷却水流
量以实现快速降温，而当监测到承台混凝土内部的温度下降后，即与外部蓄水池内的水温差小于20℃时，则控制调节阀的开度减少，减少冷却水流量。
29.在施工过程中，预先铺设好冷却管网和测温管，对冷却管网进行整体通水调试，以确保水管畅通且不漏水。然后进行承台混凝土浇筑，在承台混凝土浇筑完成后8小时开始初期通水冷却，冷却水的水质应符合建筑工程中混凝土养护用水的标准，一般采用自来水，自来水的温度为自然温度，通常在8℃～15℃之间。当蓄水池中的水位高度达到超出承台顶面标高0.5m时，停止通入自来水，将水泵的进水口置于蓄水池中进行引水。采用蓄水池中的水进行循环通水养护，直至将蓄水池中的水放至承台面以下，进行地下室结构施工位置，此过程一般为5～7天。在此阶段，直接从畜水池中抽水，经冷却水管吸热后，再回到畜水池，循环水能补充畜水池表面散热后的热量损失，使畜水池保持在一定水温下对混凝土进行保温养护，能明显降低混凝土内部与混凝土表面的温差。在混凝土经过一段时间养护，达到设计强度80％左右，从畜水池水位降低后开始，直到养护期结束。在这个阶段，承台顶面已进行地下室结构施工，还是利用畜水池中的水进行循环通水养护，降低混凝土内部的温度，当混凝土内部温度与周围环境温度的差值≤25℃时，方可停止通水养护。考虑到承台混凝土温度在前1～2天急剧上升，第2天或第3天达到峰值，之后缓慢下降，8～10天左右达到与大气温差不超过20℃，因此，在混凝土浇筑完成后1～2天内每2小时测量一次温度，3～5天后每4小时测量一次，第6天以后每8小时测量一次，同时测好大气温度和蓄水池内的水温，并做好记录，直至混凝土内部温度与大气环境平均温度之差小于20℃为止。具体的温度测量方式为：采用温度计进行测温，沿测温管管壁依次放入预设的测温点为止，过一段时间待读数稳定后快速提出，立即读数。待承台混凝土冷却完成后，采用比承台混凝土强度高一个标号的微膨胀水泥砂浆进行注浆，由管道的一端注入，另一端冒出为止，以保证承台内冷却水管被砂浆填充密实。另外，在承台混凝土浇筑后，初步用塑料薄膜覆盖。初凝后，采用冷却水管流出的热水进行保温保湿养护。在拆除承台侧模时，避免撬动模板时对混凝土棱角造成损坏，在养护期间，避免设备、重物对承台棱角的撞击。
30.在实际应用中，本技术人在承建的某楼盘核心筒承台的大体积混凝土施工中采用了本实用新型的保温保湿养护结构，无贯通裂缝出现，混凝土表面无0.1mm以上的裂缝出现，整个承台无一处渗水的现象出来。而且承台混凝土在保温保湿养护条件下，强度提升较快，经回弹进行实体检测，7天强度达到设计强度的80％，28天强度已达设计强度的114％。因此，采用内降外保循环通水的结构设计进行大体积混凝土施工裂缝控制能取得了良好的效果，有效地确保了大体积混凝土施工质量。
31.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。