一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)及作法
【專利摘要】一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)及作法，屬于建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】；本發(fā)明一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)適用于大體積混凝土表面溫度裂縫的控制；通過合理安排自然冷卻槽的分區(qū)，使得內(nèi)部水源可以往復(fù)循環(huán)使用，之后在大體積混凝土表面進行循環(huán)水蓄水，使得混凝土表面的多余熱量被循環(huán)水及時熱交換出去，減小了混凝土內(nèi)外溫差，大大降低了大體積混凝土溫度裂縫出現(xiàn)的可能性，可使工程造價降低50％，工期縮短30％，真正做到綠色低碳環(huán)保。
【專利說明】一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)及作法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)及作法，屬于建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，推動了我國工程建設(shè)的巨大進步，現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)正朝著體積越來越高、越來越大，體型愈加復(fù)雜、功能更是多樣的綜合性方向發(fā)展，大體積混凝土結(jié)構(gòu)便隨之應(yīng)運而生。但混凝土在澆筑及養(yǎng)護的過程中會產(chǎn)生大量的水化熱，水化熱產(chǎn)生的溫度應(yīng)力會造成結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。這種裂縫對結(jié)構(gòu)的破壞力強，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的使用，如何最大程度的減少或者避免產(chǎn)生溫度裂縫這一工程實際問題便擺在了人們的面前。
[0003]傳統(tǒng)的大體積混凝土降溫方法是在澆筑混凝土之前分層布置冷卻水管，之后在冷卻水管內(nèi)通入冷卻水，最后把冷卻水管進行灌漿封閉。該做法降溫效果良好，但存在較大問題，主要在與該做法僅對Im內(nèi)的混凝土起到了降溫作用，而對水管Im以外的混凝土基本沒有明顯的效果，同時由于需要提前布置大量的冷卻水管，因此操作起來較為復(fù)雜，造價也較為昂貴?；诖耍景l(fā)明提出了一種原理簡單，造價低廉，易于施工的帶自然冷卻槽的循環(huán)水降溫系統(tǒng)。通過在冷卻槽內(nèi)加設(shè)隔離板使得內(nèi)部水源可以循環(huán)使用，通過循環(huán)水管將自然冷卻槽和降溫池有機連接在一起，相比于傳統(tǒng)作法可有效縮短施工工期，減少施工成本，真正做到綠色低碳環(huán)保，非常適用于大體積混凝土基礎(chǔ)的施工。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種具有構(gòu)造簡單、造價低廉、施工方便、綠色低碳環(huán)保一體化等優(yōu)點的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，以期有效解決傳統(tǒng)大體積混凝土冷卻水降溫方法中操作復(fù)雜、造價昂貴、無法綠色環(huán)保等缺點。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括自然冷卻槽1、隔離板2、循環(huán)水管3、降溫池4、大體積混凝土 5 ;
[0007]隔離板2設(shè)置在自然冷卻槽I的內(nèi)部，大體積混凝土 5設(shè)置在降溫池4的內(nèi)部，自然冷卻槽I與大體積混凝土 5通過循環(huán)水管3連接成一體。
[0008]通過在自然冷卻槽I內(nèi)部加設(shè)隔離板2，使得內(nèi)部水源可以循環(huán)使用，之后通過循環(huán)水管3將自然冷卻槽1、大體積混凝土 5連接在一起，形成帶自然冷卻槽的循環(huán)水降溫系統(tǒng)。
[0009]所述自然冷卻槽I為系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，位于大體積混凝土 5的兩側(cè)，為凹形水槽結(jié)構(gòu)，可采用普通磚進行砌筑，自然冷卻槽I的長度同大體積混凝土 5的長度，可采用1:2.5水泥砂漿抹面，同時在自然冷卻槽I的中部預(yù)留出隔離板2的插槽；隔離板2把自然冷卻槽劃分為上區(qū)和下區(qū)，上區(qū)設(shè)一臺水泵。
[0010]所述隔離板2為自然冷卻槽I的隔離裝置?？刹捎米杷Ч己玫母邚姸蠕摻z網(wǎng)水泥砂漿板。
[0011]所述循環(huán)水管3為系統(tǒng)的管道線路。采用DG150集水管，材質(zhì)可以使鑄鐵或者塑料。起點為自然冷卻槽I 一端水泵，之后連接到降溫池4，再從降溫池4連接到終點自然冷卻槽I另外一端水泵。
[0012]所述降溫池4為循環(huán)水系統(tǒng)的降溫蓄水結(jié)構(gòu)，其是在大體積混凝土四周圍砌的水池，可采用普通磚砌筑并用1:2水泥砂漿抹面；降溫池4左右兩側(cè)各設(shè)置一個進水口和一個出水口，方便與循環(huán)水管3進行連接。
[0013]所述大體積混凝土 5為循環(huán)水系統(tǒng)的控制對象，為混凝土結(jié)構(gòu)實體最小幾何尺寸不小于Im的大體量混凝土，或會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。
[0014]所述的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，其制作方法如下:
[0015]第一步，在距大體積混凝土5兩側(cè)外磚砌兩個自然冷卻槽1，內(nèi)部配置水泵各I臺，在預(yù)留的插槽位置處插入隔離板2，高于自然冷卻槽I至少200_ ;
[0016]第二步，大體積混凝土 5澆筑完畢后及時覆蓋塑料薄膜并灑水養(yǎng)護，同時混凝土側(cè)面采用雙層麻袋片覆蓋保濕，隨著大體積混凝土 5的收面沿板面四周外用磚砌降溫池4并用1:2水泥砂漿抹面；
[0017]第三步，將循環(huán)水管3連接兩側(cè)自然冷卻槽I和降溫池4，起點為自然冷卻槽I上區(qū)底部水泵，之后到降溫池4 一側(cè)進水口，然后從降溫池4 一側(cè)出水口連接到自然冷卻槽I下區(qū)；
[0018]第四步，經(jīng)過第一次循環(huán)蓄水之后，降溫池4內(nèi)的水源首先排到自然冷卻槽I的下區(qū)進行自然冷卻，等冷卻完成之后打開隔離板2使下區(qū)水再回到上區(qū)內(nèi)繼續(xù)進行循環(huán)。具體循環(huán)流程為:養(yǎng)護第一天采取灑水措施；第二、三天要求每四小時水循環(huán)一次，蓄水深度200mm?240mm ;第四天要求每六小時循環(huán)蓄水一次，蓄水深度240mm ;五天以后，每八小時循環(huán)一次，蓄水深度150_ ;第七天以后蓄水深度每天減少20_，直至14天撤水。最后形成一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)適用于大體積混凝土表面溫度裂縫的控制。通過合理安排自然冷卻槽的分區(qū)，使得內(nèi)部水源可以不斷往復(fù)循環(huán)使用，很好的節(jié)約了水資源，之后在大體積混凝土表面進行循環(huán)水蓄水，使得混凝土表面的多余熱量被循環(huán)水及時熱交換出去，減小了混凝土內(nèi)外溫差，大大降低了大體積混凝土溫度裂縫出現(xiàn)的可能性，可使工程造價降低50%，工期縮短30%，同時真正做到綠色低碳環(huán)保。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖中:1、自然冷卻槽，2、隔離板，3、循環(huán)水管，4、降溫池，5、大體積混凝土。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明:
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括自然冷卻槽1、隔離板2、循環(huán)水管3、降溫池4、大體積混凝土 5。
[0024]隔離板2設(shè)置在自然冷卻槽I的內(nèi)部，大體積混凝土 5設(shè)置在降溫池4的內(nèi)部，自然冷卻槽I與大體積混凝土 5通過循環(huán)水管3連接成一體。
[0025]通過在自然冷卻槽I內(nèi)部加設(shè)隔離板2，使得內(nèi)部水源可以循環(huán)使用，之后通過循環(huán)水管3將自然冷卻槽1、大體積混凝土 5連接在一起，形成帶自然冷卻槽的循環(huán)水降溫系統(tǒng)。
[0026]所述自然冷卻槽I為系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)措施。位于大體積混凝土 5的兩側(cè)0.Sm處，為凹形水槽結(jié)構(gòu)，可采用普通磚進行砌筑，自然冷卻槽I寬度為500mm，深度為700mm，長度同大體積混凝土 5的長度，采用1:2.5水泥砂漿抹面，同時在自然冷卻槽的中部預(yù)留出隔離板2的插槽，寬度為500_，高度為700_，厚度為30?50_，隔離板2把自然冷卻槽劃分為上區(qū)和下區(qū)，上區(qū)設(shè)一臺65WQ36-27-5.5水泵以提供上升動能。
[0027]所述隔離板2為自然冷卻槽I的隔離裝置?？刹捎米杷Ч己玫母邚姸蠕摻z網(wǎng)水泥砂漿板，隔離板2的厚度為30?50mm，寬度為500mm，高度為900mm，主要作用是把自然冷卻槽I分割為兩個既獨立又聯(lián)系的上下區(qū)域，使得自然冷卻槽I中的水可以不斷循環(huán)往復(fù)使用，而無需進入市政排水網(wǎng)絡(luò)，可大大節(jié)約水源。
[0028]所述循環(huán)水管3為系統(tǒng)的管道線路。采用DG150集水管，內(nèi)徑為150mm，材質(zhì)可以使鑄鐵或者塑料。起點為自然冷卻槽I 一端水泵，之后連接到降溫池4，再從降溫池4連接到終點自然冷卻槽I另外一端水泵。
[0029]所述降溫池4為循環(huán)水系統(tǒng)的降溫蓄水措施。是在大體積混凝土四周圍砌120mm寬，240mm高的水池，可采用普通磚砌筑(當(dāng)大體積混凝土厚1.8m時，砌筑120mm厚240mm高；當(dāng)大體積混凝土厚度大于2.0m時，砌筑240mm寬350mm高，并用1:2水泥砂楽抹面，(在陰角處做30mm半徑圓弧護角)。通過降溫池的蓄水，使得大體積混凝土 5表面的溫度熱量通過熱交換及時耗散出去，要求每次蓄水的水位應(yīng)至少高于大體積混凝土 5頂面240mm，降溫池4左右兩側(cè)各設(shè)置一個進水口和一個出水口，方便與循環(huán)水管3進行連接。
[0030]所述大體積混凝土 5為循環(huán)水系統(tǒng)的控制對象。主要指混凝土結(jié)構(gòu)實體最小幾何尺寸不小于Im的大體量混凝土，或會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。
[0031]所述的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，其制作方法如下:
[0032]第一步，在距大體積混凝土 5兩側(cè)外0.8m磚砌兩個500*700mm(寬*高)自然冷卻槽I (1:2.5水泥砂漿抹面)，內(nèi)部配置65WQ36-27-5.5水泵各I臺，在預(yù)留的插槽位置處插入隔離板2，高于自然冷卻槽I至少200mm;
[0033]第二步，大體積混凝土 5澆筑完畢后及時覆蓋塑料薄膜并灑水養(yǎng)護，同時混凝土側(cè)面采用雙層麻袋片覆蓋保濕，隨著大體積混凝土 5的收面沿板面四周外用磚砌120_寬，240mm高的降溫池4 (當(dāng)大體積混凝土 5厚度小于2m時，砌筑寬度為120臟，高度為240mm ；當(dāng)大體積混凝土 5厚度大于2.0m時，砌筑寬度為240mm，高度為350mm，并用1:2水泥砂漿抹面，在陰角處呈30mm半徑圓弧狀)；
[0034]第三步，將循環(huán)水管3連接兩側(cè)自然冷卻槽I和降溫池4，起點為自然冷卻槽I上區(qū)底部水泵，之后到降溫池4 一側(cè)進水口，然后從降溫池4 一側(cè)出水口連接到自然冷卻槽I下區(qū)；
[0035]第四步，經(jīng)過第一次循環(huán)蓄水之后，降溫池4內(nèi)的水源首先排到自然冷卻槽I的下區(qū)進行自然冷卻，等冷卻完成之后打開隔離板2使下區(qū)水再回到上區(qū)內(nèi)繼續(xù)進行循環(huán)，具體循環(huán)流程為:養(yǎng)護第一天采取灑水措施；第二、三天要求每四小時水循環(huán)一次，蓄水深度200mm?240mm ;第四天要求每六小時循環(huán)蓄水一次，蓄水深度240mm ;五天以后，每八小時循環(huán)一次，蓄水深度150_ ;第七天以后蓄水深度每天減少20_，直至14天撤水。最后形成一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)。
[0036]通過采用隔離板2使得自然冷卻槽I分為上下二區(qū)，上區(qū)為循環(huán)水流向降溫池4的進水區(qū)域，下區(qū)為降溫池4流出循環(huán)水的回水區(qū)域，經(jīng)過自然降溫下區(qū)水再通過隔離板2回到上區(qū)，使得整個系統(tǒng)中的水源可以做到循環(huán)往復(fù)使用，通過循環(huán)蓄水來降低大體積混凝土 5表面的過多熱量，達到控制混凝土內(nèi)外溫差的作用，該系統(tǒng)原理簡單，操作方便，造價低廉，非常適合施工中大體積混凝土溫度裂縫的控制。以上是本發(fā)明的一個典型實施例，本發(fā)明的實施不限于此。
【權(quán)利要求】
1.一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括自然冷卻槽(1)、隔離板(2)、循環(huán)水管(3)、降溫池(4)、大體積混凝土(5); 隔離板(2)設(shè)置在自然冷卻槽(I)的內(nèi)部，大體積混凝土(5)設(shè)置在降溫池(4)的內(nèi)部，自然冷卻槽(I)與大體積混凝土(5)通過循環(huán)水管(3)連接成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述自然冷卻槽(I)為系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，位于大體積混凝土(5)的兩側(cè)，為凹形水槽結(jié)構(gòu)，可采用普通磚進行砌筑；自然冷卻槽(I)的長度同大體積混凝土(5)的長度，可采用1:2.5水泥砂漿抹面，同時在自然冷卻槽(I)的中部預(yù)留出隔離板(2)的插槽；隔離板(2)把自然冷卻槽劃分為上區(qū)和下區(qū)，上區(qū)設(shè)一臺水泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述隔離板(2)為自然冷卻槽(I)的隔離裝置；可采用阻水效果良好的高強度鋼絲網(wǎng)水泥砂漿板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)水管(3)為系統(tǒng)的管道線路；采用DG150集水管，材質(zhì)可以使鑄鐵或者塑料；起點為自然冷卻槽(I) 一端水泵，之后連接到降溫池(4)，再從降溫池(4)連接到終點自然冷卻槽(I)另外一端水泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述降溫池(4)為循環(huán)水系統(tǒng)的降溫蓄水結(jié)構(gòu)，其是在大體積混凝土四周圍砌的水池，可采用普通磚砌筑并用1:2水泥砂漿抹面；降溫池(4)左右兩側(cè)各設(shè)置一個進水口和一個出水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述大體積混凝土(5)為循環(huán)水系統(tǒng)的控制對象，為混凝土結(jié)構(gòu)實體最小幾何尺寸不小于Im的大體量混凝土，或會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。
7.一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)的制作方法，其特征在于:該方法的實現(xiàn)步驟如下， 第一步，在距大體積混凝土(5)兩側(cè)外磚砌兩個自然冷卻槽(I)，內(nèi)部配置水泵各I臺，在預(yù)留的插槽位置處插入隔離板(2)，高于自然冷卻槽(I)至少200_; 第二步，大體積混凝土(5)澆筑完畢后及時覆蓋塑料薄膜并灑水養(yǎng)護，同時混凝土側(cè)面采用雙層麻袋片覆蓋保濕，隨著大體積混凝土(5)的收面沿板面四周外用磚砌降溫池(4)并用1:2水泥砂漿抹面； 第三步，將循環(huán)水管(3)連接兩側(cè)自然冷卻槽(I)和降溫池(4)，起點為自然冷卻槽(I)上區(qū)底部水泵，之后到降溫池(4) 一側(cè)進水口，然后從降溫池(4) 一側(cè)出水口連接到自然冷卻槽(I)下區(qū)； 第四步，經(jīng)過第一次循環(huán)蓄水之后，降溫池(4)內(nèi)的水源首先排到自然冷卻槽(I)的下區(qū)進行自然冷卻，等冷卻完成之后打開隔離板(2)使下區(qū)水再回到上區(qū)內(nèi)繼續(xù)進行循環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)的制作方法，其特征在于:具體循環(huán)流程為，養(yǎng)護第一天采取灑水措施；第二、三天要求每四小時水循環(huán)一次，蓄水深度200mm?240mm ;第四天要求每六小時循環(huán)蓄水一次，蓄水深度240mm ;五天以后，每八小時循環(huán)一次，蓄水深度150mm ;第七天以后蓄水深度每天減少20mm，直至14天撤水；最后形成一種控制大體積混凝土裂縫的循環(huán)水自然冷卻系統(tǒng)。
【文檔編號】E04G21/02GK104453236SQ201410800477
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月21日
【發(fā)明者】曹萬林, 劉文超, 葉天翔, 孫明華, 賈旺, 劉林斌 申請人:北京工業(yè)大學(xué), 中國中鐵航空港建設(shè)集團有限公司