CN106049871B - 一种混凝土防裂施工方法及其骨料吹冷机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土防裂施工方法，包括步骤一：将搅拌好的混凝土浆料与用骨料吹冷机吹冷后的骨料进行搅拌混合；步骤二：将冷却好的混凝土浆料通过下料装置浇在建好的模具上，通过压模装置使成型；步骤三：在成型的混凝土表层铺设钢丝网；步骤四：在成型的混凝土表层喷涂混凝土养护剂；步骤五：在喷涂的混凝土养护剂外层喷洒泡沫保温材料，并在泡沫保温材料的外层涂覆防渗胶水，使用压辊辊压压紧；步骤六：在泡沫保温材料的外层铺设保温板，保温板与防渗胶水之间涂覆粘结剂；步骤七：在保温板外侧涂覆抗老化密封层。本发明的方法制作的混凝土结构保温性能佳、抗老化性能强。采用本发明施工的混凝土结构施工和使用过程中都不容易发生裂缝。

Description

一种混凝土防裂施工方法及其骨料吹冷机

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及涉及一种混凝土防裂施工方法及其骨料吹冷机。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，工程建设过程中混凝土施工中大体积情况越来越常见，施工技术要求比较高，施工难度增加，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。尤其是混凝土在浇注完成混凝土温度的控制，若混凝土内外温度差较大，混凝土在凝固过程中会产生裂缝；混凝土的质量不能得到有效的保证。此外针对混凝土浇筑完成之后的保养也至关重要，由于混凝土浇筑完成之后受到环境影响很容易发生断裂的情况，因此针对混凝土使用时的保养也同样至关重要。

现有的混凝土施工工艺流程为：混凝土原材料选择→优化配合比设计→设隔离垫层→基础放线→钢筋绑扎→安装循环冷却水管→安装模板→加保温层→混凝土浇注→混凝土养护及温度控制。

采用这种工艺施工的混凝土结构往往在在升温与降温阶段容易发生表面裂缝和伸缩裂缝，这些裂缝分贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝，这种裂缝可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性较大，其它两种裂缝危害性较小。所以在混凝土浇筑完后作好养护、保温及温控措施。并且缺少针对后期使用过程中混凝土放裂的工艺过程，因此混凝土结构在使用过程中容易受环境影响而发生断裂。

现有技术中也有采用密封防护技术的混凝土施工工艺，然而由于采用的的密封材料多为容易受日照奉化老化的材料，因此其保护的年限较短，在后期的使用过程中需要不断的进行修补，耗时费力。

例如中国专利CN104264678A公开了一种防止混凝土开裂，提高混凝土浇注质量的大体积混凝土防裂纹施工工艺。该施工工艺包括以下步骤：首先搭设钢筋骨架以及模板，然后选定混凝土的型号和配比，对混凝土进行浇筑，混凝土浇筑完成后对混凝土的内外温度差以及最高温度进行调控；首先通过通水冷却，对混凝土进行冷却，当通水冷却无法使得混凝土内外温度差小于25℃时，通过对混凝土外部进行升温，从而降低混凝土内外温差，当混凝土内外温差小于25℃，内部最高温度小于50℃，保持混凝土自然降温；直到混凝土温度不变时拆除模板完成混凝土的施工。采用该工艺能够有效避免混凝土凝固过程中出现裂缝，提高混凝土的质量。该方法通过设置温控进行保温从而确保混凝土的浇筑质量，但是该方法缺少针对混凝土结构后期使用过程中抗断裂的相关工艺过程，使得混凝土结构在后期使用过程中容易受环境影响而发生断裂的情况。

又例如中国专利CN102505664B公开的一种大坝混凝土抗老化方法，在混凝土大坝表面涂装聚氨酯泡沫层，得到大坝保温保湿层后再覆盖一层聚合物砂浆，得到大坝保温保湿层保护层；再在大坝保温保湿层保护层外铺设一层用保温锚栓固定的耐碱玻纤网格布或铁丝网，在耐碱玻纤网格布或铁丝网上再覆盖一层聚合物砂浆，得到保护面层，完成坝体抗老化施工。该方法通过覆盖聚合物砂浆进行防老化，然而聚合物本身也会发生老化，因此其时效性较短，因此在达到时效之后则需要进行修补，然而后期的修补需要耗费较大的人力物力。

发明内容

为克服现有技术中存在的抗老化防护时效性较短的问题，本发明提供了保温性能佳抗老化性能好的混凝土防裂施工方法及其骨料吹冷机。

一种混凝土防裂施工方法，包括如下步骤：

步骤一：将搅拌好的混凝土浆料与用骨料吹冷机吹冷后的骨料进行搅拌混合；

步骤二：将冷却好的混凝土浆料通过下料装置浇在建好的模具上，通过压模装置使成型；

步骤三：在成型的混凝土表层铺设钢丝网；

步骤四：在成型的混凝土表层喷涂混凝土养护剂；

步骤五：在喷涂的混凝土养护剂的外层喷洒泡沫保温材料，并在泡沫保温材料的外层涂覆防渗胶水，使用压辊进行辊压压紧；

步骤六：在泡沫保温材料的外层铺设保温板，所述保温板与防渗胶水之间涂覆粘结剂；

步骤七：在保温板的外侧涂覆抗老化密封层。

进一步的，所述钢丝网为交叉网状钢丝网，所述钢丝网嵌入混凝土中。

进一步的，所述混凝土养护剂包括底层剂和表层剂，所述底层剂喷涂在内层，所述表层剂喷涂在外层。

进一步的，所述底层剂由水玻璃、纤维素和丙烯酸盐混合而成，所述水玻璃、纤维素和丙烯酸盐的质量百分比分别为60％、5％和35％。

进一步的，所述表层剂由丙烯酸树脂和聚氨酯树脂的共聚物组成，所述丙烯酸树脂的体积百分比为20％-50％，所述聚氨酯树脂的体积百分比为50％-80％。

进一步的，所述步骤五中的泡沫保温材料为聚氨酯泡沫保温材料。

进一步的，所述步骤五中的防渗胶水为聚氨酯胶水。

进一步的，所述保温板包括聚苯乙烯层和黏合外层，所述聚苯乙烯层由聚苯乙烯板构成，所述黏合外层为聚合物黏合外层。

进一步的，所述抗老化密封层由聚氨酯树脂、硬脂酸钙和硬脂酸锌混合而成，所述聚氨酯树脂为主剂，所述硬脂酸钙和硬脂酸锌为辅剂。

进一步的，所述聚氨酯树脂的质量百分比为95％，所述硬脂酸钙的质量百分比为3％，所述硬脂酸锌的质量百分比为2％。

本发明的另一个目的是提供一种所述混凝土防裂施工方法中用到的骨料吹冷机，包括冷却压缩机、鼓风机、下料桶和输送机，所述冷却压缩机和鼓风机固定连接，所述冷却压缩机和鼓风机位于下料桶的侧边，所述鼓风机与下料桶的侧边固定连接，所述输送机位于下料桶的下端并与其固定连接。

进一步的，所述下料桶与鼓风机连接的侧边设置有致密铁丝网，所述致密铁丝网与下料桶固定连接。

进一步的，所述输送机包括输送带和驱动电机，所述输送带与驱动电机通过链条连接，所述输送带位于下料桶以为的部分外部设置有保温管，所述保温管的端部与下料桶固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过设置混凝土养护剂和泡沫保温材料对混凝土施工过程进行防渗水和保温处理，从而避免了施工过程中混凝土结构出现裂缝的情况。

(2)通过设置保温板对混凝土结构使用过程中进行保温和密封处理，使得混凝土内部与外界环境隔断，确保混凝土结构使用过程中不会因为温差原因导致裂缝的产生，并且采用聚苯乙烯材料，时效性长，保温效果好。

(3)通过在聚苯乙烯层外层设置抗老化密封层确保了保温板的防渗透性，并且通过对抗老化密封层进行改性处理，提高了时效性，减缓了保温板的老化。

(4)本发明的骨料吹冷机通过吹冷的方式给骨料进行冷却，冷却效果好，骨料冷却均匀不会出现内外温度不均匀的情况，使得混凝土施工的质量得到保障。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明的骨料吹冷机的结构示意图；

图3是本发明的骨料吹冷机的优选结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种混凝土防裂施工方法，包括如下步骤：

步骤一：将搅拌好的混凝土浆料与用骨料吹冷机吹冷后的骨料进行搅拌混合；优选的，混凝土浆料的搅拌以及与骨料的搅拌混合采用混凝土搅拌站进行，混凝土搅拌站包括搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统和控制系统等5大系统和其他必要的附属设施。混凝土搅拌站采用楼骨料计量，其计量方式与站骨料计量相比，减少了四个中间环节，并且是垂直下料计量，节约了计量时间，大大提高了生产效率。其中骨料的冷却采用骨料吹冷机进行，通过吹冷的形式进行冷却能够使得内层和外层的骨料均进行均匀冷却。传统的骨料冷却方式是采用通冷却水的方式进行冷却，而采用这种方法冷却时会使得骨料的中心和外层冷却效果不一，冷却效果不佳。搅拌好的混凝土浆料和骨料混合料通过混凝土运输车运输至施工现场，混凝土运输车采用带保温功能的混凝土搅拌车，在运输过程中能够对浆料进行搅拌，并且通过保温防止浆料发生凝结现象。

步骤二：将冷却好的混凝土浆料通过下料装置浇在建好的模具上，通过压模装置使成型；优选的，在浇筑过程中对浇筑温度进行实时控制，边浇筑混凝土边通过电子测温装置检测混凝土内外温差，以确保内外温差不会超过25摄氏度。由于混凝土在浇筑的过程中会产生热量导致内部温度升高。因此在浇筑过程中需要时刻关注温度变化。优选的，在浇筑的内层设置电子测温仪，通过电子测温仪测量内部温度，当其测量的温度大于外层温度25摄氏度时候即发出警示信号。此时可以通过冲自来水的方式来降温。为防止自来水冲刷方向单一造成其他方向的断裂，自来水冲刷的方向需定时的更换。

步骤三：在成型的混凝土表层铺设钢丝网；优选的，钢丝网为交叉网状钢丝网，根据现场的实际需要，钢丝网可设置多层。钢丝网通过焊接嵌入脚嵌入混凝土中，嵌入深度为2厘米到5厘米之间。这样可以防止钢丝网在表面发生滑动影响外层其他结构的设置。通过设置钢丝网可以有效的增加外层结构设置的阻力，防止其发生滑动。钢丝网初步固定后方可进行喷涂养护剂和泡沫保温材料。将混凝土养护剂和泡沫保温材料喷在钢丝网上可以起到初步定形的作用。使得混凝土养护剂和泡沫保温材料的喷涂效率更高。

步骤四：在成型的混凝土表层喷涂混凝土养护剂，所述混凝土养护剂包括底层剂和表层剂，所述底层剂喷涂在内层，所述表层剂喷涂在外层。

混凝土养护剂是一种涂膜材料，喷洒在混凝土表面后固化，形成一层致密的薄膜，使混凝土表面与空气隔绝，大幅度降低水分从混凝土表面蒸发损失。从而利用混凝土中自身的水分最大限度地完成水化作用，达到养护的目的。由于混凝土在使用过程中容易因水分损失而导致容易被风化，因此对混凝土表面的养护尤其重要。养护剂喷涂在混凝土表面，不仅可在混凝土表面迅速形成覆盖薄膜，同时可与混凝土浅层游离氢氧化钙作用，在渗透层内形成致密、坚硬表层，阻止水泥混凝土中水分蒸发，使水泥充分水化而达到自养目的。用养护剂的目的是保护混凝土，因为在混凝土硬化过程表面失水，混凝土会产生收缩，导致裂缝，称作塑性收缩裂缝。在混凝土终凝前，无法洒水养护，使用养护剂就是较好的选择。有些混凝土结构，洒水保湿比较困难，也可以采用养护剂保护。混凝土养护是表面保湿，养护剂的实质作用是“保护”，而不是“养护”，因为养护的概念不仅要防止混凝土水分损失，还要补充水分帮助水泥水化，使强度健康增长。

优选的，在本具体实施例中，需要在混凝土固化后的一个月时间内采用遮阳和洒水保湿的操作。

优选的，所述底层剂由水玻璃、纤维素和丙烯酸盐混合而成，所述水玻璃、纤维素和丙烯酸盐的质量百分比分别为60％、5％和35％。底层剂用于和混凝土表层进行黏合使得混凝土养护剂与混凝土结构的表面充分黏合不容易脱落。

优选，所述表层剂由丙烯酸树脂和聚氨酯树脂的共聚物组成，所述丙烯酸树脂的体积百分比为20％-50％，所述聚氨酯树脂的体积百分比为50％-80％。采用丙烯酸树脂和聚氨酯树脂的共聚物作为表层密封剂，一方面聚氨酯树脂的粘接性能好，弹性好，具有优良的复原性，低温柔性好，耐候性好，耐生物老化，另一方面丙烯酸树脂的耐水性和抗老化性强，将二者通过接枝复合从而使得二者的优点进行复合。使得混凝土养护剂的各方面性能均得到较大提升，能够起到很好的密封效果。

步骤五：在喷涂的混凝土养护剂的外层喷洒泡沫保温材料，并在泡沫保温材料的外层涂覆防渗胶水，使用压辊进行辊压压紧；优选的，泡沫保温材料为聚氨酯泡沫保温材料，其质轻且容易与养护剂黏合，通过设置保温层，一方面能够防止外部环境对混凝土结构造成较大影响，另一方面能够减少混凝土在固化过程中温度的散失，从而避免产生较大的温差，避免了固化过程中温度不均匀产生裂缝。优选的，防渗胶水为聚氨酯胶水；通过防渗胶水将泡沫保温材料固定密封。其中，泡沫保温材料的厚度为3厘米到5厘米，由于泡沫保温材料的强度较低，因此其厚度不宜过大以防止外层的其他结构容易发生脱落。

步骤六：在泡沫保温材料的外层铺设保温板，所述保温板与防渗胶水之间涂覆粘结剂；保温板包括聚苯乙烯层和黏合外层，聚苯乙烯层由聚苯乙烯板构成，所述黏合外层为聚合物黏合外层。泡沫保温材料的保温效果仅在前期混凝土固化过程中效果较好，然而在后期混凝土结构使用过程中，尤其是在环境比较恶劣的地区，内部结构极容易受到外部急剧变化的温度而受影响发生断裂，并且泡沫保温材料的耐候性极差。而聚苯乙烯板的耐候性较好，能够长期使用。

优选的，聚苯乙烯层通过铆钉或者其他固定连接方式与混凝土结构固定。聚苯乙烯层的厚度为3厘米到5厘米之间。黏合外层位于聚苯乙烯层外侧，可以是混凝土层或者聚合物粘合层，用于作为外部黏合和填堵接缝。

步骤七：在保温板的外侧涂覆抗老化密封层；所述抗老化密封层由聚氨酯树脂、硬脂酸钙和硬脂酸锌混合而成，所述聚氨酯树脂为主剂，所述硬脂酸钙和硬脂酸锌为辅剂。优选的，所述聚氨酯树脂的质量百分比为95％，所述硬脂酸钙的质量百分比为3％，所述硬脂酸锌的质量百分比为2％。由于聚氨酯树脂抗老化性较差，在外部环境的影响下极容易发生脱落，而硬脂酸钙和硬脂酸锌则能够有效的抑制其内部大分子断裂，从而使得抗老化密封层的时效性增强。将抗老化密封层涂覆在黏合外层使得内部的保温层得到有效的保护。

优选的，聚氨酯树脂、硬脂酸钙和硬脂酸锌采用高速混合机混合搅拌形成浆料，通过刮涂的方式涂覆在黏合外层的表面。针对侧边和凹坑位置采用反复多次刮涂的方式进行涂覆以确保各个位置密封。

实施例2

参照图2所示，本具体实施方式披露了一种骨料吹冷机，包括冷却压缩机1、鼓风机2、下料桶3和输送机4。其中冷却压缩机1用于对鼓风机吸入的空气进行冷却，鼓风机2用于对骨料进行吹送冷风，下料桶3用于存放骨料并下料给输送机4，输送机4用于将骨料输送到混凝土搅拌站。

具体的，冷却压缩机1和鼓风机2通过螺栓或者其他固定连接方式进行固定连接。冷却压缩机1和鼓风机2位于下料桶3的侧边，鼓风机2与下料桶3的侧边通过螺钉与螺母配合固定连接，在本发明的另一个实施例中鼓风机2与下料桶3的侧边也可以通过其他固定连接方式进行固定。优选的，鼓风机2可包括多个从上到下均匀分布在下料桶3的侧边。鼓风机2的端部设置有铁丝网罩21，铁丝网罩21与鼓风机2通过螺钉连接进行固定，当然也可以是其他的固定连接方式。冷却压缩机1的空气入口处设置有过滤网罩11以防止灰尘进入影响冷却压缩机1的正常工作。并且冷却压缩机1内部通过设置盘管和空气压缩机控制延长空气在内部存留的时间，并且通过制冷机进行冷却空气和调节温度。

优选的，下料桶3与鼓风机2连接的侧边设置有致密铁丝网31，致密铁丝网31与下料桶3固定连接，并且致密铁丝网31的网孔直径小于骨料的粒径以确保骨料不会漏出。下料桶3的下端设置有出料口31，出料口31为可调节尺寸出料口，通过控制出料口31的开口尺寸进行控制骨料在下料桶3内的停留时间，从而确保骨料的冷却效果。下料桶3为圆柱桶形下料桶，其上端为漏斗形开口方便添加骨料。

优选的，下料桶3还可以是水平放置的桶形下料桶，参照图3，其内部通过设置带网孔的传送带32进行推送骨料，并且将鼓风机设置在传送带32的上方或者下方。通过控制传送带32的运行速度从而控制骨料在下料桶内的时间从而确保其冷却效果。

优选的，下料桶3与鼓风机2不同的一侧设置有出风口33，出风口33与下料桶3一体成型，并且出风口33设置在靠近投料口的位置，这样的设计能够使得冷却的空气在下料桶内停留足够长的时间，达到充分利用的效果。

此外，下料桶3的下方设置有输送机4，输送机4包括输送带41和驱动电机43，输送带41与驱动电机43通过链条连接。优选的，输送带41位于下料桶3以为的部分外部均设置有保温管42，通过保温管42对冷却的骨料进行保温，以防止骨料在进入混凝土搅拌塔前回温。保温管42的端部与下料桶3固定连接。优选的，保温管42采用石棉与纤维混合材质的保温管，一方面可以确保其保温性能，另一方面也能够防止其被骨料划伤损坏。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种混凝土防裂施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将搅拌好的混凝土浆料与用骨料吹冷机吹冷后的骨料进行搅拌混合；

步骤二：将冷却好的混凝土浆料通过下料装置浇在建好的模具上，通过压模装置使成型；

步骤三：在成型的混凝土表层铺设钢丝网；

步骤四：在成型的混凝土表层喷涂混凝土养护剂；

步骤五：在喷涂的混凝土养护剂的外层喷洒泡沫保温材料，并在泡沫保温材料的外层涂覆防渗胶水，使用压辊进行辊压压紧；

步骤六：在泡沫保温材料的外层铺设保温板，所述保温板与防渗胶水之间涂覆粘结剂；

步骤七：在保温板的外侧涂覆抗老化密封层。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土防裂施工方法，其特征在于：所述混凝土养护剂包括底层剂和表层剂，所述底层剂喷涂在内层，所述表层剂喷涂在外层。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土防裂施工方法，其特征在于：所述底层剂由水玻璃、纤维素和丙烯酸盐混合而成，所述水玻璃、纤维素和丙烯酸盐的质量百分比分别为60％、5％和35％。

4.根据权利要求2所述的一种混凝土防裂施工方法，其特征在于：所述表层剂由丙烯酸树脂和聚氨酯树脂的共聚物组成，所述丙烯酸树脂的体积百分比为20％-50％，所述聚氨酯树脂的体积百分比为50％-80％。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土防裂施工方法，其特征在于：所述保温板包括聚苯乙烯层和黏合外层，所述聚苯乙烯层由聚苯乙烯板构成，所述黏合外层为聚合物黏合外层。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土防裂施工方法，其特征在于：所述抗老化密封层由聚氨酯树脂、硬脂酸钙和硬脂酸锌混合而成，所述聚氨酯树脂为主剂，所述硬脂酸钙和硬脂酸锌为辅剂。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土防裂施工方法，其特征在于：所述聚氨酯树脂的质量百分比为95％，所述硬脂酸钙的质量百分比为3％，所述硬脂酸锌的质量百分比为2％。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的混凝土防裂施工方法中用到的骨料吹冷机，其特征在于：包括冷却压缩机(1)、鼓风机(2)、下料桶(3)和输送机(4)，所述冷却压缩机(1)和鼓风机(2)固定连接，所述冷却压缩机(1)和鼓风机(2)位于下料桶(3)的侧边，所述鼓风机(2)与下料桶(3)的侧边固定连接，所述输送机(4)位于下料桶(3)的下端并与其固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种骨料吹冷机，其特征在于：所述下料桶(3)与鼓风机(2)连接的侧边设置有致密铁丝网(31)，所述致密铁丝网(31)与下料桶(3)固定连接。

10.根据权利要求8所述的一种骨料吹冷机，其特征在于：所述输送机(4)包括输送带(41)和驱动电机(43)，所述输送带(41)与驱动电机(43)通过链条连接，所述输送带(41)位于下料桶(3)以为的部分外部设置有保温管(42)，所述保温管(42)的端部与下料桶(3)固定连接。