CN110629759B - 大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其包括以下步骤：步骤S1、铺设垫层；步骤S2、搭设模板框架；步骤S3、浇筑混凝土；步骤S4、混凝土的养护；步骤S5、拆除模板。本发明通过将大体积混凝土内部的热量传递至外部，进而实现无需设置额外的冷源或热源，即可达到降低大体积混凝土的内外温差的施工效果，保证施工质量，提高施工工效，降低施工成本。

Description

大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法

技术领域

本发明涉及建筑混凝土施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法。

背景技术

大体积混凝土冬季施工技术是在寒冷的冬季保证大体积混凝土施工，对复杂的施工工序和严格的质量要求及保证在安全施工的情况下体现了非常重要的价值，对项目后续设备及工艺管道安装保证工程进度尽快达到投产为项目增值。

随着经济的不断发展，我国的煤化工企业需求量也在逐年增加。在煤化工工程中，大体积商品混凝土占有很大一部分，且施工工期紧、工序复杂，这就使得其无法避开冬季施工，而施工地点冬季寒冷，更对大体积商品混凝土施工带来了考验，这就需要采取更加科学的冬季施工措施，合理安排施工工序，并采用先进的施工工艺和施工技术，多措并举，只有这样力保大体积商品混凝土冬季施工质量，“大体积混凝土冬季施工优化技术”的发展必将向规模化、规范化、国际化的方向发展。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其通过将大体积混凝土内部的热量传递至外部，进而实现无需设置额外的冷源或热源，即可达到降低大体积混凝土的内外温差的施工效果，保证施工质量，提高施工工效，降低施工成本。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其包括以下步骤：

步骤S1、铺设垫层：将基础承台清理干净，并在其表面上摊铺混凝土垫层，混凝土垫层中掺入了防冻剂，其加入量为混凝土垫层总质量的1％，待混凝土垫层振捣平整后在混凝土垫层的表面覆盖阻燃保温被养护；

步骤S2、搭设模板框架：待混凝土垫层凝固并达到抗冻强度后，撤走保温被并在混凝土垫层的上表面设置一层防水层，然后在防水层的上表面绑扎钢筋笼，在钢筋笼的内部铺设多个散热管，沿竖直方向的每一层钢筋对应设置一层散热管，任一一层钢筋，沿钢筋笼的宽度方向，沿钢筋笼的长度方向均间隔排布有多个散热管，任意两个散热管互不干涉，任一散热管上设置有预埋测温件，设置测温点；随后在钢筋笼的外表面的四周分别包覆模板；

其中，任一模板包括由钢筋笼的外部到内部依次叠置的模板本体、保温层和缓冲层；保温层包括内外套设的第一壳体和第二壳体，其均为中空立体结构，第一壳体和第二壳体之间形成中空的环形空间，环形空间的一侧设有进风口，其与外部的气泵空压机的出风口连通，另一侧设有出风口，其与外部的气泵空压机的进风口连通；第一壳体的内部填充有白沙，第二壳体的靠近模板本体的一侧面与模板本体的侧面密封固定连接；缓冲层包括内部可充气的橡胶层以及钢制板体，橡胶层的两侧面分别与第二壳体的另一侧面密封固定连接，以及钢制板体的靠近模板本体的一侧面密封固定连接；橡胶层的充气孔与外部鼓风机的出风口连通；

任一散热管为铝合金材质的蛇形结构，且其为具有中空夹层的双层结构，散热管的管壁上间隔设有多个导管，任一导管的一端伸入至散热管的内部，另一端沿散热管的径向延伸至散热管的外部；散热管的内管分别穿出与其相对于的外管的两端，并继续延伸至其临近的第一壳体的内部，散热管的内管的两端封口，散热管的夹层的两端分别与其临近的环形空间的内部连通；

步骤S3、浇筑混凝土：采用整体分层连续浇筑，每层砼的浇筑厚度为500~800mm，每层砼浇筑完成后进行振捣；大体积混凝土浇筑完成后的3～4h内，用水平刮尺将混凝土的上表面刮平，随后用铁滚筒碾压混凝土上表面2遍，再用水抹子将混凝土的上表面搓平压实，最后在混凝土的上表面涂覆一层密封层；

步骤S4、混凝土的养护：在混凝土浇筑完成后，用水平刮尺刮平混凝土的上表面的同时，启动鼓风机向橡胶层内部充满空气，启动气泵空压机向环形空间内通入循环空气，并根据实时监测的混凝土内部温度与混凝土上表面的温度的差值，控制气泵空压机通入空气的温度；在步骤S3的密封层的上表面覆盖依次多层土工布，多层塑料膜和多层草袋，形成保温层；其中，土工布铺设之前用水润湿；

步骤S5、拆除模板：当混凝土表面温度与最低室外温度温差小于20℃，且混凝土上表面与混凝土中心温度温差低于20℃时，关闭气泵空压机，停止通气，然后由上至下逐层拆除草袋、塑料膜和土工布；待混凝土完全凝固且强度达到要求后，关闭鼓风机，并拆除模板。

优选的是，所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，步骤S2中，在模板外部从内至外还搭设有两层脚手架，内层脚手架与模板本体的水平间距为300mm，内层和外层脚手架的水平间距为1050mm，外层脚手架的四周外表面用三防布进行封闭；在步骤S4中，当混凝土内部温度与混凝土上表面的温度的差值超过20℃时，在两层脚手架之间设置火炉，并将火炉点燃。

优选的是，所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，钢筋笼的钢筋采用机械套筒连接。

优选的是，所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，浇筑所用混凝土浆料选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥。

优选的是，所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，步骤S1中的防冻剂为YNF-9B聚羧酸防冻剂。

优选的是，所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，步骤S3中，每层砼浇筑完成后进行振捣具体为：振捣时间为15～20s，振捣棒应插入至该砼的下部砼的内部，且插入深度为50～100mm。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明通过将大体积混凝土内部的热量传递至外部，进而实现无需设置额外的冷源或热源，即可达到降低大体积混凝土的内外温差的施工效果，保证施工质量，提高施工工效，降低施工成本；

2、本发明在模板的内侧设置了保温层和缓冲层，保温层的第一壳体内部填充导热、蓄热性能好的沙子，通过散热管将混凝土内部与沙子层连通，形成热量传递的通道，混凝土内部产生的热量通过铝合金材质的散热管传导至沙子，内部热量直接补给混凝土四周的外表面，降低内外温差，同时环形空间内可通过气泵空压机通入空气，此处空气可为实时环境的空气，也可在气泵空压机上连接一个制冷装置，对通入至环形空间内部的空气进行降温，环形空间内的空气通入至散热管的夹层，进一步将混凝土内部的热量传导至混凝土外表面，达到进一步降低内外温差的目的；

可通过鼓风机向缓冲层的橡胶层内部充入气体，混凝土在凝固过程中会收缩，弹性的橡胶层可对混凝土产生向钢筋笼内部挤压的作用力，进而避免混凝土在凝固过程中向四周收缩，导致混凝土内部产生裂缝，保证施工质量；

3、本发明设置散热管为双层结构，且侧壁上设有多个导管，浇筑至钢筋笼内部的混凝土可通过多个导管进入散热管内部，保证散热管在钢筋笼内部不会影响浇筑混凝土的强度；相比与现有技术中通冷水的冷却管，本发明的散热管强度更大，能够与混凝土浆料更好的融合，即能够达到降温导热的作用，又不会影响混凝土内部的强度。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明模板和散热管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其包括以下步骤：

步骤S1、铺设垫层：将基础承台清理干净，并在其表面上摊铺混凝土垫层1，混凝土垫层1中掺入了YNF-9B聚羧酸防冻剂，其加入量为混凝土垫层1总质量的1％，待混凝土垫层1振捣平整后在混凝土垫层1的表面覆盖阻燃保温被养护；

步骤S2、搭设模板框架：待混凝土垫层1凝固并达到抗冻强度后，撤走保温被并在混凝土垫层1的上表面设置一层防水层，然后在防水层的上表面绑扎钢筋笼，钢筋笼的钢筋采用机械套筒连接；在钢筋笼的内部铺设多个散热管，沿竖直方向的每一层钢筋对应设置一层散热管，任一一层钢筋，沿钢筋笼的宽度方向，沿钢筋笼的长度方向均间隔排布有多个散热管，任意两个散热管互不干涉，任一散热管上设置有预埋测温件，设置测温点；随后在钢筋笼的外表面的四周分别包覆模板；在模板外部从内至外还搭设有两层脚手架，内层脚手架与模板本体21的水平间距为300mm，内层和外层脚手架的水平间距为1050mm，外层脚手架的四周外表面用三防布进行封闭；脚手架采用落地式脚手架，选用扣件式钢管脚手架，规格为Φ48×3.0mm钢管；

其中，如图1所示，任一模板包括由钢筋笼的外部到内部依次叠置的模板本体21、保温层和缓冲层；保温层包括内外套设的第一壳体23和第二壳体22，其均为中空立体结构，第一壳体23和第二壳体22之间形成中空的环形空间24，环形空间24的一侧设有进风口，其与外部的气泵空压机的出风口连通，另一侧设有出风口，其与外部的气泵空压机的进风口连通；第一壳体23的内部填充有白沙，第二壳体22的靠近模板本体21的一侧面与模板本体21的侧面密封固定连接；缓冲层包括内部可充气的橡胶层以及钢制板体，橡胶层的两侧面分别与第二壳体22的另一侧面密封固定连接，以及钢制板体的靠近模板本体21的一侧面密封固定连接；橡胶层的充气孔与外部鼓风机的出风口连通；

任一散热管为铝合金材质的蛇形结构，且其为具有中空夹层33的双层结构，散热管的管壁上间隔设有多个导管34，任一导管34的一端伸入至散热管的内部，另一端沿散热管的径向延伸至散热管的外部；散热管的内管31分别穿出与其相对于的外管32的两端，并继续延伸至其临近的第一壳体23的内部，散热管的内管31的两端封口，散热管的夹层33的两端分别与其临近的环形空间24的内部连通；

步骤S3、浇筑混凝土：浇筑所用混凝土浆料选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥；采用整体分层连续浇筑，每层砼的浇筑厚度为500~800mm，每层砼浇筑完成后进行振捣，具体为：振捣时间为15～20s，振捣棒应插入至该砼的下部砼的内部，且插入深度为50～100mm，消除相邻两层砼之间的裂缝；大体积混凝土浇筑完成后的3～4h内，用水平刮尺将混凝土的上表面刮平，随后用铁滚筒碾压混凝土上表面2遍，再用水抹子将混凝土的上表面搓平压实，最后在混凝土的上表面涂覆一层密封层；

步骤S4、混凝土的养护：在混凝土浇筑完成后，用水平刮尺刮平混凝土的上表面的同时，启动鼓风机向橡胶层内部充满空气，启动气泵空压机向环形空间24内通入循环空气，并根据实时监测的混凝土内部温度与混凝土上表面的温度的差值，控制气泵空压机通入空气的温度，当混凝土内部温度与混凝土上表面的温度的差值超过20℃时，气泵空压机上设置一个冷凝装置，对通入环形空间24内的空气进行适当降温；在步骤S3的密封层的上表面覆盖依次多层土工布，多层塑料膜和多层草袋，形成保温层；其中，土工布铺设之前用水润湿；当混凝土内部温度与混凝土上表面的温度的差值超过20℃时，在两层脚手架之间设置火炉，并将火炉点燃；

步骤S5、拆除模板：当混凝土表面温度与最低室外温度温差小于20℃，且混凝土上表面与混凝土中心温度温差低于20℃时，关闭气泵空压机，停止通气，然后由上至下逐层拆除草袋、塑料膜和土工布；待混凝土完全凝固且强度达到要求后，关闭鼓风机，并拆除模板，优选的是在白天拆除模板，且拆除顺序为关闭鼓风机，并将橡胶层内部的气体排出，拆除模板与钢筋笼之间的连接件，撤走模板，最后将散热管突出于混凝土外表面的部分切除。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤S1、铺设垫层：将基础承台清理干净，并在其表面上摊铺混凝土垫层，混凝土垫层中掺入了防冻剂，其加入量为混凝土垫层总质量的1％，待混凝土垫层振捣平整后在混凝土垫层的表面覆盖阻燃保温被养护；

步骤S2、搭设模板框架：待混凝土垫层凝固并达到抗冻强度后，撤走保温被并在混凝土垫层的上表面设置一层防水层，然后在防水层的上表面绑扎钢筋笼，在钢筋笼的内部铺设多个散热管，沿竖直方向的每一层钢筋对应设置一层散热管，任一一层钢筋，沿钢筋笼的宽度方向，沿钢筋笼的长度方向均间隔排布有多个散热管，任意两个散热管互不干涉，任一散热管上设置有预埋测温件，设置测温点；随后在钢筋笼的外表面的四周分别包覆模板；

其中，任一模板包括由钢筋笼的外部到内部依次固接的模板本体、保温层和缓冲层；保温层包括内外套设的第一壳体和第二壳体，其均为中空立体结构，第一壳体和第二壳体之间形成中空的环形空间，环形空间的一侧设有进风口，其与外部的气泵空压机的出风口连通，另一侧设有出风口，其与外部的气泵空压机的进风口连通；第一壳体的内部填充有白沙，第二壳体的靠近模板本体的一侧面与模板本体的侧面密封固定连接；缓冲层包括内部可充气的橡胶层以及钢制板体，橡胶层的两侧面分别与第二壳体的另一侧面密封固定连接，以及钢制板体的靠近模板本体的一侧面密封固定连接；橡胶层的充气孔与外部鼓风机的出风口连通；

任一散热管为铝合金材质的蛇形结构，且为具有中空夹层的双层结构，散热管的管壁上间隔设有多个导管，任一导管的一端伸入至散热管的内部，另一端沿散热管的径向延伸至散热管的外部；散热管的内管分别穿出与其相对于的外管的两端，并继续延伸至其临近的第一壳体的内部，散热管的内管的两端封口，散热管的夹层的两端分别与其临近的环形空间的内部连通；

步骤S3、浇筑混凝土：采用整体分层连续浇筑，每层砼的浇筑厚度为500~800mm，每层砼浇筑完成后进行振捣；大体积混凝土浇筑完成后的3～4h内，用水平刮尺将混凝土的上表面刮平，随后用铁滚筒碾压混凝土上表面2遍，再用水抹子将混凝土的上表面搓平压实，最后在混凝土的上表面涂覆一层密封层；

步骤S4、混凝土的养护：在混凝土浇筑完成后，用水平刮尺刮平混凝土的上表面的同时，启动鼓风机向橡胶层内部充满空气，启动气泵空压机向环形空间内通入循环空气，并根据实时监测的混凝土内部温度与混凝土上表面的温度的差值，控制气泵空压机通入空气的温度；在步骤S3的密封层的上表面覆盖依次多层土工布，多层塑料膜和多层草袋，形成保温层；其中，土工布铺设之前用水润湿；

步骤S5、拆除模板：当混凝土表面温度与最低室外温度温差小于20℃，且混凝土上表面与混凝土中心温度温差低于20℃时，关闭气泵空压机，停止通气，然后由上至下逐层拆除草袋、塑料膜和土工布；待混凝土完全凝固且强度达到要求后，关闭鼓风机，并拆除模板。

2.如权利要求1所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其特征在于，步骤S2中，在模板外部从内至外还搭设有两层脚手架，内层脚手架与模板本体的水平间距为300mm，内层和外层脚手架的水平间距为1050mm，外层脚手架的四周外表面用三防布进行封闭；在步骤S4中，当混凝土内部温度与混凝土上表面的温度的差值超过20℃时，在两层脚手架之间设置火炉，并将火炉点燃。

3.如权利要求2所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其特征在于，钢筋笼的钢筋采用机械套筒连接。

4.如权利要求3所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其特征在于，浇筑所用混凝土浆料选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥。

5.如权利要求4所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其特征在于，步骤S1中的防冻剂为YNF-9B聚羧酸防冻剂。

6.如权利要求5所述的大体积混凝土基础冬季施工减少内外温差的方法，其特征在于，步骤S3中，每层砼浇筑完成后进行振捣具体为：振捣时间为15～20s，振捣棒应插入至该砼的下部砼的内部，且插入深度为50～100mm。

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