CN113319992B - 基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法 - Google Patents

基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113319992B
CN113319992B CN202110746411.5A CN202110746411A CN113319992B CN 113319992 B CN113319992 B CN 113319992B CN 202110746411 A CN202110746411 A CN 202110746411A CN 113319992 B CN113319992 B CN 113319992B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
template
additional
precast concrete
insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110746411.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113319992A (zh
Inventor
张君
刘玉章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN202110746411.5A priority Critical patent/CN113319992B/zh
Publication of CN113319992A publication Critical patent/CN113319992A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113319992B publication Critical patent/CN113319992B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/247—Controlling the humidity during curing, setting or hardening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/02—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects wherein the elements are reinforcing members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/36—Linings or coatings, e.g. removable, absorbent linings, permanent anti-stick coatings; Linings becoming a non-permanent layer of the moulded article

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开了属于建筑材料应用技术领域的一种基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法。将预制混凝土制品浇筑在用保温材料制作的附加模板内进行养护；在原有预制混凝土模板外侧包上保温附加模板，增加的附加模板需要结合原有预制混凝土模板进行合理的匹配设计，选择合适的导热系数λ<0.05W/(m·K)的保温材料、保温附加模板尺寸参数需保证各方向单位面积的热阻值不小于2.0K/W；以保证明显降低水泥水化热的散失量，实现利用水泥水化热提升混凝土温度的目的，本发明养护温度的热量来源于混凝土硬化过程中的水泥水化热，无额外的能源消耗；操作简便，成本低。

Description

基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法
技术领域
本发明属于建筑材料应用技术领域，特别涉及一种基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法。
背景技术
混凝土作为广泛应用于现代工程的建筑材料，通常采用现场浇筑和工厂化预制的形式。而无论混凝土是在现场还是在工厂成型，都需要对混凝土进行养护，以达到所需的各项性能。预制混凝土养护的目的包括加快脱模速度，增加构件强度，缩短在工厂中的停留时间等。
为了在预制混凝土厂的混凝土预制构件生产中达到上述养护目标，常见的方法是在保证材料的经济性、可用性和耐久性的条件下，通过增加温度和湿度来实现预制构件养护。常见的预制构件养护方法包括常压蒸汽养护、高压蒸汽养护、电加热养护和微波加热养护等。其中，常压蒸汽养护是目前我国预制混凝土制品生产过程中最常用的养护方法。以典型的常压蒸汽养护方式为例，包括表面处理后的4小时静停阶段，从环境温度到蒸养温度的2小时升温阶段，4-6小时恒温阶段，以及将温度降低到环境温度的2小时降温阶段。Lothenbach在2007年的研究表明，养护温度升高会导致水泥浆体产生更加粗糙且连续的孔隙结构。外部热源快速加热也会导致混凝土构件内部产生不均匀的热变形，并产生额外的温度应力作用，导致混凝土力学性能有所下降。此外，上述常见的预制构件养护方法均需要额外的能源供应，明显增加了能源消耗和环境负荷，提高了预制混凝土生产成本，因此预制混凝土生产中的养护方法仍需改进。
在混凝土硬化的过程中，水泥和水之间的反应是放热反应。实际情况下，水泥水化热会逐渐散失到环境中，混凝土内部的温度也逐渐趋近于环境温度。对于预制混凝土的生产流程，混凝土硬化过程中的水泥水化热没有得到充分的利用。从混凝土生产的可持续性和发展绿色建筑材料的角度出发，可以利用保温材料降低水泥水化热的散失量，实现基于水泥水化热的预制混凝土制品养护。并降低预制混凝土生产成本和能源消耗，改善常见的预制构件养护方法中由于养护温度高、升温速率快，导致混凝土力学性能下降的情况。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法，其特征在于，将预制混凝土制品浇筑在用保温材料制作的保温附加模板内进行养护；具体包括如下步骤：
步骤1.增加的保温附加模板需要结合原有预制混凝土模板进行合理的匹配设计，选择合适的导热系数和热阻的保温材料和尺寸参数，在原有预制混凝土模板外侧包上保温附加模板；
步骤2.按照现行方法，进行原有预制混凝土模板的拼装组合工作，并保证外侧足够空间用于布置保温附加模板；
步骤3.在预制混凝土模板的底面和侧面，布置导热系数和热阻满足要求的保温附加模板，附加模板之间采用聚氨酯泡沫填充并粘接；
步骤4.在预制混凝土模板内部，布设预制混凝土构件的钢筋、锚固件；
步骤5.按照现行方法，进行预制构件混凝土的浇筑、抹面操作；
步骤6在预制混凝土模板的顶面，安装保温附加模板的顶板，并采用附加保温材料、粘接剂填充粘接方式，对保温附加模板的侧面与顶面进行密封和固结；
步骤7根据混凝土配合比和强度等级，确定拆模时间，对于冬季预制构件工厂室内条件，C50普通混凝土不超过48h，C80普通混凝土不超过24h。
所述步骤1保温附加模板保温材料选用导热系数λ<0.05W/(m·K)的保温材料。
所述步骤1保温附加模板尺寸参数需保证各方向单位面积的热阻值不小于2.0K/W，以保证明显降低水泥水化热的散失量，实现利用水泥水化热提升混凝土温度的目的。
所述步骤1保温附加模板，选用常见的聚苯乙烯保温板，其λ＝0.042W/(m·K)，保温附加模板的厚度应不小于84mm，考虑模板设计取100mm；界面连接方面，需要保证保温附加模板各面与相邻面结合牢固，必要时与原有预制混凝土模板通过机械连接或粘接方式进行固定；保温附加模板与原有预制混凝土模板保证相同的开模方向，并对保温附加模板的接缝处，采用附加保温材料进行额外的密封和固结，以保证各方向单位面积的热阻值不小于2.0K/W。
本发明的有益效果是本发明在无外部额外能源消耗的前提下，减少混凝土自身水化热的散失。实现了基于水泥水化热的预制混凝土制品养护，本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.本方法中用于提升混凝土养护温度的热量，来源于混凝土硬化过程中的水泥水化热，无额外的能源消耗；
2.本方法的峰值养护温度较低，升温与降温过程平稳，有利于保证混凝土的力学性能；
3.采用的保温附加模板可重复利用，可以进一步降低经济成本，减小能源和生产消耗。
附图说明
图1是基于水泥水化热的预制混凝土制品养护的模型截面图。
具体实施方式
本发明提出一种基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法，主要是将预制混凝土制品浇筑在用保温材料制作的附加模板内进行养护；下面结合附图和实施例对本发明予以进一步说明。本方法具体包括如下步骤：
步骤1.增加的附加模板需要结合原有预制混凝土模板进行合理的匹配设计，选择合适的导热系数λ<0.05W/(m·K)的保温材料、保温附加模板尺寸参数需保证各方向单位面积的热阻值不小于2.0K/W，在原有预制混凝土模板外侧包上保温附加模板(如图1所示)；以保证明显降低水泥水化热的散失量，实现利用水泥水化热提升混凝土温度的目的。
步骤2.按照现行方法，进行原有预制混凝土模板的拼装组合工作，并保证外侧足够空间用于布置保温附加模板；
步骤3.在预制混凝土模板的底面和侧面，布置导热系数和热阻满足要求的保温附加模板，附加模板之间采用聚氨酯泡沫填充并粘接；
步骤4.在预制混凝土模板内部，布设预制混凝土构件的钢筋、锚固件；
步骤5.按照现行方法，进行预制构件混凝土的浇筑、抹面操作；
步骤6在预制混凝土模板的顶面，安装保温附加模板的顶板，并采用附加保温材料、粘接剂填充粘接方式，对保温附加模板的侧面与顶面进行密封和固结；
步骤7根据混凝土配合比和强度等级，确定拆模时间，对于冬季预制构件工厂室内条件，C50普通混凝土不超过48h，C80普通混凝土不超过24h。
实施例
选用常见的聚苯乙烯保温板制作保温附加模板，其λ＝0.042W/(m·K)，保温附加模板的厚度应不小于84mm，考虑模数设计取100mm；界面连接方面，需要保证保温附加模板各面与相邻面结合牢固，必要时与原有预制混凝土模板通过机械连接或粘接方式进行固定；保温附加模板与原有预制混凝土模板保证相同的开模方向，并对保温附加模板的接缝处，采用附加保温材料进行额外的密封和固结，以保证各方向单位面积的热阻值不小于2.0K/W。
本实施例内侧混凝土模具为100mm×100mm×100mm立方体试块三联模，尺寸为330mm×130mm×120mm。外侧保温附加模板由聚苯乙烯泡沫板制成，厚度为100mm，底板与侧板、侧板之间采用聚氨酯泡沫进行辅助粘接，顶板在混凝土浇筑后进行封装，也采用聚氨酯泡沫对保温附加模板之间的缝隙进行填充。保温附加模板内部，用于放置混凝土模具和温度监测装置预留的尺寸为350mm×140mm×130mm，保温附加模板形成的外尺寸为550mm×340mm×330mm。
在混凝土模具中浇筑混凝土，浇筑过程中应保证混凝土的浇筑密实，振捣抹平。将混凝土模具和温度监测装置放入保温附加模板内部，并完成顶板的封装。如图1所示。在给定龄期时，去除保温附加模板顶板的封装，取出混凝土模具并拆模，期间记录混凝土试件的温度，并对混凝土进行抗压强度检测。本实施例使用的保温附加模板可重复利用。
本实施例检测的基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法各项指标的实验结果列于表1和表2。混凝土按强度等级分为C30，C50和C80。实验结果包括混凝土早期温度数据和混凝土各龄期抗压强度数据。
由表1和表2的实验结果，温度方面，采用基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法可以使混凝土早龄期水化过程的温升值明显增大。且对于相同的保温附加模板构造，采用强度等级较高的混凝土温升效果更加明显。抗压强度方面，将采用本方法的各强度等级的混凝土试块与标准养护试块进行对比，早龄期采用本方法的混凝土试块，抗压强度相对标准养护条件具有明显提升。
表1基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法温度实验结果
Figure BDA0003143056990000051
表2基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法抗压强度实验结果
Figure BDA0003143056990000061

Claims (2)

1.一种基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法，将预制混凝土制品浇筑在用保温材料制作的附加模板内进行养护；包括如下步骤：
步骤1.增加的附加模板需要结合原有预制混凝土模板进行合理的匹配设计，选择合适的导热系数和热阻的保温材料和尺寸参数在原有预制混凝土模板外侧包上保温附加模板；
步骤2.按照现行方法，进行原有预制混凝土模板的拼装组合工作，并保证外侧足够空间用于布置保温附加模板；
步骤3.在预制混凝土模板的底面和侧面，布置导热系数和热阻满足要求的保温附加模板，附加模板之间采用聚氨酯泡沫填充并粘接；并按照现行方法，进行预制构件混凝土的浇筑、抹面操作；其特征在于，还包括如下步骤：
步骤4.在预制混凝土模板内部，布设预制混凝土构件的钢筋、锚固件；
步骤5在预制混凝土模板的顶面，安装保温附加模板的顶板，并采用附加保温材料、粘接剂填充粘接方式，对保温附加模板的侧面与顶面进行密封和固结；其保温附加模板尺寸参数需保证各方向单位面积的热阻值不小于2.0K/W，以保证明显降低水泥水化热的散失量，实现利用水泥水化热提升混凝土温度的目的；
步骤6根据混凝土配合比和强度等级，确定拆模时间，对于冬季预制构件工厂室内条件，C50普通混凝土不超过48h，C80普通混凝土不超过24h；其中保温附加模板保温材料选用导热系数λ<0.05W/(m·K)的保温材料。
2.根据权利要求1所述基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法，其特征在于，所述步骤1保温附加模板，选用常见的聚苯乙烯保温板，其λ=0.042W/(m·K)，保温附加模板的厚度应不小于84mm，考虑模板设计取100mm；界面连接方面，需要保证保温附加模板各面与相邻面结合牢固，与原有预制混凝土模板通过机械连接或粘接方式进行固定；保温附加模板与原有预制混凝土模板保证相同的开模方向，并对保温附加模板的接缝处，采用附加保温材料进行额外的密封和固结，以保证各方向单位面积的热阻值不小于2.0K/W；实现了在无外部额外能源消耗的前提下，减少混凝土自身水化热的散失，使基于水泥水化热的预制混凝土制品得到养护。
CN202110746411.5A 2021-07-01 2021-07-01 基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法 Active CN113319992B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110746411.5A CN113319992B (zh) 2021-07-01 2021-07-01 基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110746411.5A CN113319992B (zh) 2021-07-01 2021-07-01 基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113319992A CN113319992A (zh) 2021-08-31
CN113319992B true CN113319992B (zh) 2022-07-01

Family

ID=77425382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110746411.5A Active CN113319992B (zh) 2021-07-01 2021-07-01 基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113319992B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114714491A (zh) * 2022-04-14 2022-07-08 中交第四公路工程局有限公司 一种桥梁横隔板混凝土用蓄热保温装置及使用方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11170240A (ja) * 1997-12-05 1999-06-29 Oriental Construction Co Ltd 断熱養生によるｐｃ部材の製造方法
CN102029645A (zh) * 2010-10-25 2011-04-27 兰州交通大学 一种恶劣环境下高性能混凝土的养护方法
KR20150141848A (ko) * 2014-06-10 2015-12-21 함정현 콘크리트 양생을 위한 단열재를 포함하는 갱폼 및 이의 제조 방법
CN109176851A (zh) * 2018-09-06 2019-01-11 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 一种用于铁路混凝土预制构件的自热保温养护系统
CN111516122A (zh) * 2020-06-02 2020-08-11 中铁十二局集团有限公司 一种混凝土制品的免蒸汽养护方法
CN212956155U (zh) * 2020-07-27 2021-04-13 中建七局交通建设有限公司 一种冬期组合式模板保温体系
CN112699586A (zh) * 2020-12-30 2021-04-23 哈尔滨工业大学 利用混凝土优化配比得到低温欧姆热养护关系的预测法
CN113027117A (zh) * 2021-03-25 2021-06-25 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 一种混凝土成型用保温模板及其制造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10065339B2 (en) * 2013-05-13 2018-09-04 Romeo Ilarian Ciuperca Removable composite insulated concrete form, insulated precast concrete table and method of accelerating concrete curing using same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11170240A (ja) * 1997-12-05 1999-06-29 Oriental Construction Co Ltd 断熱養生によるｐｃ部材の製造方法
CN102029645A (zh) * 2010-10-25 2011-04-27 兰州交通大学 一种恶劣环境下高性能混凝土的养护方法
KR20150141848A (ko) * 2014-06-10 2015-12-21 함정현 콘크리트 양생을 위한 단열재를 포함하는 갱폼 및 이의 제조 방법
CN109176851A (zh) * 2018-09-06 2019-01-11 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 一种用于铁路混凝土预制构件的自热保温养护系统
CN111516122A (zh) * 2020-06-02 2020-08-11 中铁十二局集团有限公司 一种混凝土制品的免蒸汽养护方法
CN212956155U (zh) * 2020-07-27 2021-04-13 中建七局交通建设有限公司 一种冬期组合式模板保温体系
CN112699586A (zh) * 2020-12-30 2021-04-23 哈尔滨工业大学 利用混凝土优化配比得到低温欧姆热养护关系的预测法
CN113027117A (zh) * 2021-03-25 2021-06-25 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 一种混凝土成型用保温模板及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113319992A (zh) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108086579A (zh) 自锚固保温装饰装配式墙板及其反打制备工艺
WO2010006495A1 (zh) 一种组合式减荷构件现浇空心楼盖及其施工方法
CN108150051A (zh) 节能环保装配式夹芯保温飘窗剪力墙、飘窗及其生产方法
CN113319992B (zh) 基于水泥水化热的预制混凝土制品养护方法
CN105298133A (zh) 提升大体积混凝土底板抗裂性的施工方法
CN207344822U (zh) 一种发泡隔墙板的生产系统
JP2686550B2 (ja) 水硬性バインダーベースの建築用エレメントの製造法、該製造法による建築用エレメント及び該エレメントを使用する建築法
CN201581544U (zh) 一种隔热砖
CN208122642U (zh) 节能环保装配式夹芯保温飘窗剪力墙、飘窗
CN108756025A (zh) 一种现浇轻混凝土骨架组装墙体及其施工方法
CN2457251Y (zh) 水泥泡沫塑料复合外墙保温板
CN108527640A (zh) 预应力预制件制备方法
CN206457783U (zh) 一种内含保温材料的渠道抗冻胀衬砌板
CN102561581A (zh) 自保温隔音砌块及其使用方法
CN211736018U (zh) 双z型无热桥自保温砌块
CN201447796U (zh) 用于现浇空心楼盖的内模
KR200400855Y1 (ko) 중공 구조를 갖는 하프 슬래브
CN216810587U (zh) 复合砌块
CN214364362U (zh) 一种轻质保温蒸压加气混凝土砌块
CN218323588U (zh) 加强型集成保温外挂墙板单元构件及包含其的节能墙体
CN115110707A (zh) 加强型集成保温外挂墙板单元构件及其制作方法和节能墙体
CN107268879B (zh) 一种用于建筑工业化的超薄预制保温外墙板的制备工艺
CN218843446U (zh) 轻量化集成保温双模壳墙板预制构件和节能墙体构造
CN216372684U (zh) 一种uhpc预制板的t型接缝成型模具
CN206888524U (zh) 混凝土保温墙体中保温材料卡扣式定位夹具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant