CN114263360B

CN114263360B - 混凝土结构养护装置及其养护方法

Info

Publication number: CN114263360B
Application number: CN202111675022.4A
Authority: CN
Inventors: 胡伟明; 孙凤明; 陶然
Original assignee: China Harbour Engineering Co Ltd
Current assignee: China Harbour Engineering Co Ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2023-03-17
Anticipated expiration: 2041-12-31
Also published as: CN114263360A

Abstract

本发明公开了一种混凝土结构养护装置，包括：包括对称设置的第一喷淋单元和第二喷淋单元，所述第一喷淋单元和所述第二喷淋单元交叉拼接，所述第一喷淋单元和所述第二喷淋单元均包括：支架，其包括水平设置的上端架体和下端架体，以及连接所述上端架体和下端架体的竖直架体；伸缩底座板，其通过螺栓与所述下端架体的侧边连接，以便于放置大体积混凝土试件；侧向喷淋组件，其通过齿轮与所述齿条配合设置，以便于沿着所述第一长凹槽和第二长凹槽的轴向做往复运动；顶部喷淋组件，其设置在上端架体的端部，包括伸缩水管套和均匀分布在水管套两侧的分散水管。本发明大大提高了大体积混凝土喷淋养护的质量和效率。

Description

混凝土结构养护装置及其养护方法

技术领域

本发明涉及混凝土生产加工领域。更具体地说，本发明涉及一种混凝土结构养护装置及其养护方法。

背景技术

混凝土养护是人为造成一定的湿度和温度条件，使刚浇筑的混凝土得以正常或加速的状态使其硬化和强度增长。混凝土所以能逐渐硬化和增长强度，是水泥水化作用的结果，而水泥的水化需要一定的温度和湿度条件。如周围环境不存在该条件时，则需人工对混凝土进行养护。因此混凝土浇筑成型后的养护，尤其是人工养护对保证混凝土性能的实现有着特别重要的意义。而大体积混凝土裸露表面采用洒水养护方法较为方便，但实际施工过程中很难满足洒水养护的次数，易造成夜间养护中断，对大体积混凝土而言，要控制混凝土内外合适的湿度梯度，洒水控制不当容易使大体积混凝土产生贯穿性裂缝。

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混凝土结构养护装置及其养护方法，其克服了大体积混凝土采用洒水养护方法不能保证其内外合适的湿度梯度的缺陷，对大体积混凝土分区分阶段科学喷淋管理，大大提高了大体积混凝土喷淋养护的质量和效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种混凝土结构养护装置，包括对称设置的第一喷淋单元和第二喷淋单元，所述第一喷淋单元和所述第二喷淋单元交叉拼接，所述第一喷淋单元和所述第二喷淋单元均包括：

支架，其包括水平设置的上端架体和下端架体，以及连接所述上端架体和下端架体的竖直架体；在所述竖直架体的内壁上平行设置第一长凹槽和第二长凹槽；所述第一长凹槽和第二长凹槽内设有齿条；

伸缩底座板，其通过螺栓与所述下端架体的侧边连接，以便于放置大体积混凝土试件；

侧向喷淋组件，其通过齿轮与所述齿条配合设置，以便于沿着所述第一长凹槽和第二长凹槽的轴向做往复运动；所述侧向喷淋组件包括水管托板和设置在水管托板上的数个上喷型水管；

顶部喷淋组件，其设置在上端架体的端部，包括伸缩水管套和均匀分布在水管套两侧的分散水管。

优选的是，所述数个上喷型水管上喷角度一致，远离所述伸缩底座板的上喷型水管管长依次增加，使得数个上喷型水管的水流落点在混凝土试件的侧边。

优选的是，所述伸缩水管套的端部也设有出水口。

优选的是，所述上喷型水管和分散水管上均设有流量阀。

本发明进一步要求混凝土结构养护装置的养护方法，包括：

步骤一、初期养护：调节左右两侧支架的位置，将大体积混凝土试件放置在伸缩底座板上，使得第一凹槽内的侧向喷淋组件的水流落点位于大体积混凝土上部；第二凹槽内的侧向喷淋组件的水流落点位于大体积混凝土中部；顶部喷淋组件、第一凹槽内的侧向喷淋组件和第二凹槽内的侧向喷淋组件均打开，其中顶部喷淋组件的流量〉第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量，且顶部喷流组件的流量是第二凹槽内的侧向喷淋组件流量的2～3倍；

步骤二、中期养护：顶部喷淋组件、第一凹槽内的侧向喷淋组件和第二凹槽内的侧向喷淋组件均打开，第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉顶部喷淋组件的流量，且第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量是第二凹槽内的侧向喷淋组件流量的2～3倍；中期养护总水量为初期养护总水量的1/3～1/2；

步骤三、末期养护：顶部喷淋组件、第一凹槽内的侧向喷淋组件和第二凹槽内的侧向喷淋组件均打开，第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉顶部喷淋组件的流量，末期期养护总水量为中期养护总水量的1/3～1/2。

优选的是，矿渣硅酸盐水泥配置的混凝土的初期养护时间为2～3d，中期养护时间为3～5d，末期养护时间为2～4d；采用缓凝型外加剂、大掺量矿物掺合制的混凝土、抗渗混凝土、等级C60及以上的混凝土、后浇带混凝土的初期养护时间为3～5d，中期养护时间为7～10d，末期养护时间为4～6d。

优选的是，初期养护的起始时间为大体积混凝土浇筑完成后8～12h内。

本发明至少包括以下有益效果：

一、本发明提供的混凝土结构养护装置克服了大体积混凝土采用洒水养护方法不能保证其内外合适的湿度梯度的缺陷，对大体积混凝土分区分阶段科学喷淋管理，大大提高了大体积混凝土喷淋养护的质量和效率；

二、本发明提供的混凝土结构养护装置采用的是左、右对称设置的喷淋单元交叉拼接结构，扩大了其使用范围，针对不同尺寸的大体积混凝土调节左右喷淋单元的位置和伸缩底座板的伸缩长度即可；

三、本发明提供的混凝土结构养护装置的顶部喷淋组件采用可伸缩水管套实现其喷淋距离的调节，其内部水管排布在匚型支架内部，实现对大体积混凝土上表面的全面喷淋；

四、本发明提供的混凝土养护方法是分区域分阶段科学的管理方法，不但可以保证大体积混凝土喷淋养护的质量和效率，还可以节约水资源。

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为本发明一个技术方案中所述喷淋单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图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”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明提供一种混凝土结构养护装置，包括对称设置的第一喷淋单元和第二喷淋单元，所述第一喷淋单元和所述第二喷淋单元交叉拼接，所述第一喷淋单元和所述第二喷淋单元均包括：

支架，其包括水平设置的上端架体7和下端架体10，以及连接所述上端架体7和下端架体10的竖直架体2；在所述竖直架体2的内壁上平行设置第一长凹槽3和第二长凹槽9；所述第一长凹槽3和第二长凹槽9内设有齿条；

伸缩底座板1，其通过螺栓与所述下端架体10的侧边连接，以便于放置大体积混凝土试件；

侧向喷淋组件，其通过齿轮与所述齿条配合设置，以便于沿着所述第一长凹槽3和第二长凹槽9的轴向做往复运动；所述侧向喷淋组件包括水管托板4和设置在水管托板4上的数个上喷型水管5；

顶部喷淋组件，其设置在上端架体7的端部，包括伸缩水管套6和均匀分布在水管套6两侧的分散水管8。

在上述技术方案中，所述混凝土结构养护装置通过第一喷淋单元和第二喷淋单元交叉拼接而成，拼接重叠度大小决定了大体积混凝土试件的长度，因此，所述混凝土结构养护装置可以适配不同尺寸的大体积混凝土试件。所述第一喷淋单元和所述第二喷淋单元均包括侧向喷淋组件和顶部喷淋组件。所述侧向喷淋组件设置在所述第一长凹槽3和第二长凹槽9内且在所述第一长凹槽3和第二长凹槽9内做往复运动，侧向喷淋组件作用于大体积混凝土试件侧边的的中上部和中下部，将大体积混凝土试件的侧面分为两个分区，且侧向喷淋组件在做往复运动时，可保证大体积混凝土试件的整个侧面都被喷淋到两个侧向组件分别作用于大体积混凝土试件相对的两侧面，足量的喷淋可不再需要对相邻的两个侧面进行喷淋。所述顶部喷淋组件采用可伸缩的形式，使得伸缩底座板交叉的同时，顶部喷淋组件不交叉，保证大体积混凝土试件中心位置也能被喷淋到，且顶部喷淋组件上设置的多个分散水管8，以便于对大体积混凝土试件的上表面的全面喷淋，所述混凝土结构养护装置的所有水管均可布置在支架和托架内腔内。

在其中一个技术方案中，所述数个上喷型水管5上喷角度一致，远离所述伸缩底座板1的上喷型水管5管长依次增加，使得数个上喷型水管5的水流落点在混凝土试件的侧边，将大体积混凝土试件的侧面分成两个分区，以便于根据养护阶段的不同，采取不同的喷淋流量。

在其中一个技术方案中，所述伸缩水管套6的端部也设有出水口，保证大体积混凝土试件上表面的中心处也能被喷淋到。

在其中一个技术方案中，所述上喷型水管5和分散水管8上均设有流量阀，以便于对不同区域不同养护阶段采用不同的喷淋流量，保证大体积混凝土喷淋养护的质量和效率，节约水资源。

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。对本发明混凝土结构养护装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

实施例1

利用大体积混凝土模具调节好支架位置，使得得第一凹槽内的侧向喷淋组件的水流落点位于大体积混凝土上部；第二凹槽内的侧向喷淋组件的水流落点位于大体积混凝土中部；浇注等级C40的大体积混凝土，浇注完成后10h后，拆除模具，打开顶部喷淋组件、第一凹槽内的侧向喷淋组件和第二凹槽内的侧向喷淋组件，调节流量为：顶部喷淋组件的流量〉第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量，且顶部喷流组件的流量是第二凹槽内的侧向喷淋组件流量的2～3倍，初期养护时间为2d；调节流量为：第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉顶部喷淋组件的流量，且第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量是第二凹槽内的侧向喷淋组件流量的2～3倍；中期养护总水量为初期养护总水量的1/3～1/2；中期养护时间为3d；调节第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉顶部喷淋组件的流量，末期期养护总水量为中期养护总水量的1/3～1/2，末期养护时间为3d，养护完成。

实施例2

利用大体积混凝土模具调节好支架位置，使得得第一凹槽内的侧向喷淋组件的水流落点位于大体积混凝土上部；第二凹槽内的侧向喷淋组件的水流落点位于大体积混凝土中部；浇注等级C60的大体积混凝土，浇注完成后10h后，拆除模具，打开顶部喷淋组件、第一凹槽内的侧向喷淋组件和第二凹槽内的侧向喷淋组件，调节流量为：顶部喷淋组件的流量〉第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量，且顶部喷流组件的流量是第二凹槽内的侧向喷淋组件流量的2～3倍，初期养护时间为4d；调节流量为：第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉顶部喷淋组件的流量，且第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量是第二凹槽内的侧向喷淋组件流量的2～3倍；中期养护总水量为初期养护总水量的1/3～1/2；中期养护时间为7d；调节第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉顶部喷淋组件的流量，末期期养护总水量为中期养护总水量的1/3～1/2，末期养护时间为4d，养护完成。

实施例3

利用大体积混凝土模具调节好支架位置，使得得第一凹槽内的侧向喷淋组件的水流落点位于大体积混凝土上部；第二凹槽内的侧向喷淋组件的水流落点位于大体积混凝土中部；浇注等级C75的大体积混凝土，浇注完成后10h后，拆除模具，打开顶部喷淋组件、第一凹槽内的侧向喷淋组件和第二凹槽内的侧向喷淋组件，调节流量为：顶部喷淋组件的流量〉第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量，且顶部喷流组件的流量是第二凹槽内的侧向喷淋组件流量的2～3倍，初期养护时间为5d；调节流量为：第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉顶部喷淋组件的流量，且第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量是第二凹槽内的侧向喷淋组件流量的2～3倍；中期养护总水量为初期养护总水量的1/3～1/2；中期养护时间为8d；调节第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉顶部喷淋组件的流量，末期期养护总水量为中期养护总水量的1/3～1/2，末期养护时间为5d，养护完成。

观察实施例1～3养护完成的大体积混凝土试件外观，无明显缺陷。将实施例1～3养护完成的大体积混凝土试件切割成100mm×100mm×400mm棱柱体进行抗冻性能试验，另浇注等级为C40、C60、C75尺寸为100mm×100mm×400mm棱柱体的混凝土进行标准养护。将实施例1～3的切割试件和标准养护试件浸入20±2℃水中4d，取出后擦干表面水分、称取质量后放入-18℃～-20℃冰箱中冻结4h，冻结结束后放入18℃～20℃水中融化5h，冻结和融化各一次为一次冻融循环，达到规定的循环次数的过程中，均未出现平均质量损失超过5％或强度损失率达到25％，分别称取质量，按混凝土立方体抗压强度实验方法测试三个试件的抗压强度，实施例1～3的切割试件的抗压强度均不低于大于相同等级的标准养护件。C60和C75等级的切割试件的抗压强度明显大于相同等级的标准养护件。

另将实施例1～3养护完成的大体积混凝土试件切割成400mm×400mm×400mm棱柱体进行碳化试验，另浇注等级为C40、C60、C75尺寸为400mm×400mm×400mm棱柱体的混凝土进行标准养护。将实施例1～3的切割试件和标准养护试件置于60℃的烘箱中烘48h，将试件留下一对侧面，其余面用石蜡密封。在留下的侧面上以间距为10mm画长度方向的平行线，作为碳化深度测试点。把处理好的试件放入碳化箱箱体内，间距不小于50mm，碳化箱二氧化碳浓度保持在20±3％，相对湿度70±5％，温度20±2℃，二氧化碳浓度、温度和相对湿度在试验前2d测定间隔为2h,以后间隔为4h。碳化到3d、7d、28d或确定的其他龄期时，取出试件破型并测试碳化深度，测试部分每次厚度不小于试件宽度的一半，完成后将试件端面用石蜡密封，将剖下部分请除粉沫，滴上浓度为1％的酒精酚酞溶液(溶液含水20％)。30s后，按画线的每10mm测试碳化深度,精确至0.5mm。实施例1～3的切割试件的碳化速度均比相同等级的标准养护件的碳化速度慢。

另将实施例1～3养护完成的大体积混凝土试件切割出3个

的圆柱体试样进行氯离子渗透系数试验，另浇注等级为C40、C60、C75尺寸为

的圆柱体的混凝土各3个进行标准养护。将实施例1～3的切割试件和标准养护试件利用真空饱水饱盐装置将试样进行真空饱水，将饱水后的混凝土试样置于夹具上，并用密封圈密封，查密封状况后，负极(黑接线柱)夹具中倒入3％NaCl溶液，正极(红接线柱)夹具中倒入0.3mol/LNaOH溶液，接通电源及试样夹具的正负极，开启采集仪器，设定实验。实施例1～3的切割试件的氯离子渗透非稳态迁移系数均小于相同等级的标准养护件。

另将实施例1～3养护完成的大体积混凝土试件切割出6个上下直径为175mm、185mm，高为150mm的圆台形试样进行抗渗性试验，另浇注等级为C40、C60、C75尺寸为上下直径为175mm、185mm，高为150mm的圆台形的混凝土各6个进行标准养护，在试件侧面涂密封材料，可用熔化的石蜡或黄油和粉煤灰混合物，同时将金属模套加热。把涂密封材料的试件压入预热后的金属模套，将试件和金属模套一起组装到抗渗仪上，试验水压从0.1MPa开始，每隔8h增加水压0.1MPa，并随时观察渗水状况，抗渗等级评定时，当一个组6个试件中有3个试件渗水时，停止试验，记录水压H。实施例1～3的切割试件的抗渗性均优于相同等级的标准养护件。

综上所述，经过抗冻性能试验、碳化试验、氯离子渗透系数检测试验和抗渗性试验，实施例1～3采用本发明的养护方法所得混凝土的耐久性至少与标准养护件齐平，甚至在碳化试验、氯离子渗透系数检测试验和抗渗性试验中表现更优异。因此，本发明提供的养护方法完全可以保证大体积混凝土的养护质量。

如上所述，根据本发明，本发明至少包括以下有益效果：

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

1.混凝土结构养护装置，其特征在于，包括对称设置的第一喷淋单元和第二喷淋单元，所述第一喷淋单元和所述第二喷淋单元交叉拼接，所述第一喷淋单元和所述第二喷淋单元均包括：

支架，其包括水平设置的上端架体和下端架体，以及连接所述上

端架体和下端架体的竖直架体；在所述竖直架体的内壁上平行设置第一长凹槽和第二长凹槽；所述第一长凹槽和第二长凹槽内设有齿条；

顶部喷淋组件，其设置在上端架体的端部，包括伸缩水管套和均匀分布在水管套两侧的分散水管；

其中，所述数个上喷型水管上喷角度一致，远离所述伸缩底座板的上喷型水管管长依次增加，使得数个上喷型水管的水流落点在混凝土试件的侧边。

2.如权利要求1所述的混凝土结构养护装置，其特征在于，所述伸缩水管套的端部也设有出水口。

3.如权利要求2所述的混凝土结构养护装置，其特征在于，所述上喷型水管和分散水管上均设有流量阀。

4.基于权利要求1～3任一项所述混凝土结构养护装置的养护方法，其特征在于，包括：

步骤三、末期养护：顶部喷淋组件、第一凹槽内的侧向喷淋组件和第二凹槽内的侧向喷淋组件均打开，第二凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉第一凹槽内的侧向喷淋组件的流量〉顶部喷淋组件的流量，末期养护总水量为中期养护总水量的1/3～1/2。

5.如权利要求4所述的养护方法，其特征在于，矿渣硅酸盐水泥配置的混凝土的初期养护时间为2～3d，中期养护时间为3～5d，末期养护时间为2～4d；采用缓凝型外加剂、大掺量矿物掺合制的混凝土、抗渗混凝土、等级C60及以上的混凝土、后浇带混凝土的初期养护时间为3～5d，中期养护时间为7～10d，末期养护时间为4～6d。

6.如权利要求5所述的养护方法，其特征在于，初期养护的起始时间为大体积混凝土浇筑完成后8～12h内。