CN208202619U - 一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置，它解决了冬季大体积混凝土施工时内外温差大而导致混凝土开裂的问题，其通过导热装置将内部混凝土热量传递给外部混凝土，在保证混凝土结构稳定的同时，能够有效降低大体积混凝土内外温差，合理的利用水化热产生的热量，避免造成热量浪费，其技术方案为：包括导热管，所述导热管底部封口，导热管顶部开口，且导热管顶部与密封盖连接由密封盖将导热管封闭；所述密封盖设置与导热管连通的通孔，并在通孔处设置接头，由接头向导热管内通入或回收液态工质。

Description

一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置

技术领域

本实用新型涉及冬季大体积混凝土施工技术领域，特别是涉及一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置。

背景技术

近年来，随着我国建筑施工技术的不断发展，大体积混凝土的使用越来越普遍。但是由于大体积混凝土水化热及内部散热过慢造成的混凝土内部和外部的温差，使混凝土表面产生较大的拉应力，当产生的拉应力大于混凝土抗拉强度时，会导致大体积混凝土在早期养护期间发生开裂。由于我国北方的冬季气温较低，因此这种问题在我国北方冬季混凝土施工中更为明显。

目前，在北方大体积混凝土冬季施工中除分步施工外，采取的主要措施是，通过冷却水管的内部水循环吸收混凝土内部水化热产生的热量，并使用覆膜或保温模板等对混凝土外部进行保温。但是为保证混凝土结构稳定，冷却水管的铺设并不能过于密集；由于水的传热性能较低，不能很好的达到预期目标而且造成了水资源的浪费；冷却水管吸收的热量排到了外界，而冬季施工的外部混凝土需要保温，这使得本来可以利用的热量被浪费。

综上所述，现有技术中对于冬季大体积混凝土施工时内外温差大而导致混凝土开裂的问题，尚缺乏有效的解决方案。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置，其通过导热装置将内部混凝土热量传递给外部混凝土，在保证混凝土结构稳定的同时，能够有效降低大体积混凝土内外温差，合理的利用水化热产生的热量，避免造成热量浪费。

本实用新型采用下述技术方案：

一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置，包括导热管，所述导热管底部封口，导热管顶部开口，且导热管顶部与密封盖连接由密封盖将导热管封闭；所述密封盖设置与导热管连通的通孔，并在通孔处设置接头，由接头向导热管内通入或回收液态工质。

进一步的，所述导热管由上部散热段和下部吸热段连接而成，上部散热段的截面积大于下部吸热段的截面积。

进一步的，所述上部散热段和下部吸热段为一体式结构。

进一步的，所述密封盖与导热管可拆卸连接。

进一步的，所述导热管上部散热段内侧壁设置螺纹，所述密封盖底部带有外螺纹连接件，上部散热段与外螺纹连接件连接。

进一步的，所述密封盖与导热管间设置密封元件。

进一步的，所述密封盖底部连接有导管，导管顶部对应于密封盖通孔处，导管底部延伸至导热管底部。

进一步的，所述密封盖顶部设置自动泄压阀对导热管进行泄压。

进一步的，所述接头与抽气泵或储液罐或集液泵连接。

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置的温度控制方法，包括以下步骤：

步骤1：通过现场需要进行温控的大体积混凝土尺寸，确定导热管上部散热段和下部吸热段的尺寸、工质充液量、温度控制装置的布置数量及间距；

步骤2：组装温度控制装置，将抽气泵与接头连接，将导热管内空气抽出，并检查有无漏气；

步骤3：在导热管表面涂抹导热硅脂，将温度控制装置绑扎在待浇混凝土的钢筋上，并使密封盖高于混凝土浇筑设计标高；

步骤4：浇筑混凝土，将存有工质的储液罐与接头连接，将设定量的工质灌入导热管内，实现内部混凝土与外部混凝土的热量传递；

步骤5：热量传递完成后，将集液泵与接头连接，抽出导热管内液态工质；

步骤6：断开密封盖与导热管间的连接，取出密封盖保存；将混凝土灌入导热管，并进行养护。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过利用大体积混凝土自身的内外温差，使导热管内工质生成从液体到气体再到液体的相变循环，将大体积混凝土内部的热量通过下部吸热段不断传递给导热管内工质，当热量随工质蒸发到导热管上端后，再通过散热段所具有的较大散热面积快速传递到外部混凝土，实现了对冬季大体积混凝土内部的降温、外部的保温。

2.在降低内外温差的同时合理利用了混凝土水化热产生的热量，没有造成能源的浪费，尤其是电力和水资源的节约，并且不需要借助任何启动设备，也不产生噪音。

3.由于导热管具有较高的导热性能，能够较短的时间内把大体积混凝土的内外温差控制在容许范围内，从而能在较短的时间内使极限最大温度和极限最大温差满足规范要求，缩短了混凝土养护时间。

4.工质、密封盖可以循环利用，避免了资源浪费；留在混凝土内的导热管与后期浇筑到导热管内部的混凝土不仅可以减少散热通道对混凝土结构的影响，甚至对结构稳定起到一定的加强作用。

5.为密封盖设计一自动泄压阀，当导热管内部出现过高压力时能够自动泄压以保证整个装置使用过程中的安全。

6.布置位置、方式灵活，可以根据需要设计装置尺寸，放置在需要的位置，无论是顶面还是侧面。

7.本实用新型的整体形状设计不会造成混凝土的振捣不实；上部散热段较粗，能够方便后期在导热管内灌注混凝土，同时增大了散热面积。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型温度控制装置的示意图；

图2为密封盖及相应部件设置示意图；

图3为导热管示意图；

图4为本实用新型温度控制装置使用状态示意图；

图中，1.自动泄压阀，2.接头，3.密封盖，4.上部散热段，5.下部吸热段，6.导管，7.大体积混凝土，8.导热管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在冬季大体积混凝土施工时内外温差大而导致混凝土开裂的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图3所示，提供了一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置，包括导热管8，导热管8底部封口，导热管8顶部开口，且导热管8顶部与密封盖3连接由密封盖3将导热管8封闭；密封盖3设置与导热管8连通的通孔，并在通孔处设置接头2，由接头2向导热管8内通入或回收液态工质。

导热管8由上部散热段4和下部吸热段5连接而成，上部散热段4的截面积大于下部吸热段5的截面积，这样设置可以增大上部散热段的散热面积。

上部散热段4和下部吸热段5为一体式结构。

导热管8主要用作液态工质和大体积混凝土之间的热传递介质，以及工质的工作容器。液态工质灌入导热管内，液态工质与大体积混凝土之间通过导热管进行热传递，下部吸热段的液态工质吸收大体积混凝土内部的热量，而后传递至上部散热段的液态工质，在上部散热段将热量散发给大体积混凝土外部，降低了混凝土内外温差。此外，导热管后期内部灌浆后成为大体积混凝土结构的一部分。其形状设计即有利于后期灌浆，又能增大上部散热面积。

密封盖3与导热管8可拆卸连接。密封盖用于密封导热管，且后期能与导热管脱开连接，从导热管中取出以备重复利用。

导热管8上部散热段4内侧壁设置螺纹，密封盖3底部带有外螺纹连接件，上部散热段4与外螺纹连接件连接。

密封盖3与导热管8间设置密封元件，密封元件可以采用密封胶圈。

密封盖3底部连接有导管6，导管6顶部对应于密封盖3通孔处，导管6底部延伸至导热管8底部，导管主要用于后期充分抽出导热管底部工质。

密封盖3顶部设置自动泄压阀1对导热管8内气压进行泄压。当导热管内部气压过高时通过自动泄压阀进行泄压，以保证安全。

密封盖、接头、自动泄压阀、导管焊接连接，与导热管配合，使整个装置密闭且能够按照需要向装置内部灌入、回收工质，并保证安全。

接头2与抽气泵或储液罐或集液泵连接。接头2用于抽气、液态工质灌入、液态工质回收。本申请中液态工质采用低沸点液态工质，例如：液氨。接头2与抽气泵连接，抽出导热管内空气；接头2与储液罐连接，向导热管内灌入工质；接头2与集液泵连接，在温控结束后，将工质抽出储存。

本申请的装置，除导热管外，其他部件都可重复利用，液态工质也可重新回收进行重复利用。

本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置的温度控制方法，包括以下步骤：

步骤1：通过现场需要进行温控的大体积混凝土尺寸，确定导热管上部散热段和下部吸热段的尺寸、工质充液量、温度控制装置的布置数量及间距；

步骤2：组装温度控制装置，将抽气泵与接头连接，将导热管内空气抽出，并检查有无漏气；

步骤3：在导热管表面涂抹导热硅脂，将温度控制装置绑扎在待浇混凝土的钢筋上，并使密封盖高于混凝土浇筑设计标高，保证密封盖上端略高于将来的混凝土保护层，并采取一定的措施防止浇筑时密封盖被埋入到混凝土当中；

步骤4：浇筑混凝土，浇筑完毕后，将存有液态工质的储液罐与接头连接，将设定量的液态工质灌入导热管内，实现内部混凝土与外部混凝土的热量传递；

步骤5：热量传递完成后，混凝土不再需要进行温度控制时，将集液泵与接头连接，抽出导热管内液态工质，以备下次循环使用；

步骤6：断开密封盖与导热管间的连接，将密封盖使用扳手拧出保存，以备下次循环利用；将混凝土灌入导热管，并采取一定的养护方法进行适当养护。

通过以上步骤，降低了大体积混凝土内部温度，提高了外部混凝土温度，达到冬季降低大体积混凝土内部和外部温差的效果，实现导热棒的重复利用，并减少对混凝土结构的影响。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。对于上述公开的使用说明，使本领域的专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些使用方法的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施实例中实现。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大体积混凝土施工过程中的温度控制装置，其特征是，包括导热管，所述导热管底部封口，导热管顶部开口，且导热管顶部与密封盖连接由密封盖将导热管封闭；所述密封盖设置与导热管连通的通孔，并在通孔处设置接头，由接头向导热管内通入或回收液态工质。

2.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征是，所述导热管由上部散热段和下部吸热段连接而成，上部散热段的截面积大于下部吸热段的截面积。

3.如权利要求2所述的温度控制装置，其特征是，所述上部散热段和下部吸热段为一体式结构。

4.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征是，所述密封盖与导热管可拆卸连接。

5.如权利要求4所述的温度控制装置，其特征是，所述导热管上部散热段内侧壁设置螺纹，所述密封盖底部带有外螺纹连接件，上部散热段与外螺纹连接件连接。

6.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征是，所述密封盖与导热管间设置密封元件。

7.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征是，所述密封盖底部连接有导管，导管顶部对应于密封盖通孔处，导管底部延伸至导热管底部。

8.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征是，所述密封盖顶部设置自动泄压阀对导热管进行泄压。

9.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征是，所述接头与抽气泵或储液罐或集液泵连接。