CN219773590U - 一种用于水工混凝土裂缝控制的控温模板 - Google Patents
一种用于水工混凝土裂缝控制的控温模板 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，包括盒体和盒盖，所述盒体和盒盖组成中空结构，中空结构分隔为若干隔间，各隔间内填充有气凝胶复合相变材料，气凝胶复合相变材料和隔间的中间铺设有一层保温层，所述钢制盒体和盒盖的接触位置安装有密封层，所述气凝胶复合相变材料的内部安装有测温元件，所述测温元件连接于盒盖表面的显示屏。本实用新型提供的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，设计简单、装卸便捷、实用性强，能有效缓解施工期混凝土温度波动，并通过测温元件实时记录内部温度变化，为智能混凝土模板提供了设计思路。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于水工混凝土裂缝控制的控温模板。
背景技术
在水工领域，对于水工混凝土而言，其具备体积大和导热能力弱的特点，在水泥水化加速期时，混凝土内部会释放大量的水化热，这些内部水化热不能及时释放，温度迅速上升，导致混凝土内外温度差急剧增大。在水泥水化稳定期时，混凝土内部虽产生的水化热较少，但由于散热速率始终低于外部的散热速率，因此在水工混凝土硬化的整个过程中，其内部温度总是高于外部温度。根据热胀冷缩的原理，较大的温差会导致混凝土内部膨胀速率大于表面的膨胀速率，使得混凝土产生巨大的拉应力，当混凝土的拉应力超过极限抗拉强度时，则会在混凝土表面产生一系列温度裂缝，严重影响到水工混凝土的正常使用、降低水工混凝土的使用寿命。另外在水工混凝土的使用过程中，当环境温度过高时，由于混凝土的导热能力弱，也会在表面产生一定的温度裂缝。目前，一些水工混凝土建筑物中便出现过不同程度的温度裂缝。因此为了降低混凝土产生较大的温度梯度而导致的工程质量下降，提高水工混凝土的抗裂性能，研究和开发出水工混凝土裂缝控制的控温技术，是解决这一实际工程问题的关键步骤。
相变材料具有储能密度大、比热容高、能够近似恒温下的吸放热等特点，可以在一定温度范围内，通过相变循环吸收和释放大量的热，从而实现温度的调节。根据这一特性亟设计一种新型水工混凝土裂缝控制的控温模板，将相变材料应用于水工混凝土模板中，降低水工混凝土表面和内部的温度差，进而达到控制其内部裂缝发展的目的。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型旨在提供一种设计简单、装卸便捷、实用性强，能有效缓解施工期混凝土温度波动的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板。
技术方案：本实用新型的一种用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，包括盒体和盒盖，所述盒体和盒盖组成中空结构，中空结构分隔为若干隔间，各隔间内填充有气凝胶复合相变材料，气凝胶复合相变材料和隔间的中间铺设有一层保温层，所述钢制盒体和盒盖的接触位置安装有密封层，所述气凝胶复合相变材料的内部安装有测温元件，所述测温元件连接于盒盖表面的显示屏。
作为上述方案的进一步改进，所述盒体包括底板，对称固定在底板上的凹板，安装在凹板上用于将盒体分隔为若干隔间的双T型板，设于凹板外侧的加固元件。
作为上述方案的进一步改进，左端凹板外层安装有进料管道，进料管道连接有进料开关，右端凹板外侧安装有出料管道，出料管道连接有出料开关。
作为上述方案的进一步改进，所述加固元件包括紧固板、第一螺柱和把手，所述紧固板置于第一螺柱上，所述第一螺柱一端安装有把手。
作为上述方案的进一步改进，所述盒体和盒盖的材质皆为Al-Si合金。
作为上述方案的进一步改进，所述气凝胶复合相变材料为纳米纤维素基碳纳米管复合气凝胶相变材料。
作为上述方案的进一步改进，所述保温层采用玻璃棉填充；所述密封层采用合成橡胶垫片。
作为上述方案的进一步改进，所述显示屏安装在所述盒盖表面，所述显示屏为商用显示屏。
作为上述方案的进一步改进，所述盒盖上安装有通气接口。
作为上述方案的进一步改进，所述可装卸的钢制盒体和盒盖连接处设置有螺孔，通过第二螺栓连接固定。
本实用提供的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板为可装卸模板，具有装卸便捷、实用性强等优势；在可装卸的钢制盒体的凹板外侧安装有进料管道和出料管道，方便更换材料。控温模板采用的纳米纤维素基碳纳米管复合气凝胶相变材料具有高储能效率以及优良的尺寸稳定性，纳米纤维素可以为碳纳米管提供骨架支撑，可有效地降低相变材料的泄漏风险，碳纳米管提供了良好的导热通路，能够有效地将大体积水工混凝土温度变化控制在较小范围内，从而减小水工混凝土表面与内部的温度梯度，提高水工混凝土的抗裂能力。可装卸的钢制盒体和盒盖皆采用Al-Si合金材料，具有较高的单位体积储热量，可以更好地减小水工混凝土的内外温度梯度。密封层采用合成橡胶垫片填充，其具有良好的耐热性、耐寒性、耐磨和防腐蚀性能，可以给模板内部提供一个完整的密闭空间，防止内部相变材料的泄漏。保温层采用多孔保温材料玻璃棉，其导热系数低，可以有效地提高控温模板的保温性能，同时作为一种绿色环保材料，原料来源充沛，价格经济合理。相变材料内部含有测温元件，可以随时将采集到的温度参数上传至显示屏，方便技术人员进行检测。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型提供的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，设计简单、装卸便捷、实用性强，能有效缓解施工期混凝土温度波动，并通过测温元件实时记录内部温度变化，为智能混凝土模板提供了设计思路。
附图说明
图1为实施例中提供的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板的剖视图。
图2为实施例中盒体示意图。
附图标记：1、盒体；2、盒盖；3、气凝胶复合相变材料；101、底板；102、凹板；103、双T型板；104、进料管道；105、进料开关；106、加固元件；107、出料管道；108、出料开关；1061、紧固板；1062、第一螺柱；1063、把手；4、保温层；5、密封层；6、测温元件；7、显示屏；8、第二螺栓；9、通气接口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
本实用新型实施例提供一种用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，如图1所示，包括可装卸的钢制盒体1、盒盖2和气凝胶复合相变材料3；所述可装卸的钢制盒体1和盒盖2组成中空结构，所述中空结构内部包括气凝胶复合相变材料3和保温层4，所述可装卸的钢制盒体1和盒盖2的接触位置安装有密封层5，所述气凝胶复合相变材料内部安装有测温元件6，所述测温元件6连接于盒盖2表面的显示屏7。
所述的可装卸的钢制盒体1包括底板101、凹板102、双T型板103和加固元件106。双T型板103夹与左右两个凹板102的凹陷处，所述凹板102置于底板101上方，左端凹板102外测安装有进料管道104，进料管道104连接有进料开关105，右端凹板102外侧安装有出料管道107，出料管道107的出口连接有出料开关108。所述加固元件106固定于凹板102外侧，加固元件106包括紧固板1061、第一螺柱1062和把手1063，紧固板1061置于第一螺柱1062上，所述第一螺柱1062一端安装有把手1063。
所述的气凝胶复合相变材料3为纳米纤维素基碳纳米管复合气凝胶相变材料。纳米纤维素是一种绿色环保的新型功能纳米材料可以为碳纳米管提供骨架支撑，可有效减少内部复合相变材料的泄漏问题，碳纳米管提供了良好的导热通路，将高品质的碳纳米管和纳米纤维素凝胶化得到的复合气凝胶相变材料具有高储能效率和优良的尺寸稳定性等优势，能够有效地将大体积水工混凝土温度变化控制在较小范围内，从而减小水工混凝土表面与内部的温度梯度，提高水工混凝土的抗裂能力。
所述的可装卸的钢制盒体1和盒盖2皆属于Al-Si合金材料，具有较高的单位质量储热量，可以更好地减小水工混凝土的内外温度差。
所述的测温元件6置于气凝胶复合相变材料3内部，可以随时将采集到的温度参数上传至显示屏7，方便技术人员进行检测。
所述保温层4采用玻璃棉填充，玻璃棉一种多孔保温材料，导热系数低，可以有效地提高控温模板的保温性能，同时作为一种绿色环保材料，原料来源充沛，价格经济合理。
所述的密封层5为合成橡胶垫片，其具有良好的耐热性、耐寒性、耐磨和防腐蚀性能，可以对模板内部提供一个完整的密闭空间，防止材料的泄露，同时可装卸的钢制盒体1和盒盖2连接处有螺纹，可通过第二螺栓8紧密连接。
所述的通气接口9置于盒盖2上，材质同样为Al-Si合金材料，直径为5mm，与外部环境连通，防止由于体积变化产生的内外压强差使得控温模板的薄弱位置破坏。
本实用新型使用原理为：混凝土模板浇灌混凝土后，即将控温模板固定在混凝土模板外侧，控温模板中气凝胶复合相变材料吸收混凝土释放的热量，并将热量储存在材料中，控制水工混凝土温度变化在较小范围内，减小水工混凝土表面与内部的温度梯度，从而保证水工混凝土内部所产生的拉应力在极限抗拉强度范围内，从而控制其内部裂缝发展。相变材料内部含有测温元件，可以随时将采集到的温度参数上传至显示屏，方便技术人员进行检测。
本实用新型提供了一种用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，设计简单、装卸便捷、实用性强，模板内部的气凝胶复合相变材料可有效降低水工混凝土的内外温度差，提高水工混凝土的抗裂能力，并通过测温元件实时记录温度变化，为智能混凝土模板提供了设计思路。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，所示的“安装”、“固定”、“连接”等术语做广义理解，应当指出，凡是不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以进行若干变形和优化，这些变形和优化也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，包括盒体（1）和盒盖（2），所述盒体（1）和盒盖（2）组成中空结构，中空结构分隔为若干隔间，各隔间内填充有气凝胶复合相变材料（3），气凝胶复合相变材料（3）和隔间的中间铺设有一层保温层（4），所述盒体（1）和盒盖（2）的接触位置安装有密封层（5），所述气凝胶复合相变材料（3）的内部安装有测温元件（6），所述测温元件（6）连接于盒盖（2）表面的显示屏（7）。
2.根据权利要求1所述的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，所述盒体（1）包括底板（101），对称固定在底板（101）上的凹板（102），安装在凹板（102）上用于将盒体（1）分隔为若干隔间的双T型板（103），设于凹板（102）外侧的加固元件（106）。
3.根据权利要求2所述的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，左端凹板（102）外层安装有进料管道（104），进料管道（104）连接有进料开关（105），右端凹板（102）外侧安装有出料管道（107），出料管道（107）连接有出料开关（108）。
4.根据权利要求3所述的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，所述加固元件（106）包括紧固板（1061）、第一螺柱（1062）和把手（1063），所述紧固板（1061）置于第一螺柱（1062）上，所述第一螺柱（1062）一端安装有把手（1063）。
5.根据权利要求1所述的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，所述盒体（1）和盒盖（2）的材质皆为Al-Si合金。
6.根据权利要求1所述的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，所述气凝胶复合相变材料（3）为纳米纤维素基碳纳米管复合气凝胶相变材料。
7.根据权利要求1所述的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，所述保温层（4）采用玻璃棉填充；所述密封层（5）采用合成橡胶垫片。
8.根据权利要求1所述的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，所述显示屏（7）安装在所述盒盖（2）表面，所述显示屏（7）为商用显示屏。
9.根据权利要求1所述的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，所述盒盖（2）上安装有通气接口（9）。
10.根据权利要求1所述的用于水工混凝土裂缝控制的控温模板，其特征在于，所述盒体（1）和盒盖（2）连接处设置有螺孔，通过第二螺栓（8）连接固定。
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