大体积混凝土的温控方法技术

本发明专利技术公开了大体积混凝土的温控方法，其包括以下步骤：1、在承台内从上到下水平分层依次间隔布置第一冷却水管网、第二冷却水管网及第三冷却水管网，其中所述第一冷却水管网和第三冷却水管网纵向布置，所述第二冷却水管网横向布置；2、布置测温点；3、对混凝土进行控温。本发明专利技术所述冷却水系统的布置方式和控温方法依据大体积混凝土内部的温度分布情况而设计，可有效降低混凝土内外温差，减小温度应力，避免混凝土自身开裂；且本发明专利技术中所述冷却水管之间通过橡胶接头连接，不仅使连接更加牢固，还可防止刚性的冷却水管由于热胀冷缩被破坏而影响换热效果。

Temperature control method of mass concrete

The invention discloses a temperature control method for bulk concrete, which comprises the following steps: 1. arranging the first cooling water pipe network, the second cooling water pipe network and the third cooling water pipe network in succession from the upper to the lower level in the cap, wherein the first cooling water pipe network and the third cooling water pipe network are arranged longitudinally, and the second cooling water pipe network is arranged longitudinally. The horizontal layout of the water pipe network; 2, the layout of the temperature measurement points; 3, the concrete temperature control. The arrangement method and temperature control method of the cooling water system are designed according to the temperature distribution inside the mass concrete, which can effectively reduce the temperature difference between the inside and outside of the concrete, reduce the temperature stress and avoid the cracking of the concrete itself, and the connection between the cooling water pipes in the invention is not only made more connected by the rubber joint. The utility model can also prevent the rigid cooling water pipe from being damaged due to thermal expansion and cold contraction, thereby affecting the heat exchange effect.

【技术实现步骤摘要】
大体积混凝土的温控方法
本专利技术涉及混凝土施工领域。更具体地说，本专利技术涉及大体积混凝土的温控方法。
技术介绍
大体积混凝土中，大体积混凝土中的温度应力是引发混凝土自身开裂的最常见原因之一，特别在大体积混凝土施工期，混凝土水化形成大量热量，如果不能有效的均匀的散热，将形成较大温度应力，致使混凝土开裂而造成质量事故。因此大体积混凝土温度控制的质量直接影响着大体积混凝土的施工质量，是大体积混凝土施工质量控制的重点，特别对于承受荷载的大体积混凝土，混凝土温度控制更是首要任务。当前业界普遍采用在大体积混凝土内部预埋设散热冷却水管，导散由混凝土水化产生的热量。但是目前采用的冷却水管布置方式是均匀布置，没有考虑到实际混凝土块内部的温度分布情况，虽然可控制混凝土内部温度下降，降低混凝土内外温差，但是由于散热效果的差异，混凝土中心部位温度高，边界温度较低，采用等间距水管布置，不能有效地降低混凝土内部温差，这种内部温差仍将产生不利温度应力，对混凝土具有较大的破坏力。混凝土在水热化温度场作用下容易产生较大的温度应力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供合理的冷却水管布置系统和对大体积混凝土温度的调控方法，以对大体积混凝土浇筑后温升进行有效调控，避免大体积混凝土因内部温度应力大而开裂。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了大体积混凝土的温控方法，其包括以下步骤：步骤一、布置冷却水系统：在承台内分层布置冷却水系统，所述冷却水系统包括从上到下依次间隔布置于承台不同水平面内的第一冷却水管网、第二冷却水管网及第三冷却水管网；所述第一冷却水管网包括第一冷却水管，其纵向布置于所述承台内，两端分别设第一进水口和第一出水口，且所述第一冷却水管为类蛇形管；所述第二冷却水管网包括第二冷却水管和第三冷却水管，两者共用第二进水口和第二出水口，第二冷却水管和第三冷却水管均包括依次连接的进水段、中间段和出水段，其中第二冷却水管的进水段及中间段为类蛇形管，出水段为直管，第三冷却水管的进水段为直管，中间段及出水段为类蛇形管，第二冷却水管的中间段和第三冷却水管的中间段交错布置，第三冷却水管的进水段设于第二冷却水管布置区域的外部，第二冷却水管的出水段设于第三冷却水管的布置区域的外部；所述第三冷却水管网包括第四冷却水管，其纵向布置于所述承台内，两端分别设第三进水口和第三出水口，且所述第四冷却水管为类蛇形管；步骤二、布置测温点：在第二进水口和第二出水口处均设置温度传感器；并且在承台内设表面、中间和底面测温点，在各测温点分别设置温度传感器，分别用于检测表面混凝土、内部混凝土和底面混凝土的温度；步骤三、对混凝土进行控温，包括以下步骤：S1：将所述第一进水口和第三进水口均与第二出水口连通，冷却水从第二进水口通入冷却水系统，并且分别从第一出水口和第三出水口流出冷却水系统；S2：控制第二冷却水管网的进水温度，使第二进水口处的水温与内部混凝土的温差为23～25℃；S3：当第二进水口与第二出水口温差达到5℃时，将第一进水口和第三进水口均与第二出水口断开连接，并将第一出水口和第三出水口均与第二进水口连通，冷却水从第二出水口通入冷却水系统，并且分别从第一进水口和第三进水口流出冷却水系统；S4：当内部混凝土的温度与表面混凝土的温度之差为17～20℃时，停止通水。优选的是，所述冷却水系统的冷却水管均采用Φ32×2.5mm无缝钢管。优选的是，所述第一冷却水管网至承台顶面距离为0.5～1.0m，第三冷却水管网至承台底面距离为0.5～1.0m，相邻层面内的冷却水管网之间的垂直距离均为1.0～1.5m，同一冷却水管的相邻水管间的水平间距为0.5～1.0m，最外层水管距离混凝土最近边缘0.3～0.7m，所有的进水口和出水口均垂直引出混凝土顶面0.5m以上。优选的是，所述各个温度传感器的检测周期为15min/次。优选的是，在第二冷却水管和第三冷却水管的进水段及出水段均设有流量调节阀和流量检测装置，通过调节流量控制阀使第二冷却水管和第三冷却水管内冷却水流量均为20～35L/min。优选的是，两段冷却水管的连接处留有空隙，并通过橡胶接头连接，所述橡胶接头包括套管和橡胶管，橡胶管的两端分别套设于两段冷却水管的外壁，套管套设于橡胶管外，套管的两端在其内壁上设有一对连接环，所述连接环的内壁与分别与一对冷却水管的外壁螺纹连接，套管的内壁与橡胶管的外壁之间沿周向设有一对卡圈，橡胶管的两端分别抵接于一对卡圈和冷却水管的内壁之间。优选的是，所述卡圈为多段圆弧，且多段圆弧可合并成一个圆环，每段卡圈的外侧面均设有凹槽，紧固螺栓的一端内嵌于所述凹槽，所述套管上设有通孔，且通孔的内壁加工有与紧固螺栓配套的螺纹，紧固螺栓的另一端穿过所述通孔位于套管外。优选的是，所述橡胶管的两端与冷却水管的外壁之间均设有密封圈。本专利技术至少包括以下有益效果：1、本专利技术中所述冷却水系统设计合理，刚浇筑完成的混凝土中心部位温度高，边界温度较低，为了减小温度应力，本专利技术的冷却水系统分为多层冷却水管网，冷却水从位于中间层的第二冷却水管网通入，并分别从位于顶层的第一冷却水管网和位于底层的第三冷却水管网流出，中间层的冷却水管网换热较顶层冷却水管网和底层冷却水管网快，可减小内部混凝土与表面混凝土及底面混凝土的温差；并且气温较低时，可将内部混凝土的热量传递到表面混凝土及底面混凝土，对表面混凝土和地面混凝土起到保温作用；2、本专利技术中所述冷却水系统中，位于中间层的第二冷却水管网包括第二和第三冷却水管，两者中间部分交错布置，即在靠近中心的位置分布密集，可以带走更多的热量，而在靠近边界的位置稀疏，根据大体积混凝土中心位置温度高的分布特点，这种布置方式在有利于减小中心混凝土与边界混凝土的温度应力；3、本专利技术中所述冷却水系统，采用多层的冷却水管网的布置方式，并且相邻两层的冷却水管网分别为横向布置和纵向布置，使混凝土内部换热均匀；4、本专利技术中两段冷却水管之间采用橡胶接头连接，不仅使连接更加牢固，并且由于橡胶接头内的橡胶管具有良好的伸缩性能，可防止刚性的冷却水管由于热胀冷缩而被破坏，从而影响冷却水系统的冷却效果。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术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为本专利技术所述第一冷却水管网的布置图；图2为本专利技术所述第二冷却水管网的布置图；图3为本专利技术所述第三冷却水管网的布置图；图4为本专利技术所述橡胶接头的结构图；图5为对比例1所述冷却水系统的布置图。附图标记说明：1-第一冷却水管网；11-第一冷却水管；12-第一进水口；13-第一出水口；2-第二冷却水管网；21-第二冷却水管；22-第三冷却水管；23-第二进水口；24-第二出水口；3-第三冷却水管网；31-第四冷却水管；32-第三进水口；33-第三出水口；4-冷却水管；41-套管；42-橡胶管；43-卡圈；44-紧固螺栓；45-密封圈；46-连接环；51-进水口；52-出水口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术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。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本专利技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大体积混凝土的温控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、布置冷却水系统：在承台内分层布置冷却水系统，所述冷却水系统包括从上到下依次间隔布置于承台不同水平面内的第一冷却水管网、第二冷却水管网及第三冷却水管网；所述第一冷却水管网包括第一冷却水管，其纵向布置于所述承台内，两端分别设第一进水口和第一出水口，且所述第一冷却水管为类蛇形管；所述第二冷却水管网包括第二冷却水管和第三冷却水管，两者共用第二进水口和第二出水口，第二冷却水管和第三冷却水管均包括依次连接的进水段、中间段和出水段，其中第二冷却水管的进水段及中间段为类蛇形管，出水段为直管，第三冷却水管的进水段为直管，中间段及出水段为类蛇形管，第二冷却水管的中间段和第三冷却水管的中间段交错布置，第三冷却水管的进水段设于第二冷却水管布置区域的外部，第二冷却水管的出水段设于第三冷却水管的布置区域的外部；所述第三冷却水管网包括第四冷却水管，其纵向布置于所述承台内，两端分别设第三进水口和第三出水口，且所述第四冷却水管为类蛇形管；步骤二、布置测温点：在第二进水口和第二出水口处均设置温度传感器；并且在承台内设表面、中间和底面测温点，在各测温点分别设置温度传感器，分别用于检测表面混凝土、内部混凝土和底面混凝土的温度；步骤三、对混凝土进行控温，包括以下步骤：S1：将所述第一进水口和第三进水口均与第二出水口连通，冷却水从第二进水口通入冷却水系统，并且分别从第一出水口和第三出水口流出冷却水系统；S2：控制第二冷却水管网的进水温度，使第二进水口处的水温与内部混凝土的温差为23～25℃；S3：当第二进水口与第二出水口温差达到5℃时，将第一进水口和第三进水口均与第二出水口断开连接，并将第一出水口和第三出水口均与第二进水口连通，冷却水从第二出水口通入冷却水系统，并且分别从第一进水口和第三进水口流出冷却水系统；S4：当内部混凝土的温度与表面混凝土的温度之差为17～20℃时，停止通水。...

【技术特征摘要】
1.大体积混凝土的温控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、布置冷却水系统：在承台内分层布置冷却水系统，所述冷却水系统包括从上到下依次间隔布置于承台不同水平面内的第一冷却水管网、第二冷却水管网及第三冷却水管网；所述第一冷却水管网包括第一冷却水管，其纵向布置于所述承台内，两端分别设第一进水口和第一出水口，且所述第一冷却水管为类蛇形管；所述第二冷却水管网包括第二冷却水管和第三冷却水管，两者共用第二进水口和第二出水口，第二冷却水管和第三冷却水管均包括依次连接的进水段、中间段和出水段，其中第二冷却水管的进水段及中间段为类蛇形管，出水段为直管，第三冷却水管的进水段为直管，中间段及出水段为类蛇形管，第二冷却水管的中间段和第三冷却水管的中间段交错布置，第三冷却水管的进水段设于第二冷却水管布置区域的外部，第二冷却水管的出水段设于第三冷却水管的布置区域的外部；所述第三冷却水管网包括第四冷却水管，其纵向布置于所述承台内，两端分别设第三进水口和第三出水口，且所述第四冷却水管为类蛇形管；步骤二、布置测温点：在第二进水口和第二出水口处均设置温度传感器；并且在承台内设表面、中间和底面测温点，在各测温点分别设置温度传感器，分别用于检测表面混凝土、内部混凝土和底面混凝土的温度；步骤三、对混凝土进行控温，包括以下步骤：S1：将所述第一进水口和第三进水口均与第二出水口连通，冷却水从第二进水口通入冷却水系统，并且分别从第一出水口和第三出水口流出冷却水系统；S2：控制第二冷却水管网的进水温度，使第二进水口处的水温与内部混凝土的温差为23～25℃；S3：当第二进水口与第二出水口温差达到5℃时，将第一进水口和第三进水口均与第二出水口断开连接，并将第一出水口和第三出水口均与第二进水口连通，冷却水从第二出水口通入冷却水系统，并且分别从第一进水口和第三进水口流出冷却水系统；S4：当内部混凝土的温度与表面混凝土的温度之...

【专利技术属性】
技术研发人员：易中平，袁国楠，袁义华，齐进广，邹明，高凯恒，向凯，郭炜欣，杨闯辉，
申请(专利权)人：中铁七局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42