基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置与方法。装置设置于需要防止混凝土开裂的混凝土结构上，包括：抽水系统，设置于混凝土结构外部，用于向混凝土结构内部注水；渗水系统，设置于混凝土结构内部，用于水的微渗；连接导管，用于抽水系统与渗水系统之间的连接。方法包括步骤：抽水系统通过连接导管向混凝土结构内部的渗水系统抽装水，混凝土结构内部空间充满热水密封并与外部抽水系统的水箱相连；渗水系统中的水在压力的作用下向外渗出，从而保持混凝土结构的外表面始终处在一个湿润的环境，在源头上防止房屋建筑的梁、板、柱结构表面产生裂缝。本发明专利技术从源头上防止混凝土结构表面开裂，提高耐久性，尤其适用于高原地区。

【技术实现步骤摘要】
基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置与方法
本专利技术属于混凝土建筑施工领域，具体涉及一种基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置与方法，适用于防止高原地区混凝土表面出现裂缝。
技术介绍
混凝土裂缝是混凝土结构常见的病害之一，产生的原因是多样性的。裂缝对混凝建筑物的危害程度不一。对于高原地区施工的厂房大体积混凝土，由于高原地区气候干燥，多风且白天的日照非常强烈，多年的年均蒸发量为2075.2mm。这样的自然环境下，混凝土在浇筑完成后，表面的水分散发很快，体积收缩大，而内部的湿度变化很小，体积收缩就小，这样表面变形就会受到内部混凝土的约束作用，形成拉应力，非常容易引起混凝土的开裂。同样幅度的气温变化，在内地可能只是产生表层裂缝，在高原则可能产生贯穿性裂缝。因此，必须对此加以重视，并采取措施加以解决。现有控制裂缝的措施主要是在裂缝内填充材料来控制裂缝进一步发展。但由于高原地区海拔高，昼夜温差大，干燥少雨，且大部分高原地区年平均温度在0度以下，这种恶劣环境容易导致修补使用的材料不能正常固化，不能正常提高修补材料的强度，同时低温环境下材料的流动性降低，影响施工效率。由于这种恶劣的自然环境，修补材料的成本较为昂贵，常用的修补技术具有一定的局限性，不能达到预期修补目的。更重要的是，大部分的控制措施都没有从提高表面的含水率着手，而是被动的在混凝土表面产生裂缝之后进行修补，没有达到标本兼治的效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有混凝土裂缝控制存在的上述不足，提供一种基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置与方法，从源头上防止高原地区房屋建筑的梁、板、柱等混凝土结构表面开裂，不需要任何修补裂缝的注浆料，提高耐久性，尤其适用于高原地区房屋建筑。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置，设置于需要防止混凝土开裂的混凝土结构上，包括：抽水系统，设置于混凝土结构外部，用于向混凝土结构内部注水；渗水系统，设置于混凝土结构内部，用于水的微渗；连接导管，用于抽水系统与渗水系统之间的连接。按上述方案，所述混凝土结构为受阳光直射并且容易开裂的房屋的梁、板、柱(用于房屋的承重)，所述的梁主要指房屋裸露在外部的梁，所述的板主要指受阳光直射严重的屋顶的楼板，所述的柱主要指房屋的四个角的柱以及露在外部的柱。按上述方案，所述抽水系统主要包括水箱、太阳能电池板和抽水机，水箱固定于相对混凝土结构的高处；太阳能电池板设置于水箱的上部，抽水机分别与太阳能电池板及水箱连接。按上述方案，所述渗水系统包括梁的渗水系统、板的渗水系统以及柱的渗水系统，各个渗水系统均包括设置在混凝土结构内壁的导管以及附着在导管外的一层单面透水膜，所述导管包括主导管以及与主导管连接的次导管，主导管以及次导管的外部都设有若干个透水小孔，透水小孔为导管中的水向外部传递提供通道，单面透水膜使得水只从导管内往外部混凝土结构渗透、而混凝土结构中的水不往导管内渗透。按上述方案，所述梁的横截面矩形分为四个相同的小的矩形，梁的渗水系统的主导管设置4条、沿梁的长度方向布置并分别布置在每个矩形的正中心，每个主导管的截面周围布置有若干与主导管垂直的次导管，次导管在主导管的长度方向等距离分布、在主导管的横截面方向等角度分布。按上述方案，所述板的截面沿宽度方向等分为两份或者多份，将板的整个投影面积分为两个或者多个相同的小的矩形，板的渗水系统的主导管的份数根据板等分的矩形个数来定，主导管沿板的长度方向布置，且主导管分别布置在每个小矩形的正中心，在主导管的周围分别对称布置若干与主导管垂直的次导管，所述次导管沿主导管的长度方向等距离间隔分布。按上述方案，所述柱的横截面矩形分为四个相同的小的矩形，柱的渗水系统的主导管为4条，沿柱的高度方向布置并分别布置在每个矩形的正中心，每个主导管的截面周围布置有若干与主导管垂直的次导管，次导管在主导管的长度方向等距离分布、在主导管的横截面方向等角度分布。按上述方案，所述连接导管上方连接水箱下部的下水管、下方伸入混凝土结构内并与混凝土结构内部的渗水系统连接，连接导管外部设置耐热型的橡胶管，橡胶管上涂上保护膜或砌于墙内。本专利技术还提供了一种基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的方法，包括如下步骤：1)在房屋的梁、板、柱混凝土结构内部留出空间设置渗水系统，在混凝土结构外部的房屋上部悬挂抽水系统，通过连接导管连接抽水系统及渗水系统；2)抽水系统通过连接导管向混凝土结构内部的渗水系统抽装水(渗水系统为多孔结构，水在压力作用下向外渗出)，混凝土结构内部空间充满热水密封并与外部抽水系统的水箱相连；3)渗水系统中的水在压力的作用下向外渗出，从而保持混凝土结构的外表面始终处在一个湿润的环境，在源头上防止房屋建筑的梁、板、柱结构表面产生裂缝。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术针对混凝土裂缝的产生原因着手，水箱位于高处，增加内部水压，使位于导管当中的水向房屋的梁、板、柱等混凝土结构中流动，随着上部的水往下流动，带动混凝土结构内部的渗水系统中的水通过导管外面的单面透水膜向混凝土结构外部渗透，这样始终保持混凝土中的水压与外部水压的循环，水平衡使得混凝土结构处于微湿润的环境，从源头上防止高原地区房屋建筑的梁、板、柱等混凝土结构表面开裂，不需要任何修补裂缝的注浆料，提高耐久性，尤其适用于高原地区房屋建筑；2、由于水在混凝土结构中不停向外渗透，也阻碍了外部的二氧化碳通过空隙进入混凝土结构之中，与混凝土结构的水化物产生反应破坏混凝土强度；3、由于水流速的存在，混凝土结构表面有害物质向混凝土内的扩散速度和深度将会下降，相当于给混凝土结构表面加了一层保护膜，对延长混凝土本身的寿命有积极作用；4、用于制造水头的水箱置于房屋高处，更能充分地利用高原地区的太阳能，对水箱里的水进行加热，热水作为材料就地取材相对容易，价格便宜且自然环保；也能使用太阳能进行发电，供抽水系统的抽水机工作。附图说明图1是本专利技术基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置的结构示意图；图2是本专利技术防止混凝土开裂的装置的渗水系统的主、次导管内部布置示意图；图3是本专利技术防止混凝土开裂的装置的梁的横截面的布置示意图；图4是本专利技术防止混凝土开裂的装置的梁的纵截面的布置示意图；图5为本专利技术防止混凝土开裂的装置的板的横截面的布置示意图；图6为本专利技术防止混凝土开裂的装置的板的纵截面的布置示意图；图7分别为本专利技术防止混凝土开裂的装置的柱的横截面的布置示意图；图8分别为本专利技术防止混凝土开裂的装置的柱的纵截面的布置示意图；图9为本专利技术防止梁、板开裂的装置的外部抽水系统与内部渗水系统连接示意图；图10为本专利技术防止柱开裂的装置的外部抽水系统与内部渗水系统连接示意图图11本专利技术防止混凝土开裂的装置的整体布置示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。图1为本专利技术基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置的结构示意图，装置设置于需要防止混凝土开裂的混凝土结构10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置，设置于需要防止混凝土开裂的混凝土结构上，其特征在于，包括：抽水系统，设置于混凝土结构外部，用于向混凝土结构内部注水；渗水系统，设置于混凝土结构内部，用于水的微渗；连接导管，用于抽水系统与渗水系统之间的连接。

【技术特征摘要】
1.基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置，设置于需要防止混凝土开裂的混凝土结构上，其特征在于，包括：抽水系统，设置于混凝土结构外部，用于向混凝土结构内部注水；渗水系统，设置于混凝土结构内部，用于水的微渗；连接导管，用于抽水系统与渗水系统之间的连接。2.根据权利要求1所述的基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置，其特征在于，所述混凝土结构为受阳光直射并且容易开裂的房屋的梁、板、柱，所述的梁主要指房屋裸露在外部的梁，所述的板主要指受阳光直射严重的屋顶的楼板，所述的柱主要指房屋的四个角的柱以及露在外部的柱。3.根据权利要求1所述的基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置，其特征在于，所述抽水系统主要包括水箱、太阳能电池板和抽水机，水箱固定于相对混凝土结构的高处；太阳能电池板设置于水箱的上部，抽水机分别与太阳能电池板及水箱连接。4.根据权利要求2所述的基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置，其特征在于，所述渗水系统包括梁的渗水系统、板的渗水系统以及柱的渗水系统，各个渗水系统均包括设置在混凝土结构内壁的导管以及附着在导管外的一层单面透水膜，所述导管包括主导管以及与主导管连接的次导管，主导管以及次导管的外部都设有若干个透水小孔，透水小孔为导管中的水向外部传递提供通道，单面透水膜使得水只从导管内往外部混凝土结构渗透、而混凝土结构中的水不往导管内渗透。5.根据权利要求4所述的基于水循环微渗作用的防止混凝土开裂的装置，其特征在于，所述梁的横截面矩形分为四个相同的小的矩形，梁的渗水系统的主导管设置4条、沿梁的长度方向布置并分别布置在每个矩形的正中心，每个主导管的截面周围布置有若干与主导管垂直的次导管，次导管在主导管的长度方向等距离分布、在主导管的横截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅国雄，吴文兵，蒋学鹏，汪沈平，徐美娟，梁荣柱，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45