基于大体积混凝土的冷却降温系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于大体积混凝土的冷却降温系统，解决了现有技术中，大体积混凝土结构易因温度变化产生裂缝的问题。该基于大体积混凝土的冷却降温系统包括沿混凝土结构高度方向分层设置的降温机构，每个降温机构至少包括两个由冷却水管构成的冷却单元，所述冷却单元具有独立的进水口和出水口；所述冷却单元包括两根冷却水管：第一冷却水管和第二冷却水管，且第一冷却水管的进水口与第二冷却水管的出水口位于同侧，第一冷却水管的出水口与第二冷却水管的进水口位于同侧，使得所述第一冷却水管内冷却水的流动方向与第二冷却水管内冷却水的流动方向相反。本实用新型专利技术结构简单、实现方便，应用前景良好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及混凝土
，具体的说，是涉及一种基于大体积混凝土的冷却降温系统。
技术介绍
混凝土硬化初期，水泥与水发生化学反应，放出较多的热量，混凝土的温度逐步升高。普通尺寸混凝土构件散热条件好，混凝土内外温差较小，整个构件变形基本一致，不致产生严重的水化热裂缝。而大体积混凝土由于尺寸较大，散热较慢，水化热使混凝土内部温度明显升高。《大体积混凝土施工规范》（GB50496—2009）中指出，大体积混凝土是混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。在大体积混凝土结构中，通常要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。然而，在施工过程中，大体积混凝土结构往往会由于温度的变化而产生很大的拉应力，要把这种温度变化所引起的拉应力限制在允许范围内很难。正是由于这个原因，在大体积混凝土结构中往往会出现裂缝。大体积混凝土内出现的裂缝，按其深度的不同，一般分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三类。贯穿裂缝切断了结构断面，将会破环混凝土结构的整体性和稳定性，其危害性非常严重；深层裂缝部分切断了结构的断面，也有一定的危害性；表面裂缝一般危害性较小，但是，处于基础或已有混凝土约束范围以内的表面裂缝，在内部混凝土降温过程中，可能发展为深层甚至贯穿裂缝。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、实现方便、冷却效果良好的基于大体积混凝土的冷却降温系统。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种基于大体积混凝土的冷却降温系统，包括沿混凝土结构高度方向分层设置的降温机构，每个降温机构至少包括两个由冷却水管构成的冷却单元，所述冷却单元具有独立的进水口和出水口；所述冷却单元包括两根冷却水管：第一冷却水管和第二冷却水管，且第一冷却水管的进水口与第二冷却水管的出水口位于同侧，第一冷却水管的出水口与第二冷却水管的进水口位于同侧，使得所述第一冷却水管内冷却水的流动方向与第二冷却水管内冷却水的流动方向相反。进一步的，所述冷却水管为盘管。进一步的，所述冷却水管由若干“U”型管首尾连接构成。进一步的，所述冷却水管采用直径为25mm的无缝钢管。进一步的，所述冷却水管的进水口至出水口间的水管长度大于20m、小于100m。进一步的，分层设置的相邻所述降温机构之间的层距为0.5m~1.5m。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术采用分层布置降温机构，使得降温面积可基本覆盖混凝土高度方向，满足在高度方向混凝土的降温需求；另一方面，本实施例在同一平面（高度）采用至少两个冷却单位实现对混凝土的降温处理，有效的减少了冷却水在混凝土内的运行距离，能够保证全程的低温运行，确保降温效果；本技术将上述两种降温措施有机地结合为一体，有效的降低大体积混凝土内部温度，减少混凝土内外温差，保证混凝土表面不会出现裂纹，从而保证了大体积混凝土的质量。附图说明图1为本技术的结构示意图。其中，附图标记所对应的名称如下：1-混凝土结构，2-冷却单元，3-第一冷却水管，4-第二冷却水管，31-第一进水口，32-第一出水口，41-第二进水口，42-第二出水口。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图1所示，本实施例提供了一种基于大体积混凝土的冷却降温系统，该降温系统主要从混凝土结构的纵向（高度方向）和横向（水平方向）两个维度对混凝土进行降温处理，具体的说，本实施例沿混凝土结构的高度方向分层布置有若干降温机构，根据混凝土高度的不同，本领域技术人员可以选择不同数量的降温机构及相邻降温机构之间的间距，优选的，相邻降温机构之间的间距为0.5m~1.5m，降温机构的数量参考混凝土高度，一般可选择为间隔1m一个。多个降温机构组合使用可实现对混凝土结构的降温处理，避免了单一降温设备对混凝土降温处理所造成的混凝土内部温差过大，导致混凝土产生裂缝的问题。多个降温系统可选用统一的水源，也可选用不同的水源，根据其在混凝土内部所处高度不同，可以选择不同的温度的水源，由此保证混凝土降温处理时，混凝土内部温度的一致性。降温机构为每层的降温设备，单个降温设备实现对混凝土横向方向温度的降温处理，此处的横向主要是指其降温冷却主要覆盖横向，然后基于该横向可向上下方向扩散，而并非指仅在横向降温。在本实施例中，降温机构至少包括两个由冷却水管构成的冷却单元，根据混凝土横向面积的大小，本领域技术人员可以选择冷却单元的数量，如：三个、四个、五个、甚至更多，冷却单元具有独立的进水口和出水口。采用多个冷却单元进行降温处理的优势在于：避免了仅采用一根冷却水管进行降温处理，即一个入水口一个出水口时，这样的布置导致冷却水在混凝土中运行路径过长，根据热交换原理可知，越靠近出水口的冷却水温度越高，冷却效果越差，进而导致冷却效果降低。为了进一步提高冷却效果，确保混凝土内部温度的一致性或减小内部温差，本实施例中，冷却单元包括两根冷却水管，为了便于描述，在此分别命名为：第一冷却水管和第二冷却水管，两根冷却水管具有独立的进水口和出水口，且交错布置，进一步的，第一冷却水管的进水口与第二冷却水管的出水口位于同侧，第一冷却水管的出水口与第二冷却水管的进水口位于同侧，通过上述设置的优势在于：使得所述第一冷却水管内冷却水的流动方向与第二冷却水管内冷却水的流动方向相反，一方面，增加了冷却水的用量，可提高降温效果，另一方面，两根冷却水管相反的流动方向，有效地保证了冷却水对混凝土各部位的降温效果可基本保持一致，避免了单一的进出水方式导致的降温效果差异大，拉大混凝土内部温差的问题。在一种优选方案中，一根冷却水管的进水口至出水口间的水管长度大于20m、小于100m。根据实际工况，冷却水管的进水口至出水口间的水管长度在允许的范围内，越小越好，由此可缩短冷却水的流动行程，保证冷却效果的一致性。本实施例中，冷却水管的结构有两种：其一，所述冷却水管为盘管。其二，所述冷却水管由若干“U”型管首尾连接构成。本领域技术人员可以根据混凝土的面积大小来确定采用何种冷却水管效果更佳。按照上述实施例，便可很好地实现本技术。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本技术所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本技术一样，故其也应当在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于大体积混凝土的冷却降温系统，其特征在于，包括沿混凝土结构高度方向分层设置的降温机构，每个降温机构至少包括两个由冷却水管构成的冷却单元，所述冷却单元具有独立的进水口和出水口；所述冷却单元包括两根冷却水管：第一冷却水管和第二冷却水管，且第一冷却水管的进水口与第二冷却水管的出水口位于同侧，第一冷却水管的出水口与第二冷却水管的进水口位于同侧，使得所述第一冷却水管内冷却水的流动方向与第二冷却水管内冷却水的流动方向相反。

【技术特征摘要】
1. 一种基于大体积混凝土的冷却降温系统，其特征在于，包括沿混凝土结构高度方向分层设置的降温机构，每个降温机构至少包括两个由冷却水管构成的冷却单元，所述冷却单元具有独立的进水口和出水口；所述冷却单元包括两根冷却水管：第一冷却水管和第二冷却水管，且第一冷却水管的进水口与第二冷却水管的出水口位于同侧，第一冷却水管的出水口与第二冷却水管的进水口位于同侧，使得所述第一冷却水管内冷却水的流动方向与第二冷却水管内冷却水的流动方向相反。2.根据权利要求1所述的基于大体积混凝土的冷却降温系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：白兆梓，聂清文，罗显平，段廷玺，张军茂，
申请(专利权)人：中铁十二局集团第一工程有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61