一种UHPC结构大面积现浇施工方法技术

本发明专利技术提供一种UHPC结构大面积现浇施工方法，包括：准备模板、钢筋和搅拌混凝土；混凝土浇筑：先现场实时监测UHPC表面饱和蒸汽压、空气蒸汽压和风速，计算出不同成型时间时UHPC结构的表面失水量，绘制出失水时程曲线，将失水时程曲线写入可编程逻辑控制器，再对混凝土浇筑进行实时智能自动补水；混凝土养护：先设置蒸养棚，且混凝土养护过程中包含现场实时监控棚内的养护温度和相对湿度的蒸汽养护过程。使用本发明专利技术所述方法制备的UHPC构件能够完全避免浇筑过程中UHPC表面失水和蒸养过程中未能实时控制好温度和湿度而导致的构件性能下降的问题，使用本发明专利技术所述方法制备的UHPC构件表观质量优异，且构件的结构性能强。且构件的结构性能强。且构件的结构性能强。

【技术实现步骤摘要】
一种UHPC结构大面积现浇施工方法


[0001]本专利技术属于混凝土浇筑领域，具体涉及一种UHPC结构大面积现浇施工方法。

技术介绍

[0002]超高性能混凝土UHPC是由水泥、掺合料、骨料、纤维、外加剂、水等原材料制成的具有高强、高韧、高耐久性的新型水泥基复合材料。在水泥基材料及其应用领域，超高性能混凝土(UHPC)作为先进水泥基材料，为宜业尚品、轻量化与耐久耐用的工程结构提供了创新的源泉和空间；低碳、绿色环保、可持续和高质量发展的要求，也推动了UHPC在工程建设中的应用。
[0003]为了实现UHPC的性能，UHPC配置是基于最大密实度原理进行配合比设计，其用水量非常少，水胶比一般为0.15
‑
0.18(普通混凝土为0.3
‑
0.6)，而且水泥用量较大，一般不少于700kg/m3(普通混凝土一般不超过300kg/m3)，以上组份使UHPC施工过程中会出现以下现象：第一、由于用水量少而水泥用量大使UHPC搅拌时间变长，且浆液粘稠，长时间搅拌会混入过多的空气，浇捣过程若未能排出，则残留在UHPC基体内部和表面；第二、大面积现浇过程中，UHPC现浇结构面积大，导致水分蒸发较多、表面失水过快，而UHPC伴制用水时没有考虑蒸发水分，如不及时补水，则造成施工困难、收缩开裂严重、甚至由于缺水严重引起表面起砂；第三、UHPC构件面积较大，采用蒸汽养护困难，如蒸汽养护不及时或温度达不到设计养护温度，则UHPC强度达不到设计值且UHPC硬化过程中会出现开裂、表面失水等质量缺陷。如不解决以上施工难题，则UHPC不能实现大面积现浇施工。
[0004]经文献检索发现，除钢桥面板STC(一种UHPC)采用现浇外，UHPC结构均为工厂预制生产，现场拼装施工。而钢桥面板的施工工艺具有特点：1)钢桥面板STC为一块平板且厚度仅为5cm，构造简单不需要模具，且STC顶面还需浇筑沥青混凝土铺装层，仅需控制顶面不开裂即可；2)STC表面采用高温水枪喷雾，喷雾量为手动控制，无法实现补水与失水平衡，一般会造成补水过多，因而降低材料的强度和耐久性；3)其养护简单，仅采用保温棚内通蒸汽实现蒸汽养护。而UHPC结构与STC结构的差异体现在以下几个方面：1、UHPC结构与钢桥面STC不同，UHPC结构的所有表面均不能出现缺陷。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204
‑
2015)，UHPC现浇结构外观质量不能出现严重缺陷，一般缺陷需经监理单位、设计单位认可技术处理方案后才能处理；2、UHPC结构复杂，房屋工程中有梁、柱、板；桥梁工程中有箱梁、T梁等；防护工程中有遮弹层等，结构复杂，对结构表面质量要求很严；3、出现问题则处理更难后果更严重，STC为一块薄板，出现问题容易修复，而UHPC结构一旦出现问题，修复困难、造成的经济损失和社会影响更大。
[0005]因很多领域并不适宜采用装配式预制构件，例如人防工程中的大面积UHPC结构，该UHPC结构适宜采用大面积现浇法施工。但现有技术中却没有一种合适的UHPC结构大面积现浇施工方法。因此，本领域需要一种UHPC结构大面积现浇施工方法。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术提供一种UHPC结构大面积现浇施工方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]第一步，准备模板、钢筋和搅拌混凝土；
[0008]第二步，混凝土浇筑：混凝土浇筑时，现场实时监测UHPC表面饱和蒸汽压、空气蒸汽压和风速，计算出不同成型时间时UHPC结构的表面失水量，绘制出失水时程曲线，将失水时程曲线写入可编程逻辑控制器，再对混凝土浇筑进行实时智能自动补水；
[0009]第三步，混凝土养护：在混凝土构件上方设置有蒸养棚，混凝土养护过程中包含现场实时监控蒸养棚内的养护温度和相对湿度的蒸汽养护过程。
[0010]在一种具体的实施方式中，第一步中在所述UHPC结构侧面模板的内侧和底部模板的上表面均设置不锈钢内衬面板；所述不锈钢内衬面板的厚度为0.7～2mm，优选0.8～1.5mm。
[0011]在一种具体的实施方式中，第二步中，混凝土浇筑时，现场实时监测UHPC表面饱和蒸汽压、空气蒸汽压和风速，并通过式(1)计算出不同成型时间时UHPC结构表面失水量；
[0012]E
w
＝0.313(e
sw
‑
γe
sa
)(0.253+0.216V)exp|
‑
<t/{[18.7ln(m
w
/m
c
)+30.6]V
‑
0.8
}>
1.5
|
ꢀꢀ
(1)
[0013]其中：E
w
为水的蒸发速率(kg/(m2.h)；e
sw
为混凝土表面饱和蒸汽压(kPa)；e
sa
为空气蒸汽压(kPa)；γ为相对湿度(％)；V为风速(m/s)；m
w
/m
c
为水胶比；t为成型时间。
[0014]在一种具体的实施方式中，第二步中采用智能给水仪对浇筑的混凝土进行补水，第三步中采用智能给水仪对蒸汽养护的混凝土提供热水或蒸汽，以精准控制蒸汽养护的温度和相对湿度。
[0015]在一种具体的实施方式中，所述智能给水仪包括吸水泵(1)、与吸水泵连通的进水管(2)和一根或多根出水管(3)、以及设置在出水管上游的水压力计(4)，还包括传感器数据接收器(5)、PLC控制器(6)、变频器(7)、配电系统(8)和电磁阀(9)，所述传感器数据接收器(5)与PLC控制器(6)电连接控制，所述PLC控制器(6)还与水压力计(4)和用于调控吸水泵转速的变频器(7)电连接，所述变频器(7)还与配电系统(8)和吸水泵(1)电连接，所述配电系统(8)还与设置在一根或多根出水管(3)上的一个或多个电磁阀(9)电连接。
[0016]在一种具体的实施方式中，所述传感器数据接收器(5)包括温度接收器(51)、湿度接收器(52)、风速测试接收器(53)和蒸汽压测试接收器(54)，所述蒸汽压测试接收器(54)包含构件表面饱和蒸汽压测试接收器和空气蒸汽压测试接收器。
[0017]本专利技术中，所述饱和蒸汽压为一个与温度有关的物理参数，由计算处理得到。
[0018]在一种具体的实施方式中，所述智能给水仪还包括壳体、设置在壳体上的控制面板(10)以及位于壳体下方的多个万向轮。
[0019]在一种具体的实施方式中，第二步中，混凝土浇筑时，在混凝土构件上方设置有风速传感器和蒸汽压传感器，所述风速传感器和蒸汽压传感器测试的数据实时传回智能给水仪中的风速测试接收器和蒸汽压测试接收器。
[0020]在一种具体的实施方式中，在第二步混凝土浇筑过程中，智能给水仪的出水管与待养护的混凝土构件上表面均匀分布的喷淋管道连接，在喷淋管道上均匀分布有喷头用于喷水；优选所述喷淋管道均为水平设置，所述喷淋管道采用支架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UHPC结构大面积现浇施工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：第一步，准备模板、钢筋和搅拌混凝土；第二步，混凝土浇筑：混凝土浇筑时，现场实时监测UHPC表面饱和蒸汽压、空气蒸汽压和风速，计算出不同成型时间时UHPC结构的表面失水量，绘制出失水时程曲线，将失水时程曲线写入可编程逻辑控制器，再对混凝土浇筑进行实时智能自动补水；第三步，混凝土养护：在混凝土构件上方设置有蒸养棚，混凝土养护过程中包含现场实时监控蒸养棚内的养护温度和相对湿度的蒸汽养护过程。2.根据权利要求1所述的UHPC结构大面积现浇施工方法，其特征在于，第一步中在所述UHPC结构侧面模板的内侧和底部模板的上表面均设置不锈钢内衬面板；所述不锈钢内衬面板的厚度为0.7～2mm，优选0.8～1.5mm。3.根据权利要求1所述的UHPC结构大面积现浇施工方法，其特征在于，第二步中，混凝土浇筑时，现场实时监测UHPC表面饱和蒸汽压、空气蒸汽压和风速，并通过式(1)计算出不同成型时间时UHPC结构表面失水量；E
w
＝0.313(e
sw
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)(0.253+0.216V)exp|
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1.5
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(1)其中：E
w
为水的蒸发速率(kg/(m2.h)；e
sw
为混凝土表面饱和蒸汽压(kPa)；e
sa
为空气蒸汽压(kPa)；γ为相对湿度(％)；V为风速(m/s)；m
w
/m
c
为水胶比；t为成型时间。4.根据权利要求1所述的UHPC结构大面积现浇施工方法，其特征在于，第二步中采用智能给水仪对浇筑的混凝土进行补水，第三步中采用智能给水仪对蒸汽养护的混凝土提供热水或蒸汽，以精准控制蒸汽养护的温度和相对湿度。5.根据权利要求4所述的UHPC结构大面积现浇施工方法，其特征在于，所述智能给...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建海，杨剑，彭荡，欧阳国荣，曾子敏，万文诤，刘莎莎，陈明，王格，
申请(专利权)人：湖南明湘科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：