[發(fā)明專利]空氣能相變材料大體積混凝土控溫系統(tǒng)及其施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810459874.1
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108774076A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 劉軍;安百平;郭玉順;景帥帥
• 申請（專利權）人: 天元建設集團有限公司
• 主分類號: C04B40/00
• 分類號: C04B40/00;E04G21/02
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 周娓娓

本發(fā)明公開了空氣能相變材料大體積混凝土控溫系統(tǒng)及其施工方法，包括智能控溫感應調(diào)節(jié)裝置、控溫相變材料水溶液輸送管線、相變材料投加器、空氣能制冷裝置、加壓泵和過濾裝置，控溫相變材料水溶液輸送管線包括冷卻系統(tǒng)管道、輸水管線、設置在大體積混凝土表面散熱管網(wǎng)以及預埋在大體積混凝土內(nèi)部的至少一條降溫管路。本發(fā)明設計合理，相變材料可以循環(huán)使用，降低了成本，加大了循環(huán)水的熱熔的同時增強了循環(huán)水控溫系統(tǒng)的控溫效率。埋設降溫管路，實現(xiàn)了對單條降溫管路的溫度監(jiān)控；按照實際處理水量的需求加設空氣能制冷裝置，技術具有普適性和靈活性，有較高的推廣使用價值。本發(fā)明提供的施工方法施工成品質(zhì)量高。

技術領域

本發(fā)明涉及建筑施工技術領域，特別是空氣能相變材料大體積混凝土控溫系統(tǒng)及其施工方法。

背景技術

通常情況下，單邊長度大于一米的混凝土構件稱為大體積混凝土。大體積混凝土澆筑后，水泥基內(nèi)的膠凝材料水化放熱進而引起溫度升高，在混凝土體積較大的情況下，聚集在其內(nèi)部的水化熱不易散發(fā)出去，內(nèi)部溫度升高，但表面溫度因散熱較快而較低，所以容易造成內(nèi)外顯著的溫差，使混凝土表面形成溫度拉應力，在早期抗拉強度較低的情況下，會在大體積混凝土表面形成裂縫，裂縫不僅會降低結構的承載力，而且對結構的防水、抗腐蝕等性能產(chǎn)生較大的影響。因此，必須控制大體積混凝土的內(nèi)部溫度的升高，從而降低其內(nèi)外溫差，減小結構裂縫。

減少大體積混凝土構件表面或者內(nèi)部出現(xiàn)裂縫的方法，除了通過調(diào)整混凝土配合比，采用低水化熱的水泥的方式來降低混凝土內(nèi)部溫度的升高的方式以外，目前控制混凝土內(nèi)部溫度過高還可以采用循環(huán)冷卻水管法，利用冷卻水管法具有布管方便，經(jīng)濟適用等特點得到了廣泛的應用。

相變材料是指隨溫度變化而改變物質(zhì)狀態(tài)并能吸收或釋放能量的物質(zhì)，轉變物理性質(zhì)的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。以固－液相變?yōu)槔诩訜岬饺刍瘻囟葧r，就產(chǎn)生從固態(tài)到液態(tài)的相變，熔化的過程中，相變材料吸收并儲存大量的潛熱；當相變材料冷卻時，儲存的熱量在一定的溫度范圍內(nèi)要散發(fā)到環(huán)境中去，進行從液態(tài)到固態(tài)的逆相變。在這兩種相變過程中，所儲存或釋放的能量稱為相變潛熱。物理狀態(tài)發(fā)生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫度平臺，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當大。

目前，多采用將相變材料應用于混凝土的溫控技術主要是將相變材料直接摻加到混凝土中，在混凝土升溫過程中，相變材料發(fā)生固—液相變，吸收水化反應產(chǎn)生的熱量，控制溫度的上升速度，從而降低混凝土內(nèi)外的溫差。相變材料的加入使大體積混凝土的溫度場分布更均勻合理。

但是現(xiàn)有技術存在的問題是：第一，運用循環(huán)冷卻水管法因冷卻水溫度過低，從而使冷卻水管與混凝土之間的溫差過大，引起冷卻水管周圍混凝土拉應力過大，造成大體積混凝土內(nèi)部的貫穿開裂；第二，工程施工過程中水循環(huán)需要大量的流動水資源，資源浪費，成本增大；第三，降溫過程中人工干預控制的程度有限，且效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供空氣能相變材料大體積混凝土控溫系統(tǒng)及其施工方法，要解決大體積混凝土施工過程中，混凝土的內(nèi)部溫度和外部溫差過大，容易出現(xiàn)結構裂縫，水資源浪費過大，降溫過程中混凝土溫度場分布不均等技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

本發(fā)明一方面提供空氣能相變材料大體積混凝土控溫系統(tǒng)，包括智能控溫感應調(diào)節(jié)裝置、控溫相變材料水溶液輸送管線、相變材料投加器3、加壓泵5、過濾裝置6和至少一臺空氣能制冷裝置4，

控溫相變材料水溶液輸送管線包括冷卻系統(tǒng)管道11、輸水管線、設置在大體積混凝土9表面散熱管網(wǎng)12以及預埋在大體積混凝土9內(nèi)部的至少一條降溫管路10；