[發明專利]一種混凝土構件及其溫度控制方法

在審

• 申請號: 202011252846.6
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112609819A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 韓林;儲洪強;李小梅;何永德;黃良霞;萬士春
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E04B1/04
• 分類號: E04B1/04;E04B1/62
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種混凝土構件及其溫度控制方法，其中混凝土構件包括混凝土構件本體以及設于混凝土構件本體內部的熱良導體傳熱網，所述熱良導體傳熱網自混凝土構件本體的中心向表層延伸；混凝土構件的溫度控制方法包括步驟：用仿真計算手段得到熱良導體傳熱網的構造、尺寸以及一次澆筑的混凝土構件范圍；將熱良導體傳熱網嵌入鋼筋網內，并按照設定的位置進行固定；澆筑混凝土成型。本發明通過在混凝土構件本體內部設置熱良導體傳熱網，促進內部水化熱向表層的傳導，既降低內部達到的最高溫度，又降低內外溫差，實施方便且實施后無需額外控制。

技術領域

本發明屬于混凝土結構工程技術領域，具體涉及一種混凝土構件及其溫度控制方法。

背景技術

溫度裂縫是混凝土（尤其是大體積混凝土）施工及運行過程中存在的普遍問題。混凝土水化放熱較大，但混凝土本身是熱的不良導體，導致熱量蓄積內部造成內外溫差較大，進而造成溫度應力與溫度裂縫問題。溫度裂縫嚴重影響結構的整體性和耐久性。如何簡便有效控制混凝土溫度，防止溫度裂縫是人們一直探索的重要問題。

在材料、結構、環境確定的條件下，施工過程中實施溫度控制措施成為混凝土溫控防裂的主要選擇。目前常用的混凝土溫度控制方法包括通過預冷原料降低入倉溫度、表面保溫、水管冷卻等。這些混凝土溫度控制方法主要繼承自水工大體積混凝土溫度控制方法。由于水工大體積混凝土的重要性和巨大投入，其施工過程中的溫控措施大多可以嚴格有效執行，進而獲得較好的防裂效果，但這嚴重依賴專業人員的現場監督指導以及配套溫控設施的精確控制，例如：水管冷卻、表面保溫等方法具有很強的適時合理性，實施步驟、時間、用量等需嚴格適時控制方能奏效，這在增加費用同時，也大大提高了實施難度。這樣的成本和條件，使這些方法實際難以適應一般的混凝土結構工程。

一般的混凝土結構工程中，涉及大量以墻或板為主要形式的混凝土結構或構件，如水閘、渡槽、隧道、地下室墻等。這些結構或構件相對較薄，但往往沿一個方向延伸很長。雖然具有寬廣的外露散熱面，但由于混凝土導熱性能不佳且往往應用強度等級較高的混凝土，存在較高的內部最高溫度和內外溫差。而現有溫度控制方法實施的成本與復雜性嚴重阻礙了其在實際工程中的實施。溫度裂縫問題仍然普遍存在于以此類結構或構件為代表的各類混凝土結構工程中。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種混凝土構件及其溫度控制方法，通過在混凝土構件本體內部設置熱良導體傳熱網，促進內部水化熱向表層的傳導，既降低內部達到的最高溫度，又降低內外溫差，實施方便且實施后無需額外控制。

本發明提供了如下的技術方案：

一種混凝土構件，包括混凝土構件本體以及設于混凝土構件本體內部的熱良導體傳熱網，所述熱良導體傳熱網自混凝土構件本體的中心向表層延伸。

優選的，所述混凝土構件本體包括表層鋼筋網以及與鋼筋網澆筑于一體的混凝土。

優選的，所述熱良導體傳熱網與鋼筋網之間固定連接，連接方式為焊接、鐵絲綁扎、螺栓或金屬卡扣中的一種。

優選的，所述混凝土構件本體具有墻或板的形式，厚度不大于3m。

一種混凝土構件的溫度控制方法，包括以下步驟：

用仿真計算手段得到熱良導體傳熱網的構造、尺寸以及一次澆筑的混凝土構件范圍；

將熱良導體傳熱網嵌入鋼筋網內，并按照設定的位置進行固定；

澆筑混凝土成型，混凝土水化熱通過熱良導體傳熱網快速傳出，降低內部達到的最高溫度，同時能夠提升混凝土構件的表層溫度，減小混凝土構件內部與表層的溫差，降低溫度應力。

優選的，所述混凝土構件澆筑過程中使用金屬模板。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：