一種混凝土控溫模板及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及混凝土施工技術領域，具體涉及一種混凝土控溫模板及其使用方法。
【背景技術】
[0002]墻體結構混凝土，尤其是長墻結構和地下側墻結構混凝土的裂縫較為普遍，在夏季高溫時節的裂縫尤為嚴重，裂縫主要出現在拆模之后幾日內，裂縫形式主要為溫度裂縫，以地下側墻結構混凝土為例，在實際工程中，在入模溫度達到35°C以上，水化溫升達到30°C以上時，混凝土墻面上出現間隔0.5m?3.0m—條的溫度裂縫的情況較為常見。目前解決這種裂縫的技術手段主要是添加鈣類膨脹劑和水化熱調控材料，雖然可以大幅緩解墻面開裂的程度，但仍無法徹底解決。國內外學者研究表明，混凝土的入模溫度和絕熱溫升是影響混凝土產生溫度裂縫的重要因素，在實際施工過程中，混凝土結構均存在一定程度的散熱，混凝土內部溫度達不到絕熱條件下的溫度，因此，混凝土的水化溫升便成為控制混凝土溫度裂縫的一個重要指標。
[0003]墻體結構混凝土的厚度一般在200mm?1200mm之間，在夏季高溫時，溫度裂縫較為常見，尤其在墻體厚度達到500mm以上時尤為顯著，但目前在工程施工中卻廣泛采用《大體積混凝土施工規范》中的溫控指標(例如里表溫差不大于25°C)進行溫度控制，大量實踐表明，該溫控指標難以適用于墻體結構混凝土，尤其不適用于夏季高溫環境下的墻體結構混凝土，最有效的方法是大幅降低混凝土的入模溫度和水化溫升，但在現有技術中難以實現?，F有技術中，申請號為CN201410626807.6的專利公開了一種智能溫控混凝土加熱模板施工裝置，該專利通過對混凝土模板施行電加熱解決冬季混凝土外表面溫度低的問題，但該技術方法不便于模板的拼接安裝，通過導電的形式，也不利于施工的安全性，而且在施工過程中易導致線路斷路而使控溫失敗;專利ZL201010179347.9公開了一種相變控溫大體積混凝土模板及其制備方法，本專利將相變材料包裹于混凝土模板中，利用相變材料的相變儲能特性對混凝土進行溫度調控，但該技術方法的局限性在于，相變儲能材料的儲能的量有限，對混凝土的溫控范圍較窄，對于水化溫升較高的混凝土，其作用基本可以忽略不計，難以達到理想的技術效果。
[0004]因此，要解決墻體結構混凝土的溫度裂縫問題，須發明一種具有針對性的技術方法，從根本上降低混凝土產生溫度裂縫的風險，或徹底解決混凝土溫度裂縫問題，為墻體結構混凝土的長期耐久性提供可靠的技術保障。

【發明內容】

[0005]針對墻體結構混凝土，尤其是長(側)墻結構混凝土，解決夏季高溫環境下混凝土的入模溫度和水化溫升較高而易產生溫度裂縫的難題，以及解決冬季嚴寒環境下混凝土澆筑初期易受凍而出現結構破壞和里表溫差過大易出現開裂的問題，本發明提供了一種混凝土控溫模板及其使用方法，具體是這樣實現的:
[0006]—種混凝土控溫模板，包括鋼板結構體、保溫材料板和加強板;所述鋼板結構體設有U型槽和安裝臺，保溫材料板與U型槽和安裝臺配合使控溫模板形成內部為空心的中空結構，加強板覆蓋在保溫材料板上，加強板和保溫材料板的雙層結構上設有通氣接口，通氣接口與控溫模板的中空結構相連通，通氣接口可安裝接氣管和輸氣管，接氣管可將相鄰控溫模板的通氣接口連接，使相鄰控溫模板的中空結構連通，輸氣管可將外界氣體經通氣接口通入到控溫模板的中空結構中；
[0007]所述加強板設有螺紋孔，所述鋼板結構體設有螺紋槽，加強板與鋼板結構體是通過螺栓連接固定。
[0008]所述鋼板結構體包括鋼板面、卡槽和卡筋，所述鋼板面為施工時鋼板結構體與混凝土的接觸面，所述卡槽設于鋼板結構體下端，所述卡筋設于鋼板結構體上端，兩塊控溫模板可通過卡槽與卡筋的配合上下連接起來。
[0009]所述混凝土控溫模板為長方形結構，在控溫模板的四個角處各設有一個所述的通氣接口；
[0010]所述接氣管和輸氣管均為橡膠保溫材料，以減少氣流在輸送中的溫度損失。
[0011 ]所述加強板上設有3?5道開槽方管，以增強加強板的承受力。
[0012 ]所述保溫材料板為硅酸鋁保溫材料、玻璃纖維保溫材料、橡塑保溫材料、巖棉保溫材料或聚苯板保溫材料中的一種。
[0013]本發明還提供了一種混凝土控溫模板的使用方法，包括以下步驟:
[0014](I)按照施工順序，先將側墻結構的鋼筋扎好，再使用所述控溫模板搭建模板墻，利用接氣管將所有控溫模板內部的中空結構串聯起來，并預留一個通氣接口作為出氣口；
[0015](2)在混凝土澆筑施工開始之前，利用制冷制熱機通過輸氣管對控溫模板通入任意設定溫度的氣流，所述設定溫度的氣流在串聯的中空結構中流動，使混凝土的鋼板面升溫或降溫，達到與所述設定溫度的平衡；
[0016](3)澆筑混凝土，持續對控溫模板通入設定溫度的氣流，所述保溫材料板可以避免設定溫度的氣流與外界環境產生熱量交換，使設定溫度的氣流通過鋼板面與混凝土進行熱量傳遞，設定溫度的氣流不斷流動，混凝土與鋼板面持續進行溫度交換，促使混凝土的溫度不斷下降或升高，從而實現對混凝土的溫度調控。
[0017]所述未與接氣管或輸氣管接連的通氣接口，可使用密封塞密封起來。
[0018]考慮到，模板墻的面積范圍較大時，一次性將所有控溫模板的中空結構串聯起來，控溫效果會受到影響，還可以將控溫模板搭建的模板墻通過接氣管連接分成至少兩個連通的部分，對每個連通的部分進行通氣控溫，以便實現較好的控溫效果。
[0019]本發明的有益效果:本發明提供的控溫模板及其使用方法可實現模板與混凝土充分的熱交換，可使混凝土自澆筑入模便開始降溫或升溫，在混凝土硬化前大幅降低或升高混凝土的溫度，即相當于大幅降低或升高混凝土的入模溫度，這是現有技術無法實現的；本發明的技術手段，在夏季高溫時，除可大幅降低混凝土硬化前的溫度外，還可在混凝土的溫升階段持續給混凝土降溫，可有效地降低混凝土的水化溫升，縮短混凝土溫升和溫降的溫度變化歷程時間，可較大程度地改善混凝土在溫升和溫降過程中結構的體積穩定性;在夏季高溫環境下，不用再采取較為繁瑣但成效不大的混凝土入模溫度控制方法，拆模后混凝土溫度已接近環境溫度或較環境溫度低，無須再進行保溫養護;在冬季嚴寒地區，可通過向控溫模板通入溫氣流實現對混凝土的加溫，可保證混凝土不致受凍損壞以及確?；炷恋睦锉頊夭畈粫^大而導致混凝土開裂。
【附圖說明】
[0020]圖1為控溫模板結構側向剖面結構示意圖。
[0021 ]圖2為鋼板結構體側向剖面結構示意圖。
[0022]圖3為加強板側向剖面結構示意圖。
[0023]圖4為兩塊控溫模板拼裝結構示意圖。
[0024]圖5為通氣接口用密封塞密封的結構示意圖。
[0025]圖6為控溫模板加強板一側的平面結構示意圖。
[0026]圖7為使用本發明所述控溫模板的結構示意圖。
[0027]圖8為混凝土澆筑時控溫模板的裝配示意圖。
[0028]圖卜圖7中的標注為:I鋼板結構體、2保溫材料板、3加強板、4通氣接口、5螺栓、6中空結構、7卡筋、8接氣管、9螺紋槽、10卡槽、11螺紋孔、12開槽方管、13密封塞、14輸氣管、15制冷制熱機、16鋼板面、17U型槽、18安裝臺、19模板墻、20氣流傳輸方向、21混凝土。
【具體實施方式】
[0029]一種混凝土控溫模板，包括鋼板結構體1、保溫材料板2和加強板3，鋼板結構體I設有U型槽17和安裝臺18，保溫材料板2與U型槽17和安裝臺18配合使控溫模板形成內部為空心的中空結構6，加強板3覆蓋在保溫材料板2上，加強板3和保溫材料板2的雙層結構上設有通氣接口 4，通氣接口 4與控溫模板的中空結構6相連通，通氣接口 4可安裝接氣管8和輸氣管14，接氣管8可將相鄰控溫模板的通氣接口 4連接，使相鄰控溫模板的中空結構6連通，輸氣管8可將外界氣體經通氣接口 4通入到控溫模板的中空結構6中；
[0030]所述鋼板結構體I包括鋼板面16、卡槽10和卡筋7，所述鋼板面16為施工時鋼板結構體與I混凝土的接觸面，所述卡槽10設于鋼板結構體I的下端，所述卡筋7設于鋼板結構體I的上端，兩塊控溫模板可通過卡槽10與卡筋7的配合上下連接起來；
[0031]所述混凝土控溫模板為長方形結構，在控溫模板的四個角處各設有一個通氣接口4；
[0032]所述加強板設有螺紋孔11，所述鋼板結構體設有螺紋槽9，加強板3與鋼板結構體I是通過螺栓5連接固定；
[0033]所述接氣管8和輸氣管14均為橡膠保溫材料，以減少氣流在輸送中的溫度損失；
[0034]所述加強板3上設有3?5道開槽方管12，以增強加強板3的承受力；
[0035]所述保溫材料板2為玻璃纖維保溫材料；
[0036]一種混凝土控溫模板的使用方法，包括以下步驟:
[0037](I)在扎好鋼筋后，使用所述控溫模板搭建模板墻19，利用接氣管8將所有控溫模板內部的中空結構6串聯起來，并預留一個通氣接口4作為出氣口，未與接氣管8或輸氣管14接連的通氣接口 4，使用密封塞13密封起來；
[0038](2)在混凝土 21澆筑施工開始之前，利用制冷制熱機15通過輸氣管14對控溫模板通入設定溫度的氣流，設定溫度的氣流在串聯的中空結構6中(如圖7中指示的氣流傳輸方向20)流動，使混凝土的鋼板面16升溫或降溫，達到與設定溫度的平衡；
[0039](3)澆筑混凝土 21，持續對控溫模板通入設定溫度的氣流，混凝土 21與鋼板面16產生溫度傳遞，設定溫度的氣流不斷流動，混凝土 21與鋼板面16持續進行溫度交換，促使混凝土 21的溫度不斷下降或上升，從而實現控溫模板對混凝土 21的溫度調控；
[0040]考慮到，模板墻19的面積范圍較大時，一次性將所有控溫模板的中空結構6串聯起來，控溫效果會受到影響，還可以將控溫模板搭建的模板墻19通過接氣管8連接分成至少兩個連通的部分，對每個連通的部分分別進行通氣控溫，以便實現較好的控溫效果。
[0041 ] 實施例
[0042]某地下側墻結構，厚度0.8m，高度6m，單次澆筑長度為20m，環境溫度34.2°C，使用C40混凝土澆筑施工，在未對混凝土實行入模溫度控制時，混凝土的入模溫度為36.4°C，水化溫升33.00C,工程效果表明:側墻開裂嚴重，每0.8?1.5米一條溫度裂縫；
[0043]為減少混凝土的溫度裂縫，經過冷卻原材料、加冰等技術手段，將混凝土入模溫度控制在31.5°C，水化溫升32.6°C，工程效果表明:側墻開裂嚴重，每1.0?1.6米一條溫度裂縫；
[0044]以上兩次施工的技術效果表明，在夏季高溫環境下，該工程混凝土僅降低入模溫度5 °C左右的效果不明顯。
[0045]采用本發明的控溫模板制模，混凝土的入模溫度為36.6°C，通過輸氣管向控溫模板內通入5°C的低溫氣流，控溫模板與混凝土進行熱量交換，測得混凝土的初凝時間為15h，初凝時混凝土的溫度將為16.5°C，終凝時混凝土的溫度降為14.2°C，隨著水泥水化的進行，當混凝土溫度達到25°C時，設定制冷制熱機的氣流輸出溫度為Tu，滿足Tu= T灘社-20，當澆筑施工38h后測得混凝土達到溫峰，混凝土水化溫升25.8°C，工程效果表明:側墻無溫度裂縫產生，技術效果良好。
【主權項】
1.一種混凝土控溫模板，其特征在于:包括鋼板結構體(1)、保溫材料板(2)和加強板(3)；所述鋼板結構體(I)設有U型槽(17 )和安裝臺(18 )，保溫材料板(2 )與U型槽(17 )和安裝臺(18 )配合使控溫模板形成內部為空心的中空結構(6 )，加強板(3 )覆蓋在保溫材料板(2 )上;加強板(3)和保溫材料板(2)的雙層結構上設有通氣接口(4)，通氣接口(4)與控溫模板的中空結構(6)相連通，通氣接口(4)可安裝接氣管(8)和輸氣管(14);接氣管(8)可將相鄰控溫模板的通氣接口(4)連接，使相鄰控溫模板的中空結構(6)連通，輸氣管(14)可將外界氣體經通氣接口(4)通入到控溫模板的中空結構(6)中； 所述加強板(3)設有螺紋孔(11)，所述鋼板結構體(I)設有螺紋槽(9)，加強板(3)與鋼板結構體(I)是通過螺栓(5)連接固定。2.根據權利要求1所述的一種混凝土控溫模板，其特征在于，所述鋼板結構體(I)包括鋼板面(16)、卡槽(10)和卡筋(7)，所述鋼板面(16)為施工時鋼板結構體(I)與混凝土 (21)的接觸面，所述卡槽(10)設于鋼板結構體(I)下端，所述卡筋(7)設于鋼板結構體(I)上端，兩塊控溫模板可通過卡槽(10)與卡筋(7)的配合上下連接起來。3.根據權利要求2所述的一種混凝土控溫模板，其特征在于，所述混凝土控溫模板為長方形結構，在控溫模板的四個角處各設有一個所述的通氣接口(4)。4.根據權利要求2所述的一種混凝土控溫模板，其特征在于，所述接氣管(8)和輸氣管(14)均為橡膠保溫材料。5.根據權利要求2所述的一種混凝土控溫模板，其特征在于，所述加強板(3)上設有3~5道開槽方管(I 2)。6.根據權利要求2所述的一種混凝土控溫模板，其特征在于，所述保溫材料板(2)為硅酸鋁保溫材料、玻璃纖維保溫材料、橡塑保溫材料、巖棉保溫材料或聚苯板保溫材料中的一種。7.權利要求2至6任一項所述的一種混凝土控溫模板的使用方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按照施工順序，先將側墻結構的鋼筋扎好，再使用所述控溫模板搭建模板墻(19)，利用接氣管(8)將所有控溫模板內部的中空結構(6)串聯起來，并預留一個通氣接口(4)作為出氣口； (2)在混凝土澆筑施工開始之前，利用制冷制熱機(15)通過輸氣管(14)對控溫模板通入任意設定溫度的氣流，所述設定溫度的氣流在串聯的中空結構(6)中流動，使混凝土的鋼板面(16)升溫或降溫，達到與所述設定溫度的平衡； (3)澆筑混凝土，持續對控溫模板通入設定溫度的氣流，所述保溫材料板(2)可以避免設定溫度的氣流與外界環境產生熱量交換，使設定溫度的氣流通過鋼板面(16)與混凝土(21)進行熱量傳遞，設定溫度的氣流不斷流動，混凝土 (21)與鋼板面(16)持續進行溫度交換，促使混凝土的溫度不斷下降或升高，從而實現對混凝土的溫度調控。8.根據權利要求7所述的一種混凝土控溫模板，其特征在于，所述未與接氣管(8)或輸氣管(14)接連的通氣接口(4)，可使用密封塞(13)密封起來。9.根據權利要求8所述的一種混凝土控溫模板，其特征在于，可以將控溫模板搭建的模板墻(19)通過接氣管(8)連接分成至少兩個連通的部分，對每個連通的部分進行通氣控溫。
【專利摘要】本發明公開了一種混凝土控溫模板及其使用方法，所述控溫模板包括鋼板結構體、保溫材料板和加強板，鋼板結構體和保溫材料板配合在一起形成中空結構，加強板覆蓋在保溫材料板上，加強板和保溫材料板的雙層結構上設有通氣接口，通氣接口可通過接氣管連接，使相鄰控溫模板的中空結構連通，并通過輸氣管向中空結構內輸送設定溫度的氣流，氣流通過鋼板面與混凝土進行熱量交換，從而實現控溫模板對混凝土的溫度調控。本發明主要針對墻體結構，尤其是長（側）墻結構混凝土的溫度裂縫問題，解決夏季高溫環境下混凝土因入模溫度和水化溫升較高而易產生溫度裂縫，以及解決冬季嚴寒環境下混凝土澆筑初期易受凍而致結構破壞和里表溫差過大而易致開裂的問題。
【IPC分類】E04G9/10
【公開號】CN105715040
【申請號】CN201610016516
【發明人】張建亮, 田倩, 姚婷, 李華, 王育江, 夏強, 李明
【申請人】江蘇蘇博特新材料股份有限公司