[发明专利]大体积超高性能混凝土热养护系统及热养护工艺

说明书

本发明公开了大体积超高性能混凝土热养护系统及热养护工艺，属于桥梁及相关土建技术领域，所述保温棚设置于大体积UHPC混凝土之上并围蔽四周，蒸汽升温装置布设于保温棚内的大体积UHPC混凝土四周地面，所述大体积UHPC混凝土的底部布设有温度调节装置；本系统提供了大体积UHPC混凝土前、后、上、下、左、右全方位可控温差均匀升温和降温的解决方案，并且可智能化实现芯部与表面温差在养护升温、降温阶段稳定在5‑15度之间，从而极大减少了大体积UHPC混凝土结构开裂风险，提升工程质量；同时，因大体UHPC混凝土结构绝对温升大，传统降温时间长，本系统采用递度恒温水可快速降温且可确保里表温差在可控设定值内。缩短了施工周期，有效降低项目综合成本。

技术领域

本发明涉及桥梁及相关土建技术领域，具体涉及大体积超高性能混凝土热养护系统及热养护工艺。

背景技术

超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-HighPerformanceConcrete)，UHPC堪称耐久性最好的工程材料，适当配筋的UHPC力学性能接近钢结构，同时UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能。因此，UHPC特别适合用于大跨径桥梁、抗爆结构(军事工程、银行金库等)和薄壁结构，以及用在高磨蚀、高腐蚀环境。目前，UHPC已经在一些实际工程中应用，如大跨径人行天桥、公路铁路桥梁、薄壁筒仓、核废料罐、钢索锚固加强板、ATM机保护壳，等等。

大体积混凝土施工目前主要是采用自然养护，保温措施控制里表温差，在混凝土结构内预埋冷却水管，采用自然水降温，对于混凝土结构内不宜预埋冷却水管的工况，均采用自然降温或顶部储水保温。这种冷却方式无法实现同步的升温和降温，大体积超高性能混凝土目前应用实际工程案例不多，基本采用传统大体积普通混凝土养护工艺，因大体积超高性能混凝土水泥用量高，水化热绝对温升是普通混凝土的2倍，当大体积超高性能混凝土绝对温度高时，必然会产生极大的内外温差，结构开裂风险增高，同时，降温更慢，施工周期更长，效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供大体积超高性能混凝土热养护系统及热养护工艺，解决以下技术问题：现有的新型材料大体积超高性性能混凝土(UHPC)热养护，超高性性能混凝土具有高强、高耐久性能的新材料，其水化热是普通混凝土的2倍以上，其大体积UHPC混凝土芯部温度高达90度(或更高)，里表温差极大，导致大体积结构开裂的风险陡增等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明大体积超高性能混凝土热养护系统，包括保温棚、升温调节装置、大体积UHPC混凝土、恒温水冷却装置、工艺智能控制装置；所述保温棚设置于大体积UHPC混凝土之上并围蔽四周，所述保温棚用于对大体积UHPC混凝土保温；所述大体积UHPC混凝土的周边和顶面、底面布设有升温调节装置，所述升温调节装置用于对大体积UHPC混凝土的前、后、左、右四个立面和顶面、底面进行同步升温；所述大体积UHPC混凝土的前、后、左、右四个立面和顶面、底面全方位置布设恒温水冷却装置，所述恒温水冷却装置用于对大体积UHPC混凝土的前、后、左、右四个立面和顶面、底面均匀冷却温度同步下降；所述大体积UHPC混凝土的基座内布设恒温水底部加热、冷却热交换管，所述底部加热、冷却热交换管用于对大体积UHPC混凝土的底部进行升温时均匀加热同步升温、降温时均匀冷却温度同步下降；所述大体积UHPC混凝土周边设置工艺智能控制装置，所述工艺智能控制装置的温度传感器布设于所述大体积UHPC混凝土芯部、面层、保温棚内腔以及恒温热水源处，用于检测芯部、面层、保温棚内腔、热水源的实时温度，当升温工况时工艺智能控制装置自动发出指令并控制开啟相关阀门元件使升温调节装置开始输送热量，实现大体积UHPC混凝土芯部、面层均匀可控速率升温；当降温工况时，工艺智能控制装置自动发出指令并控制开啟相关阀门元件使恒温水冷却装置输送低于芯部温度的恒温水并循环流动，利用温差进行热交换，快速带走所述大体积UHPC混凝土的热量，实现均匀可控速率降温；上述结构和功能构成大体积超高性能混凝土热养护系统。