[发明专利]一种用于铁路混凝土预制构件的自热保温养护系统

说明书

本发明公开了一种用于铁路混凝土预制构件的自热保温养护系统，充分利用预制构件混凝土自身的水化放热进行养护，利用保温和反射热量技术减少混凝土热量的散失，通过向混凝土中添加一定量的水化硅酸钙晶种和三乙醇胺早强材料激发水泥的水化，在混凝土硬化早期加速混凝土凝结硬化，蓄热水层可以调节养护池内温度，加速早期混凝土凝结硬化。本发明具有节能环保、绿色低碳、经济成本低等特点，并且能够提升铁路混凝土预制构件的质量，取代铁路混凝土预制构件蒸汽养护，实现免蒸养的效果。

技术领域

本发明属于铁路混凝土预制构件生产制造领域，为铁路混凝土预制构件设计一种有效的自热保温养护系统，该系统利用混凝土自身凝结硬化放出的热量，取消了混凝土预制构件生产中的蒸汽养护，可适用于轨枕、轨道板、管桩的自热保温养护，也可适用于民用建筑预制构件的保温养护。

背景技术

铁路作为国家重要的交通基础设施，在国家经济发展中起到了举足轻重的作用。为了确保铁路工程建设质量、节约成本，我国在铁路工程建设中大量采用了预制构件，与现浇混凝土构件相比，混凝土预制构件为工厂化制造，预制构件生产受环境的影响小，具有自动化、精细化和集成化程度高，生产质量可控以及生产效率高等特点，目前，铁路工程建设中大量使用的简支梁、预应力轨枕、轨道板、管桩和管片均为预制构件。为了提高混凝土预制构件模具的周转率，提高生产效率，铁路混凝土预制构件常采用蒸汽养护的方式进行加速养护，缩短养护周期，尤其在我国北方寒冷地区，蒸汽养护是铁路混凝土预制构件普遍采用的养护方式。然而，蒸汽养护需要燃烧大量化石燃料，释放出大量的硫化物和氮化物，增加环境污染，再则，与自然养护相比，蒸汽养护易造成构件混凝土表面的孔隙粗大，影响混凝土结构的长期耐久性，这在已有的研究中均有报道，此外，蒸汽养护也增加一定的经济成本。

本技术充分利用铁路预制构件混凝土水化反应放热的特点，通过保温将混凝土放出的热量保存在相对密闭的空间中，减少热量散失，利用保温层表面的罩面层反射辐射热，提高混凝土构件温度，加速预制构件混凝土的水化硬化；此外，在养护池底部增加蓄热水层，以便在环境温度高时，水能够吸收热储存热量，当混凝土预制构件早期水泥水化慢时，蓄热水层的热量释放出来加热混凝土，加速混凝土的水化，提高混凝土的温升，另外，蓄热水层的水分增加增加环境的湿度也能达到湿气养护的目的；此外，为了提高混凝土的早期水化放热速率，向混凝土中添加一定量的水化硅酸钙晶种材料，加速混凝土的水化，即实现利用预制构件混凝土自身放热进行加热养护以取代免蒸养的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁路混凝土预制构件的自热保温养护系统，该系统在春季、夏季、秋季和冬季均可以使用，利用混凝土自身水化放热进行加速混凝土的凝结硬化，达到免蒸养的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种用于铁路混凝土预制构件的自热保温养护系统，由下述步骤组成。

（1）养护池内自热保温养护系统由外向内依次为钢筋混凝土层、聚氨酯防水层、聚氨酯保温层、罩面层、底部铺设聚合物钢筋混凝土结构防水层，顶部为活动聚氨酯保温顶盖。

（2）养护池底部为50cm厚的蓄热水层，蓄热水层在预制构件养护早期放出热量，维持养护池内的温度，加速预制构件混凝土的水化，在养护后期吸收预制构件放出的热量；蓄热水层水分蒸发保持养护池内的湿度稳定，实现预制构件的湿气养护。

（3）预制构件混凝土中添加5%~10%的水化硅酸钙晶种材料，加速预制构件混凝土的早期水化硬化速率。

（4）制作完成后的铁路混凝土预制构件放入养护池后，盖上保温顶盖，充分利用预制构件释放的热量进行养护。

（5）待铁路预制构件混凝土抗压强度达到设计强度时，打开顶盖，进行脱模。

所述的自热保温养护系统，聚氨酯保温层为喷涂而成，厚度为8cm~12cm，密度为30kg/m³~70kg/m³，导热系数小于0.02W/(m.K)。