混凝土工程之暖棚法养护与电热法养护Word下载.docx

1、8400580046001.08400027600168001160092002.01680005520033600232001840030630002070012500880069001260004140025000176002520008280050000352004016750117003350023400336000110400670004680036800 注：本表所查出的耗热量尚应根据风力情况再乘以围护结构散热系数：当风速在5m/s以内时乘以1.251.5，当风速大于5m/s时，乘以1.52.0。5施工注意事项（1）暖棚出入口应设专人管理，以防封闭不严造成棚内温度下降或混凝土局部受

2、冻。（2）棚内各点温度均不得低于5。（3）注意棚内湿度，经常观察混凝土是否有失水现象。若失水时，要及时采取增湿措施或在混凝土表面洒水养护。（4）将烟或燃烧气排出棚外，注意防火防毒。电热法养护1电热毯加热法用电热毯作为加热元件，适用于以钢模板浇筑的构件。电热毯由四层玻璃纤维布中间夹以电阻丝制成。制作时先将0.6mm铁铬铝合金电阻丝在适当直径的石棉绳上缠绕成螺旋状，按蛇形线路铺设在玻璃纤维布上，电阻丝之间的档距要均匀，转角处避免死弯，经缝合固定。电热毯的尺寸根据钢模板背后的区格大小而定，约为300mm400mm，电压60V，功率每块75W，通电后表面温度可达110，但应按规范规定控制。在钢模板的区

3、格内卡入电热毯后，再覆盖岩棉板作为保温材料，外侧用108胶粘贴水泥袋纸两层挡风。对大模板现浇墙体加热时，由于墙体的顶部、底部以及与外墙相连处散热较多，这些部位的电热毯应双面密布，中间部位可以较疏或两面交错铺设。在混凝土浇筑前先通电将模板预热，浇筑过程中留出测温孔，浇筑后定期测温并做记录，养护过程中根据混凝土温度变化可继续送电。热工计算：（1）混凝土构件在升温阶段每小时所需热量：Q1Vc0T （22-20）式中 Q1混凝土每小时升温所需热量（kJ）；V混凝土体积（m3）；混凝土质量密度，取2400kg/m3；c0混凝土比热容，取1.00kJ/（kgK）：T每小时升温温度（）。（2）钢模板及保温材

4、料加热所需热量：Q2m1c1Tm2c2T （22-21）式中 Q2钢模板及保温材料加热所需热量（kJ）；m1、m2钢模板、保温材料重量（kg）；c1、c2钢模板、保温材料比热容kJ/（kgK）；T每小时升温温度（）。（3）每小时内散失热量： （22-22）式中 Q3构件每小时散失热量（kJ）；A散热面积（m2）；T混凝土温度（）；Tq室外大气温度（）；1、2各层保温材料导热系数W/（m1、2各层保温材料厚度（m）。（4）需要布设的电热毯功率： （22-23）式中 P需要布设的电热毯功率（W）；3.6换算系数，1Wh=3.6kJ。【例】某工程混凝土墙体厚0.16m，室外大气温度-10，混凝土浇筑

5、后的温度15，每小时升温5，恒温30，每块电热毯功率75W，用50mm厚岩棉板保温200kg/m3，0.07W/（mK），c0.75kJ/（kgK），钢模板双面共重112kg/m2c0.48kJ/（kgK），试计算每平方米墙体需布设电热毯的数量。【解】Q110.162400151920kJQ21120.48520.052000.755344kJQ32（3010）0.07/0.05112kJP（1920344112）/3.6660W则在每平方米墙体的两侧共需布设电热毯：660/759块2.工频涡流加热法（1）工艺特点在钢模板的外侧布设钢管，钢管与板面紧贴并焊牢，管内穿以导线，当导线中有电流通过时

6、，在管壁上产生热效应，通过钢模板将热量传导给混凝土，使混凝土升温。在通常情况下，每平方米模板面约需布设15（1/2）钢管5m，用截面积为2535mm2的铝芯线作导线，通以电压为100140V的电流。在室外最低气温为-20的条件下，混凝土达到40强度标准值的耗电量约为130kWh/m3。为了减少热损失、降低能耗，在模板外面应使用毛毡、矿棉板或聚氨酯泡沫等材料保温。主要工艺参数：三相交流输入电压 380V三相交流输出电压 100140V钢管极限功率 195W/m模板输出功率 0.81.13kW/m2模板输出热量 29004000目/（hm2）用这种工艺来加热混凝土，温度比较均匀，控制方便，缺点是需

7、要制作专用模板，增加了模板的投资。（2）适用范围适用于以钢模板浇筑的混凝土墙体、梁、柱和接头。（3）作用原理在工业和日常生活中所用交流电的频率为50Hz，通称工频。根据电磁感应原理，一根有交变电流通过的导体穿过导磁率较高的铁管时，在管壁上产生交变闭路磁场。由于铁管有一定厚度，就感应产生了电动势和电流，沿管子长度方向呈旋涡式流动，称为涡流。由于铁管电阻的存在，旋涡式流动的涡流，在管壁内产生热效应，热量通过钢模板传导给了混凝土。（4）施工方法1）在大模板现浇墙体上的应用从两侧加热。涡流管横向焊在大模板上，中心距离在底部及顶部为150200mm，中部为400mm。为了使混凝土受热均匀，在两侧模板上的

8、涡流管可互相错开，见图22-30。图22-30 墙体养护示意1-大模板；2-涡流管；3-导线2）在梁、柱结构上的应用梁、柱结构可根据结构厚度和热工计算，采用两面、三面或四面加热，如图22-31和图22-32。图22-31 梁养护示意1-钢模；图22-32 柱养护示意3）在梁柱接头上的应用将涡流管直接埋在混凝土中，待混凝土浇筑后即通电加热，达到要求强度后停止送电并将导线抽出，涡流管留在混凝土中不再拆除。埋入混凝土中的涡流管总长度，根据混凝土量按60kW/m3功率计算。节点外围必须保温养护。如图22-33。图22-33 梁柱接头养护示意1-模板；（5）热工计算与电热毯加热法相同。（6）模板功率计算

9、1）涡流管的饱和电流及电压值根据通有电流的直线导体磁场强度公式，得出计算涡流管管壁中心磁场强度公式： （22-24）式中 H涡流管管壁中心磁场强度，当磁感应达到饱和强度时，磁场强度Hk40A/cm；I直线导体通过的电流（A）；R钢管外半径（cm）；钢管壁厚（cm）。当涡流管为15（1/2）钢管（R1.062cm，0.275cm）时的饱和电流值（Ik），可根据上式算出：Ik20.940226A根据试验，在15涡流管中通过的电流达到饱和值时，每米长导线两端的电压降Uk1.125V。2）功率因素及涡流管单位长度的极限功率涡流管的极限功率按下式计算：PkIkUkcos （22-25）式中 Pk涡流管单

10、位长度的极限功率（W/m）；Ik饱和电流值（A）；Uk导线单位长度饱和电压降（V/m）；cos功率因素，经试验求得为0.8。则15涡流管的极限功率为：Pk2261.1250.8204W/m3）钢模板单位面积的极限功率钢模板的极限功率按下式计算：PslPk （22-26）式中 Ps模板单位面积的极限功率（W/m2）；l在单位面积模板上布设的涡流管总长度（m/m2）。在每平方米模板上如布设15涡流管5m，则每平方米模板的极限功率为：Ps52041020W/m2（7）电气控制电气控制采用可控硅反并联电压调节方式，如图22-34。这种方式具有调节方便、效率高、易实现自动化的优点。各阶段送电功率，取预养

11、与恒温阶段功率相同，升温阶段功率为预养阶段功率的2.2倍。预养、恒温阶段变压器为Y形接线，升温阶段为形接线。图22-34 电气控制1-自动空气开关；2-接触器；3-可控硅；4-电流互感器；5-变压器；6-导线；7-涡流管3线圈感应加热法用绝缘电缆缠绕在梁、柱构件的外面以形成线圈，通电后使钢模板、钢筋或构件内所含的型钢发热升温并加热混凝土。线圈感应加热法的优点是：易于控制，加热均匀。只要线圈设置得当，可使混凝土内部温度差控制在5以内，浇筑前还可对模板及钢筋进行预热。适用于以钢模板浇筑的或中间含有型钢作为劲性骨架的梁、柱构件的加热养护。也可作为某些因措施不当面临受冻危险的梁、柱构件的加热补救措施。

12、但不适用于墙、板构件的加热养护。当线圈内通入交变电流时，线圈内及线圈周围会产生交变磁场。如果在线圈中间放入铁芯，会在铁芯内产生涡电流，并将电能转变为热能。因而当电缆内通以交流电后，处在线圈中间的钢模板等钢铁部件因感应而发热，同时将热量传给混凝土，达到加热混凝土的目的。1）变压器，一般选择50kVA或100kVA低压变压器，电压在36110V间调整。混凝土量较少时，也可利用交流电焊机。变压器容量宜较设计结果增加20%50%。2）感应线圈宜选用35mm2铝质或铜质电缆，以橡胶绝缘为佳。主电缆可选用150mm2，电流不宜超过400A。3）感应线圈缠绕时，应尽量靠近钢模板，以提高功率因数。在缠绕电缆时

13、，构件两端线圈的间距应为中间部分的1/2。两端加密范围为一个线圈直径的长度。构件端部要密缠5圈。4）当确认线路布置正确、连接牢固、绝缘可靠后，方可通电。通电后用仪表随时检测电流、电压是否与工艺设计相符，并根据具体情况调整电路参数。4电极法在混凝土结构的内部或表面设置电极，通以低压电流，由于混凝土的电阻作用，使电能变为热能，产生热量对混凝土进行加热。电极法适用于以木模板浇筑的混凝土构件，耗钢量较大，耗电量也比其他方法为高，因此不宜普遍推广，只能在特殊条件下使用。电极法采用交流电（直流电会使混凝土内水分分解），工作电压宜为50110V，在无筋结构中和每立方米混凝土中含钢量不大于50kg的结构中，可

14、采用120220V。电极种类及适用范围见表22-40。电极种类及适用范围 表22-40分类特点适用范围表面电极法将电极固定在木模板内侧，电极可用6mm的钢筋或宽4060mm的白铁皮做成。电极的间距：钢筋为2030cm，白铁皮为1015cm。表面电极法配极简单，间距易控制常用于墙、梁及基础等结构捧形电极法电极用612mm直径的钢筋断料制成，直接由结构物表面插人或穿过木模板放入混凝土内，其长度由结构断面而定。棒形电极不易发生短路，但其耗钢量较大常用于柱、梁及基础等结构弦形电极法电极用610mm的钢筋制成，每段长2.53m，混凝土浇筑前用绝缘垫块将电极固定在箍筋上，电极端部弯成直角露出木模板。弦形电

15、极耗钢量较大常用于钢筋不多的柱、梁及厚度大于20cm的板和基础等结构在柱、梁内棒形电极的设置参见图22-35和图22-36。其中同极间距h和异极间距b，可由表22-41确定，电极与钢筋的最小距离不得超过表22-42的规定。图22-35 柱内棒形电极布置图22-36 梁内棒形电极布置2-钢筋；3-电极；h-同极间距；b-异极间距电极间距 表22-41电压（V）代号最大功率（kW/m3）时的距离（cm）2.534567891051b393632282625232221h15131265484237342414118771574743413810689816958544622019217515214

16、612411510810296注：1.电压为开始电加热时使用的电压； 2.使用单相电时，b值不变，h值减小1015。电极与钢筋的最小距离 表22-42电压（V）电极与钢筋的最小距离（cm）578101215配筋密度大，不能保证钢筋与电极间的上表规定的距离时，应隔以适当的绝缘物质，振捣时要避免接触电极及其支架。电路接好经检查合格后方可合闸送电。当结构工程量较大，需边浇筑边通电时，应将钢筋接地线。电热现场应设围栏，防止人畜接近。当混凝土浇筑完毕后，应将混凝土的外露表面覆盖，在通电养护过程中应注意观察混凝土表面的温度和湿度，如出现干燥现象，应切断电源用温水湿润混凝土表面再继续通电养护。混凝土的升温速度和降温速度以及恒温温度均应符合规定，施工时可采用调节电压或间断送电的办法来控制。为保证具有不同体型的结构各部分能获得相同的冷却条件，对于薄型结构，突出的部位以及其他容易冷却的部位，应加强保温。电极法的热工计算与电热毯加热法同。