混凝土养护蓄热法是一种在冬季施工中常用的方法,通过加热原材料和混凝土本身,并利用保温材料覆盖以延缓混凝土的冷却速度,从而使其在正温下增长强度至受冻临界强度以上。
定义与原理
混凝土养护蓄热法利用混凝土中含有的热量以及水泥的水化热,通过加热原材料(水泥除外)或混凝土,再用保温材料覆盖,防止热量过快散失,使混凝土在正温下增长强度。这种方法基于热量平衡原理,即每立方米混凝土内部储存的热量应等于混凝土由养护温度降低到0℃时,通过模板和保温层失去的热量。
适用条件
蓄热法适用于非严寒地区(室外平均气温-10℃以上)、厚大结构和地下结构。当室外最低温度不低于-15℃时,地面以下的工程或表面系数不大于5m的结构,应优先采用蓄热法养护。蓄热法还常用于大体积混凝土和地下构筑物的施工中。
加热方式
在蓄热法中,加热原材料是关键步骤。水的比热比砂石大且加热简单,因此应首先考虑加热水。如只加热水热量不足,再考虑加热砂、石。砂、石可用蒸汽直接加热或用蒸汽盘管间接加热。水、砂、石加热的温度需通过热工计算确定。
保温材料
保温材料的选择对蓄热法的效果至关重要。应选用导热系数小、价格低廉、干燥且能多次重复利用的材料,如草帘、草袋、锯末、谷糠及炉渣等。为了提高保温效果,还可在保温材料外覆盖油毡纸、塑料薄膜等不透风材料。
热工计算
热工计算是蓄热法养护的重要环节。通过热工计算,可以确定混凝土冷却到0℃时所需的保温材料种类、厚度以及混凝土的养护时间。计算原则是确保混凝土在正温养护期间达到临界强度。
施工要点
在蓄热法施工中,需注意以下几点:一是加热原材料时要控制温度,避免水泥与过高温度的水直接接触;二是保温材料必须干燥,以防降低保温性能;三是测温工作必不可少,应在构件的适宜位置设置测温孔,每天测温不少于4次;四是加强边棱凸角部位的保温,其厚度一般要增大到面部位的2~3倍。
优点与局限性
蓄热法具有经济、简便、节能等优点,无需外加热源,冬期施工费用低。它也有一定的局限性,如适用于非严寒地区,对于极端低温环境可能无法满足要求。蓄热法的效果还受混凝土浇筑结构尺寸、浇筑温度、水泥活性及保温材料性能等因素影响。
综合蓄热法
综合蓄热法是在蓄热法基础上结合使用外加剂和覆盖物等其他保温措施的养护方法。它可以进一步减少混凝土的内外温差,加速混凝土硬化的过程。综合蓄热法分为低蓄热养护和高蓄热养护两种,根据施工和气温条件选择合适的方法。
与其他养护方法的比较
与蒸汽加热法、电热法等外部加热法相比,蓄热法无需额外热源,成本更低。但与掺外加剂法相比,蓄热法可能需要在更严格的温度控制下才能达到预期效果。在实际施工中,应根据具体情况选择合适的养护方法。
混凝土养护蓄热法是一种在冬季施工中广泛应用的养护方法,通过加热原材料和混凝土本身,并利用保温材料覆盖以延缓冷却速度,从而确保混凝土在正温下增长强度。这种方法具有经济、简便、节能等优点,但也需根据具体条件进行热工计算和施工控制。