CN105507603A - 一种便于冬季混凝土施工的加热装置 - Google Patents

Abstract

一种便于冬季混凝土施工的加热装置，包括水箱，水箱内设有加热器及自动补水阀，水箱外安装有出水管道和回水管道，出水管道及回水管道与水箱连接处均安装有截止阀门，出水管道与水箱连接处还设有水泵，出水管道及回水管道之间安装有至少一根支管，支管的一端通过进水阀连接到出水管道，另一端通过回水阀连接到回水管道，支管的中间部分弯折于待浇筑混凝土位置的内部。本发明在混凝土预养期内，通过对混凝土内部进行加热，加速水泥水化作用，保住水泥水化热，促进混凝土强度快速地提高到抗冻临界强度以上，保障混凝土不再遭受冻害。有效提高混凝土早期强度，为工程质量提供有力保障，同时缩短养护时间，加快施工进度，节约养护成本。

Description

一种便于冬季混凝土施工的加热装置

技术领域

本发明属于混凝土施工技术领域，具体为一种便于冬季混凝土施工的加热装置，用于冬季施工混凝土养护作业。

背景技术

冬季施工混凝土是寒冷气候条件下施工混凝土的泛指，根据国家现行标准《建筑工程冬季施工规程》(JGJl04.97)中相关规定：根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时，混凝土结构工程应采取冬季施工措施，并应及时采取气温突然下降的防冻措施。北方地区、高海拔地区任意季节施工，只要满足上述条件，都可称为冬季施工混凝土。冬季施工的混凝土养护不同于普通混凝土施工的养护概念，它的主要功能不是保湿，从而促进加强水泥的水化作用，而是保温，保住水泥的水化热，促进水泥强度快速地提高到混凝土抗冻临界强度以上。混凝土冬期施工时，混凝土一般采用优化配合比、蓄热法即对原材料加热，外部加热法即养护期间加热空气进而传热给混凝土等工艺。其中外部加热法，又有火炉加热法、蒸汽加热法、电加热法、红外线加热法几种细分方法。行业内已应用的此类方法，均通过混凝土表面空气、蒸汽传热，与通水加热相比较而言，由于介质比热容小，通过空气进行热交换，能效远不及水。而且混凝土导热性能差，从外部加热很难控制混凝土整体温度，可能会因内外温度差异产生温度梯度带来内应力，影响构件的耐久性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便于冬季混凝土施工的加热装置，对混凝土内部进行加热，从而加速水泥水化作用，促进混凝土强度快速地提高到抗冻临界强度以上，保障混凝土不再遭受冻害的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种便于冬季混凝土施工的加热装置，包括水箱，水箱内设有加热器及自动补水阀，水箱外安装有出水管道和回水管道，出水管道及回水管道与水箱连接处均安装有截止阀门，出水管道与水箱连接处还设有水泵，出水管道及回水管道之间安装有至少一根支管，支管的一端通过进水阀连接到出水管道，另一端通过回水阀连接到回水管道，支管的中间部分弯折于待浇筑混凝土位置的内部。

所述进水阀和回水阀均为球阀。

所述支管为采用金属材质或者高密度聚乙烯材质制成的管道，导热系数高，能够快速对混凝土浇注料进行加热。

所述出水管道及回水管道外层包覆有保温层。

所述加热器为锅炉蒸汽传热板或者电加热板。

所述出水管道及回水管道采用DN50以上的管道。

本发明由于采用上述结构设计，带有加热功能的水箱，能够贮存满足工况规模要求的水量，并可以通过电热或者蒸汽、燃料等方式提升并维持整个管路的水温。

通水支管为金属管，或其他导热系数较高材质的水管。

控制阀门为双向控制球阀，可以进行双向的流量控制。

本发明的有益效果如下：

1、由于采用液态水作为导热材质，其比热容（4200J/(kg·℃)）远大于空气（1030J/(kg·℃)）和水蒸气（1850J/(kg·℃)），固定质量条件下加热，吸收热量更多，同时从混凝土内部加热，热传递过程中热能利用效率高，损失少，能够有效节约能耗。

2、采用通水管道供热，可以很方便地调整通水的水温和流量。与电热、蒸汽加热等方式相比较，能够更精确地控制混凝土加热程度，以免加热过高或过低带来质量风险。

3、由于混凝土本身导热性能较差，已有的加热方式从混凝土外表面加热，操作不当很容易导致混凝土内外温差过大，产生温度梯度，进而因体积变形不一致产生内应力，人为对混凝土构件造成破坏。该方法在混凝土内部均匀铺设水管，能通过水流带动混凝土内部温度均匀分布，有效避免了产生温度应力的风险。

4、按照混凝土浇筑块划分，单独安装控制阀门，可以对不同部位的构件实施不同程度的供热，可以灵活安排施工，有利于项目进度优化。同时提高了应用范围，可以针对不同的工程部位，不同是要求实现个性化养护。

5、采用双向流量控制的控制球阀，当根据具体工况需要定期倒转通水流向时，阀门仍可以正常控制流量，方便均匀地对混凝土进行加热。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括水箱1，水箱1内设有加热器2及自动补水阀3，水箱1外安装有出水管道4和回水管道5，出水管道4及回水管道5与水箱1连接处均安装有截止阀门6，出水管道4与水箱1连接处还设有水泵7，出水管道4及回水管道5之间安装有至少一根支管8，支管的一端通过进水阀9连接到出水管道4，另一端通过回水阀10连接到回水管道5，支管8的中间部分弯折于待浇筑混凝土位置的内部。

进一步的，所述进水阀9和回水阀10均为球阀。

进一步的，所述支管8为采用金属材质或者高密度聚乙烯HDPE材质制成的管道。

进一步的，所述出水管道4及回水管道5外层包覆有保温层。

进一步的，所述加热器2为锅炉蒸汽传热板或者电加热板。

进一步的，所述出水管道4及回水管道5采用DN50以上的管道。

水箱可以在混凝土施工现场就近安装，水箱容量根据具体接入混凝土浇筑块数量来确定。

使用时，在每仓混凝土浇筑块11内部均埋设支管8。支管8可沿蛇形排布，以达到最佳热交换效果。在混凝土达到临界强度之前，持续向混凝土内部的支管通热水，温度可以控制在5-30℃之间。持续在混凝土内部通水能促进混凝土早期强度快速上升，达到临界强度之后，水泥水化反应不再受寒冻影响，混凝土即可正常继续发展强度。

Claims (6)

1.一种便于冬季混凝土施工的加热装置，其特征在于：包括水箱（1），水箱（1）内设有加热器（2）及自动补水阀（3），水箱（1）外安装有出水管道（4）和回水管道（5），出水管道（4）及回水管道（5）与水箱（1）连接处均安装有截止阀门（6），出水管道（4）与水箱（1）连接处还设有水泵（7），出水管道（4）及回水管道（5）之间安装有至少一根支管（8），支管的一端通过进水阀（9）连接到出水管道（4），另一端通过回水阀（10）连接到回水管道（5），支管（8）的中间部分弯折于待浇筑混凝土位置的内部。

2.根据权利要求1所述的便于冬季混凝土施工的加热装置，其特征在于：所述进水阀（9）和回水阀（10）均为球阀。

3.根据权利要求1所述的便于冬季混凝土施工的加热装置，其特征在于：所述支管（8）为采用金属材质或者高密度聚乙烯（HDPE）材质制成的管道。

4.根据权利要求1所述的便于冬季混凝土施工的加热装置，其特征在于：所述出水管道（4）及回水管道（5）外层包覆有保温层。

5.根据权利要求1所述的便于冬季混凝土施工的加热装置，其特征在于：所述加热器（2）为锅炉蒸汽传热板或者电加热板。

6.根据权利要求1所述的便于冬季混凝土施工的加热装置，其特征在于：所述出水管道（4）及回水管道（5）采用DN50以上的管道。