22-5混凝土工程

22-5 混凝土工程22-5-1 基本要求1混凝土工程的冬期施工，要从施工期间的气温情况、工程特点和施工条 件出发，在保证质量、加快进度、节约能源、降低成本的前提下，选择适宜的冬 期施工措施。2新浇筑的混凝土如果遭冻，拌合水冻结成冰，水结成冰后的体积增加约 9%，同时水泥的水化作用也停止进行。在恢复正温养护以后，会使水泥浆体中 的孔隙率比正常凝结的混凝土显著增加， 从而使混凝土的各项物理力学性能全面 下降。如抗压强度约损失 50，抗渗等级降低为零，混凝土与钢筋的粘结力也 有大幅度的降低。 因此遭受过冻害的混凝土不仅力学强度降低， 而且耐久性能严 重劣化。如在施工时增加混凝土中的水泥用量提高混凝土的强度等级， 虽然抗压 强度可以相应增加， 但耐久性仍得不到改善。 因此从保证混凝土工程全面质量出 发，在冬期施工中必须防止混凝土在硬化初期遭受冻害，并尽早获得强度。3混凝土的温度降至0C前，其抗压强度不得低于抗冻临界强度。 抗冻临界强度规定如下：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土， 为设计的混凝土强度标准值的 30%；矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土， 为设计的混凝土强度标准值的 40，但 C10 及 C10 以下的混凝土，不得低于 5.0N/mm2。如施工需要提高混凝土强度等级时，应按提高后的强度等级确定。 4冬期施工的混凝土，为了缩短养护时间，一般应选用硅酸盐水泥或普通 硅酸盐水泥， 用蒸汽直接养护混凝土时， 应选用矿渣硅酸盐水泥。 水泥的强度等 级不宜低于42.5，每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于 300kg，水灰比不应大 于 0.60并加入早强剂。5为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是：控制 坍落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。6为了防止钢筋锈蚀， 在钢筋混凝土中， 氯盐掺量不得超过水泥重量的 1% （按无水状态计算）。掺氯盐的混凝土必须振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。在下列情况下，不得在钢筋混凝土中掺用氯盐：(1) 在高湿度空气环境中使用的结构(排出大量蒸汽的车间、澡堂、洗衣 房和经常处于空气相对湿度大于 80%的房间以及有顶盖的钢筋混凝土蓄水池 等)；(2) 处于水位升降部位的结构；(3) 露天结构或经常受水淋的结构；(4) 有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构，以及有外露钢筋预埋件而无防 护措施的结构；(5) 与含有酸、碱或硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构；(6) 使用过程中经常处于环境温度为 60C以上的结构；(7) 使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构；(8) 薄壁结构、中或重级工作制吊车梁、屋架、落锤或锻锤基础等结构；(9) 电解车间和直接靠近直流电源的结构；(10) 直接靠近高压电源(发电站、变电所)的结构；(11) 预应力混凝土结构。素混凝土中氯盐掺量不得大于水泥重量的 3%。7掺有尿素的混凝土，在自然干燥过程中，会在表面析出白色结晶物，影 响美观。因此尿素掺量不得超过水泥重的 4%。掺有尿素的混凝土在封闭环境中 会散发出刺鼻臭味，影响人体健康，因此不能用于整体现浇的剪力墙结构或楼盖 结构。8整体浇筑的结构，采用蒸汽加热养护时，混凝土的升温和降温速度，不 得超过表22-27的规定。混凝土的升温降温速度表22-27表面系数升温速度(C /h)降温速度(C /h) 61510v 6105注：1表面系数系指结构冷却的表面积(m2)与结构全部体积(m3)的比值；2厚大体积的混凝土，应根据实际情况确定。9 用蒸汽直接加热养护混凝土时，当采用普通硅酸盐水泥时，混凝土的温度不超过80r，当采用矿渣硅酸盐水泥时，可提高到85r电热养护混凝土的温度，应符合表 22-28的规定电热养护混凝土的最高允许温度C）表22-28水泥强度等级表面系数v 1010 15 1532.570504542.540403510模板和保温层，应在混凝土冷却到 5C后方可拆除。当混凝土与外界温差大于20C时，拆模后的混凝土表面，应临时覆盖，使其缓慢冷却。11 未完全冷却的混凝土有较高的脆性， 所以结构在冷却前不得遭受冲击荷 载或动力荷载的作用。12.冬期施工期间，施工单位应与气象部门保持密切联系，随时掌握天气预报和寒潮、大风警报，以便及时采取防护措施。22-5-2混凝土的拌制1混凝土原材料加热应优先采用加热水的方法，当加热水仍不能满足要求时，再对骨料进行加热。水、骨料加热的温度一般不得超过表 22-29的规定。若 达到规定温度后仍不能满足要求时，水的加热温度可提高到 100C，但水泥不得 与80C以上热水直接接触。投料时应先投入骨料和水，最后才投入水泥。拌合水及骨料最高温度表22-29水泥种类拌合水（C）骨料（C）强度等级小于52.5的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥8060强度等级等于及大于52.5的硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥60402. 水和骨料可根据工地具体情况选择加热方法，但骨料不得在钢板上灼炒。 水泥应储存在暖棚内，不得直接加热。3. 骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易冻裂的物质。在掺有含钾、 钠离子的外加剂时，不得使用活性骨料或混有活性材料的骨料。4. 拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶液，然后 根据使用要求，用规定浓度溶液再配制成施工溶液。 各溶液要分别置于有明显标 志的容器内，不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。5. 严格控制混凝土水灰比，由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从 拌合水中扣除。6. 拌制掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5 倍7. 混凝土拌合物的出机温度不宜低于 10C，入模温度不得低于5C。8. 混凝土拌合物的理论温度，可按下式计算：TO 0.9 （ mceTce+ msaTsa+ mgTg）+ 4.2Tw （ mw WsdTlsa Wgmg）c1（ wsamsaTsawgmgTg） c2（ wmmsa wgmg）宁4.2mw + 0.9 （mce+ msa+ mg） （22-10）式中T0混凝土拌合物温度C）;mW 、 mce、 msa、 mg 水、水泥、砂、石的用量（ kg）；Tw、Tee、Tsa、Tg -水、水泥、砂、石的温度（C）；Wsa Wg 砂、石的含水率（）；ci、e2水的比热容kJ/ （kg K）及冰的溶解热（kJ/kg）。 当骨料温度0C时，& 4.2, C2 0; 0C时，C1 2.1, c2 335。9. 混凝土拌合物的出机温度，可按下式计算：T1T00.16（T0Ti）（22-11）式中 T1混凝土拌合物出机温度（C）;Ti搅拌机棚内温度（C）。22-5-3 混凝土的运输和浇筑1 冬期施工运输混凝土拌合物， 应使热量损失尽量减少， 可采取下列措施：（1）正确选择放置搅拌机的地点，尽量缩短运距，选择最佳的运输路线；（ 2）正确选择运输容器的形式、大小和保温材料； （3）尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土的工作。2. 混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，装运拌合物的容器 应有保温措施。3. 混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度，可按下式计算：T2 （应+ 0.032n） （ Ta）（22-12）式中 T2混凝土拌合物经运输到浇筑时温度（C）;tt混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h）;n混凝土拌合物转运次数；Ta混凝土拌合物运输时环境温度（C）；a温度损失系数（h-1）:当用混凝土搅拌车输送时，a 0.25;当用开敞式大型自卸汽车时，a=0.20;当用开敞式小型自卸汽车时，a=0.30; 当用封闭式自卸汽车时，a=0.1;当用手推车时，a= 0.5004. 考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度，可按下式计Ccm“2CmTfCsmsTsQmcCf mfCsms(22-13)式中T3考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度（C）；Cc、Cf、Cs混凝土、模板、钢筋的比热容kJ/ （kg K门:混凝土取 1kJ/ （kg K）;钢材取 0.48kJ/ （kg K）;mc每立方米混凝土重量（kg）;mf、ms与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg）;Tf、Ts模板、钢筋的温度，未预热者可采用当时的环境气温（C） 404（3）以标养时间（h）为横坐标，以强度（MPa）为纵坐标，建立坐标系。 将强度0点的标养时间标绘在横坐标上，再将fi标绘在24h处，做直线相连，在 该直线上查到强度达到4MPa时所需的标准养护时间t0（ h）。（4）计算成熟度的公式如下：tM 0（T 15）. t（22-16）式中 M 混凝土成熟度h）;T混凝土温度（C）; t两次测温间隔时间（h）。（5） 将to作为 t，T为20C代入公式（22-16）再除以平均差值系数0.8, 所得值即为达到抗冻临界强度的成熟度值。（6）工地在实际施工时，应做好测温记录，根据混凝土的实际养护温度与 养护时间，按公式（22-16）计算成熟度，当达到抗冻临界强度的成熟度时，即 可停止保温。22-5-5蓄热法养护1工艺特点将混凝土的组成材料进行加热然后搅拌，在经过运输、振捣后仍具有一定温 度，浇筑后的混凝土周围用保温材料严密覆盖。利用这种预加的热量和水泥的水化热量，使混凝土缓慢冷却，并在冷却过程中逐渐硬化，当混凝土温度降至0C时可达到抗冻临界强度或预期的强度要求。蓄热法具有经济、简便、节能等优点，混凝土在较低温度下硬化，其最终强 度损失小，耐久性较高，可获得较优质量的制品。但用蓄热法施工，强度增长较 慢，因此宜选用强度等级较高、水化热较大的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或快 硬硅酸盐水泥。同时选用导热系数小、价廉耐用的保温材料。保温层敷设后要注 意防潮和防止透风，对于构件的边棱、端部和凸角要特别加强保温，新浇混凝土 与已硬化混凝土连接处，为避免热量的传导损失，必要时应采取局部加热措施。2 适用范围当结构表面系数较小或气温不太低时，应优先采用蓄热法施工。蓄热法的适用范围大致如表22-35所示。蓄热法适用范围表22-35室外平均气温(C)结构表面系数5 7.57.5 1010 12.512.5 150蓄热法蓄热法蓄热法蓄热法-2蓄热法蓄热法蓄热法综合蓄热法-5蓄热法蓄热法综合蓄热法综合蓄热法-8蓄热法综合蓄热法综合蓄热法-10综合蓄热法综合蓄热法注：综合蓄热法即在蓄热法工艺的基础上，在混凝土中掺入防冻剂，以延长硬化时间和提高抗冻害能力。3 热工计算蓄热法热工计算的依据是热量平衡原理，即每立方米混凝土从浇筑完毕时的 温度下降到0C的过程中，透过模板和保温层所放出的热量，等于混凝土预加热 量和水泥在此期间所放出的水化热之和。当施工条件(结构尺寸、材料配比、浇筑后的温度和养护期间的预测气温) 确定以后，先初步选定保温材料的种类、厚度和构造，然后计算出混凝土冷却到 0C的延续时间和混凝土在此期间的平均温度。据此再用成熟度方法估算出混凝 土可能获得的强度。如所得结果达不到抗冻临界强度值或预期的强度要求，则需 调整某些施工条件或修改保温层设计，再进行计算，直至符合要求为止。蓄热法的热工计算按以下方法进行：(1) 混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度，可按下式计算：T =汀-皆7 + Tm,a(22-17)(2) 混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度，可按下式计算：T1 V * I -可 & * 廿 * t jt其中B、n，为综合参数，按下式计算:ce Qce * PcW Qcepe 一 3 K MV = 丁 3 - T + p式中 T混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度（C）；Tm混凝土蓄热养护开始到任一时刻 t的平均温度C）；t混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h）；Tm, a-混凝土蓄热养护开始到任一时刻 t的平均气温（C）；p c混凝土的质量密度（kg/m ）；kg/m3）；mce每立方米混凝丄水泥用量（Qce水泥水化累积最终放热量（kJ/kg）；Vce水泥水化速度系数（h1）；3-透风系数；M结构表面系数（m ）;K结构围护层的总传热系数kJ/ （m2 h K）；e自然对数底，可取 e=2.72=注：结构表面系数M值可按下式计算:M = AN式中 A混凝土结构表面积（m2）;v混凝土结构的体积（m3）。 结构围护层总传热系数可按下式计算：3.6di第i层围护层厚度（m）;入i第i层围护层的导热系数W/ （m K）。 平均气温Tm,a取法，可采用蓄热养护开始至t时气象预报的平均气温，亦可按每时或每日平均气温计算 水泥水化累积最终放热量Qce、水泥水化速度系数Vce及透风系数3取值见表 22-36 和表 22-37。水泥水化累积最终放热量 Qce和水化速度系数Vce表22-36水泥品种及强度等级Qce (kJ/kg)Vce (h-1)52.5号硅酸盐水泥40052.5号普通硅酸盐水泥36042.5号普通硅酸盐水泥3300.01342.5号矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥240透风系数3 表22-37围护层种类透风系数小风中风大风围护层由易透风材料组成2.02.53.0易透风保温材料外包不易透风材料1.51.82.0围护层由不易透风材料组成1.31.451.6注：小风一风速 Vw v 3m/s;中风一风速 3 5m/s。(3) 当需要计算混凝土蓄热养护冷却至 0C的时间时，、可根据公式(22-17)米用逐次逼近的方法进行计算。如果蓄热养护条件满足1.5，且 KM 50Tm,a时，也可按下式直接计算:toInVcePTm,a(22-19)式中t0一一混凝土蓄热养护冷却至0C的时间(h)。混凝土冷却至0C的时间内，其平均温度可根据公式(22-18)取t二t0进行 计算。(4) 混凝土蓄热养护的有关参数，也可用图22-29和表22-38查得各种保温模板的传热系数表22-38保温模板构造传热系数K W/(m2K)钢模板，区格间填以聚苯乙烯板50mm厚3.0钢模板，区格间填以聚苯乙烯板 50mm厚，外包岩棉毡30mm厚0.9钢模板，外包毛毡三层 20mm厚3.5木模板25mm厚，外包岩棉毡 30mm厚1.1木模板25mm厚，外包草帘 50mm厚1.0O 5 O 5 X L 匚0.-1Ta-5冷却时可20 0混凝上平均温鹰C)70 iOd达到设計抿度的百怦車沟图22-29用普通42.5级水泥拌制的混凝土蓄热计算图(入模温度：20C)【例】一批钢筋混凝土柱，断面为 300mmx400mm,用普通42.5号水泥拌 制，混凝土浇筑后的温度为20E，预计养护期间室外平均气温为-10C，要求混 凝土温度降至0C时达到50%的设计强度。求保温条件和构件冷却时间、平均温 度。【解】先计算构件的表面系数:(0.3 0.4) 20.3 0.4= 11.7使用图22-29中M = 12.5的一栏。在“达到设计强度的百分率”中找出50%的强度线与-10C的气温线相交，在纵坐标上查得 K = 0.9W/ (m2 K )，然后在K=0.9的水平线与-10C气温线相交处分别查得冷却时间为 5d,平均温度为10C。根据 K 值在表 22-38“各种保温模板的传热系数”中选用：钢模板，在钢模 板的区格间填以聚苯乙烯板 50mm 厚,外包岩棉毡 30mm 厚。但在构件的自由 端应将岩棉毡加厚至100mm，构件的根部与原有混凝土连接处应局部短期加热。4施工注意事项（1）混凝土浇筑后要在裸露的混凝土表面先用塑料薄膜等防水材料覆盖，然后铺设保温材料。对于端部其厚度要增大到面部的23倍。（2）混凝土浇筑后应有一套严格的测温制度，如发现混凝土温度下降过快 或遇寒流袭击，应立即采取补加保温层或人工加热措施。（3）采用组合钢模板时，宜采用整装整拆方案，并确保模板保温效果和减少材料消耗。为了便于脱模，可在混凝土强度达到1 N/m m 2后，使侧模板轻轻脱离混凝土再合上继续养护到拆模。22-5-6 暖棚法养护1工艺特点在建筑物或构件周围搭起大棚， 通过人工加热使棚内空气保持正温， 混凝土 的浇筑与养护均在棚内进行。 本法的优点是： 施工操作与常温无异， 劳动条件较 好，工作效率较高。同时混凝土质量有可靠保证，不易发生冻害。缺点是：暖棚 搭设需大量材料和人工，供热需大量能源，费用较高。由于棚内温度较低（通常 不超过10C）,所以混凝土强度增长较慢。2适用范围暖棚法适用于混凝土工程较为集中的区域， 尤某适用于混凝土量较多的地下 工程。当日平均气温低于-10C时，暖棚法不易奏效。3暖棚构造 暖棚通常以脚手材料（钢管或木杆）为骨架，用塑料薄膜或帆布围护。塑料 薄膜可使用厚度大于 0.1mm 的聚乙烯薄膜，也可使用以聚丙烯编织布和聚丙烯 薄膜复合而成的复合布。 塑料薄膜不仅重量轻， 而且透光，白天不需要人工照明， 吸收太阳能后还能提高棚内温度。加热用的能源一般为煤或焦炭， 也可使用以电、 燃气、煤油或蒸汽为能源的 热风机或散热器4 能耗计算暖棚内的热量消耗，可根据暖棚尺寸、围护构造、地面的导热系数和室内换 气次数(一般按每小时2次计算)等来计算确定。也可从表 22-39中查出。加热100m3暖棚的耗热量(kJ/h)表22-39内外温差(C)暖棚表面 系数围护结构的传热系数W/ (m2 K)11.63.82.41.61.20.54200013800840058004600201.08400027600168001160092002.0168000552003360023200184000.563000207001250088006900301.0126000414002500017600138002.0252000828005000035200276000.5840002760016750117009200401.0168000552003350023400184002.0336000110400670004680036800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 局部受冻。(2) 棚内各点温度均不得低于5C。(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。22-5-7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300mmx 400mm，电压60V，功率每块75W，通电后表面温度可达 110C，但应按规范规定控制。在钢模板的区格内卡入电热毯后，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：Qi = Vp co A T（22-20）式中 Qi 混凝土每小时升温所需热量（kJ）；V混凝土体积（m3）;p 混凝土质量密度，取2400kg/m3;co混凝土比热容，取 1.00kJ/ （kg K）: T每小时升温温度C）。（2）钢模板及保温材料加热所需热量：Q2 = mici A T + m2C2 A T（22-21）式中 Q2钢模板及保温材料加热所需热量（kJ）；mi、m2钢模板、保温材料重量（kg）；c、C2钢模板、保温材料比热容kJ/ （kg K）;A T每小时升温温度（C）。（3）每小时内散失热量：Q3 二 A（T -Tq）（）（22-22）6&2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（C）;Tq室外大气温度（C）;入1、入2各层保温材料导热系数W/ （m K）;S 1、S 2各层保温材料厚度（m）。（4）需要布设的电热毯功率:(22-23)Q! +Q2 +Q3P 二3.6式中 P需要布设的电热毯功率(W)；3.6 换算系数，1W h=3.6kJ。【例】某工程混凝土墙体厚0.16m，室外大气温度-10C,混凝土浇筑后的温度15C，每小时升温5C,恒温30C，每块电热毯功率75W，用50mm厚岩 棉板保温p = 200kg/m3，入=0.07W/ (m K)，c= 0.75kJ/ (kg K)，钢模板 双面共重112kg/m2c = 0.48kJ/ (kg K)，试计算每平方米墙体需布设电热毯的 数量。【解】Q1 = 1 X 0.16X 2400X 1 X 5= 1920kJQ2= 112X 0.48X 5+ 2X 0.05X 200X 0.75X 5= 344kJQ3 = 2 (30+ 10)X 0.07/0.05= 112kJP=( 1920+ 344+ 112) /3.6 = 660W则在每平方米墙体的两侧共需布设电热毯：660/75 9 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，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 C的条件下，混凝土达到40 %强度标准值的耗电量约为 130kW h/m30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100140V195W/m钢管极限功率模板输出功率0.81.13kW/m2模板输出热量29004000目/ （h m2）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，在两侧模板上的涡流管可互 相错开，见图22-30。2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；2-涡流管；3-导线图22-32柱养护示意1-钢模；2-涡流管；3-导线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。1-模板；2-涡流管；3-导线（5）热工计算与电热毯加热法相同。（6）模板功率计算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：H1（ 22-24）2二（R-05 ）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Hk = 40A/cm;I直线导体通过的电流（A）;R钢管外半径（cm）；S钢管壁厚（cm）。当涡流管为 15 （1/2）钢管（R= 1.062cm,0.275cm）时的饱和电流值（Ik）,可根据上式算出：lk= 2X n X 0.9X 40= 226A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 Uk = 1.125V。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：Pk = IkU kCOS （22-25）式中 Pk涡流管单位长度的极限功率（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：Pk= 226X 1.125X 0.8= 204W/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：Ps= lPk（ 22-26）式中 Ps模板单位面积的极限功率（W/m2）;I 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：Ps=5X 204=1020W/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(1) 工艺特点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5C以内，浇筑前还可对模板及钢筋进行预热。(2) 适用范围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。但不 适用于墙、板构件的加热养护。(3) 作用原理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。（4）施工方法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， 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50 110V，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，可采用 120 220V。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。泾i；:十：丨图22-35柱内棒形电极布置图22-36梁内棒形电极布置1-模板；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)2.534567891051b393632282625232221h15131210101087765b514842373432302824h141311109887787b716557514743413836h1313111098877106b898171695854514846h141211998777220b19217515214612411510810296h131210988777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10%15%。电极与钢筋的最小距离表22-42电压（V）6587106电极与钢筋的最小距离（cm）5781012 15注：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。22-5-8远红外线养护1工艺特点利用远红外辐射器向新浇筑的混凝土辐射远红外线， 使混凝土的温度得以提 高，从而在较短时间内获得要求的强度。 这种工艺具有施工简便、降低能耗等优 点。远红外辐射器，根据其所采用的能源，可分为三大类：（1）电热远红外辐射 器；（2）蒸汽远红外辐射器；（3）煤气远红外辐射器；电热和蒸汽远红外辐射器，通常在发热元件上涂以远红外涂料而成， 煤气远 红外辐射器则有金属网式和陶瓷板式两大类。常用的远红外涂料的名称及其主要参数见表 22-43。常用的远红外涂料 表22-43涂料名称FQ2O3C2O3SiCCO2O3TiO2SiO2ZrO2MnO 2温度（C）400370400380380380370辐射率0.720.650.840.800.650.720.810.78氧化铁红（Fe2O3）由于价廉易得，是工地常用的远红外涂料。胶粘剂可用硅溶胶或水玻璃。配制和涂刷方法如下：重量比：氧化铁红：硅溶胶：水=2:1:1。 硅溶胶与水先调合，再徐徐注入氧化铁红粉料中，同时进行机械搅拌约23h,使之成为油漆状。在元件表面用砂纸或喷砂清理干净，再用丙酮洗净，预热至 4050C,便开始涂刷已搅拌好的涂料，涂层厚度不宜超过0.2mm,涂刷后立刻 放在7080C温度上烘烤2h即可使用。也有的单位使用复合涂料，参考配方如下：（ 1 ）Fe2O3 55