混凝土蓄熱法是一種混凝土冬季施工常用的方法。利用混凝土中含有的熱量使其在正溫下增長強度達到預定值。它是利用加熱原材料(水泥除外)或混凝土(熱拌混凝土)所得到的熱量及水泥的水化熱，再用保溫材料將混凝土結構覆蓋防止內含熱量過快散失，以延緩混凝土的冷卻速度，使混凝土在正溫下增長強度至受凍臨界強度(另見條目)以上。
基本介紹
- 中文名：混凝土蓄熱法
- 外文名：Concrete heat storage method
- 定義：混凝土冬季施工常用的方法
- 屬於：混凝土
- 套用：混凝土
- 學科：土木工程
概述,原理,施工控制要點,適用條件,
概述
水的比熱比砂石大，且加熱簡單，應首先考慮加熱水。如只加熱水熱量不足，再考慮加熱砂、石，砂、石用蒸汽直接加熱或用蒸汽盤管間接加熱。水、砂、石加熱的溫度由熱工計算確定。該法適用於非嚴寒地區(室外平均氣溫-10℃以上)、厚大結構和地下結構，是套用較多的一種混凝土冬季施工方法，中國在這方面有豐富的經驗。
原理
蓄熱法是利用原材料預熱的熱量及水泥的水化熱，通過適當的保溫材料覆蓋以延緩混凝土的冷卻，保證混凝土在一段時間內處於正溫條件下硬化，並達到預期強度要求的一種冬季施工的方法。當室外最低溫度不低於一15℃時，地面以下的工程或表面係數不大於5 m。的結構，應優先採用蓄熱法養護。混凝土蓄熱法養護可摻用早強型外加劑、外部早期短時加熱、採用快硬早強水泥、採用棚罩加強圍護或利用未凍土熱量等延長正溫養護齡期和加快混凝土強度的增長措施。蓄熱法具有經濟、簡便、節能等優點。採用蓄熱法養護的混凝土，要特別注意保溫工作。對邊棱凸角部位加強保溫，其厚度一般要增大到面部位的2～3倍。保溫材料通過熱工計算可因地制宜採用。蓄熱法養護混凝土要注意防風措施，採用油氈紙、塑膠薄膜、水泥袋紙等不透風材料在外面包一層，可顯著提高保溫效果。為了保證蓄熱法施工的混凝土由開始養護時到養護溫度降低至0℃時達到的臨界強度，滿足混凝土工程冬季施工的質量要求，必須進行熱工計算。熱工計算的目的是確定混凝土冷卻到0℃時，混凝土正溫養護的延續時間；根據混凝土冷卻到0℃的正溫養護延續時間，確定保溫材料的品種和厚度。熱工計算的原則是熱量平衡原理，即每立方米混凝土內部儲存的熱量應等於混凝土由養護溫度降低到0℃時，通過模板和保溫層失去的熱量，同時混凝土強度應達到臨界強度。蓄熱法養護的j個基本要素是混凝土的人模溫度、保溫層的總傳熱係數和水泥水熱值。
施工控制要點
混凝土的蓄熱法施工，是將混凝土組成的材料加熱後攪拌，澆入模內，以充分利用預加熱量和水泥在硬化過程中放出的水化熱，使混凝土在正常溫度條件下達到預定的設計強度。因此，在混凝土構件四周應覆蓋保溫材料，防止熱量的過快損失，減緩混凝土的冷卻速度。
(1)蓄熱法是目前冬期施工中最簡易的方法，適用於室外平均溫度在一15℃以上的環境，對結構易受凍的部位，應採取加強保溫措施。
(2)蓄熱法使用的保溫材料，以選用導熱係數小，價格低廉的地方材料為宜。保溫材料必須乾燥，以免降低保溫性能。軟質塑膠薄膜是廣泛套用的養護保溫材料，其透風係數小，適於覆蓋任何形狀的構件。
(3)測溫。應在構件的適宜位置設定測溫孔，每天測溫不少於4次，以掌握混凝土的發展強度，防止混凝土早期受凍。
(4)蓄熱法常與防凍外加劑和具有減水、引氣作用的外加劑配合使用，以擴大蓄熱法的適用範圍。
適用條件
在嚴寒中混凝土及鋼筋混凝土工程的蓄熱法養生，從1930年左右國外開始套用，例如前蘇聯的莫斯科一伏爾加運河、齊姆良水利樞紐及一些工廠建設中開始套用。1949年我國大體混凝土都在套用。
當澆築大體積和地下構築物的混凝土時，蓄熱法的效果最好。但當使用快硬砷酸鹽水泥和高效能的保溫材料，特別是當天氣不太嚴寒時，在中等體積結構的混凝土施工中也適於用蓄熱方法。
蓄熱法混凝土養護，主要是利用在混凝土硬化期間，特別是在混凝土澆築後的最初幾天內，由加熱後材料拌成混凝土的熱量和水泥水化發出的熱量，用適當的保溫材料覆蓋結構的散熱面，以減緩混凝土的冷卻速度，使混凝土溫度緩慢冷卻降低，保證混凝土能在正溫環境下硬化，在混凝土溫度降到O℃以前達到預期的強度。
蓄熱法施工比較簡單，混凝土養護不需要外加熱源，不要加熱設備，冬季費用比較低廉，故在冬季施工時應優先考慮採用，只有在防止早期受凍滿足不了強度要求時，或施工期限緊才採用其他加熱方法等。
這種方法使用的範圍與效果，與混凝土澆築結構尺寸、混凝土澆築溫度、水泥活性、保溫材料性能，以及外界環境溫度等因素有關。混凝土結構(澆築塊)尺寸越大，外露表面越少，則蓄熱量也較人。因此，冷卻到0℃的時間較長。在大體積混凝土中，混凝土澆築後水泥的放熱量很大，可以在長時間內紺持很高的溫度。因此，對大體積水工混凝土、橋墩等最為適宜。
對於一般建築工程，混凝土及鋼筋混凝土澆築塊表面係數不大於5，日平均氣溫為—10℃以上，日最低氣溫不低於—15℃期間及地下結構也適宜採用蓄熱法養生。
