[发明专利]用于寒区冬季混凝土的梯度温度电激养护方法

说明书

用于寒区冬季混凝土的梯度温度电激养护方法，属土木工程技术领域。为了解决在寒区冬季施工中欧姆热养护法导致混凝土存在结构疏松多孔的问题。本发明在在浇筑混凝土结构后，立即对混凝土构件通电进行电激养护；在第一个养护阶段，保证结构养护温度处于10～25℃范围内，第一个养护阶段即混凝土构件通电早期阶段，对应为混凝土结构内部水化塑性阶段；在通电早期阶段后的通电中期阶段，通过增加通电电压的方式，提高结构养护温度，保证混凝土水化更加充分；通电中期阶段对应为混凝土结构硬化阶段；在通电中期阶段过后，使结构的养护温度呈阶梯下降趋势。本发明适用于寒区冬季混凝土的养护。

技术领域

本发明属土木工程技术领域，具体涉及一种用于寒区冬季混凝土的梯度温度电激养护方法。

背景技术

寒区指的是最冷月平均温度在-30℃～0℃之间，日平均温度低于5℃的天数达到90～145天的地区。混凝土结构在负温条件下由于胶凝材料水化反应被严重抑制无法正常形成强度，极易出现受冻破坏的问题。如果不采取合理的养护措施，冬季混凝土结构的施工建设就无从谈起。

传统的冬季混凝土结构施工方法诸多，主要包括蓄热保温法、外部加热法以及掺加外加剂等方法。但是这些养护方法无法对负温环境下的混凝土结构的施工质量有所保证，而且可能会耗费大量的人力、物力以及自然资源。欧姆热养护是一种新型的混凝土结构养护方法，通过对混凝土结构施加交变电流，利用交变电流流过结构产生的欧姆热实现结构的自生热的养护。欧姆热养护是一种内热源养护方法，与传统冬季混凝土结构养护方法相比，能够保证养护阶段结构温度的均匀分布，实现高质量冬季混凝土结构养护。但是欧姆热养护方法仍然停留在理论研究阶段，利用其对实际环境下混凝土结构进行实际养护仍然鲜有报道，如何使这一养护方法落地是实现我国严寒冬季混凝土结构施工的重要研究方向。现行的研究中，主要针对欧姆热养护促进结构形成进行了研究，但是欧姆热养护的通电过程较为简单粗暴，没有考虑结构与外界环境之间过大的温差可能引起结构热膨胀。混凝土新拌阶段热膨胀过大，导致硬化阶段混凝土疏松多孔，对力学强度非常不利。为了满足高质量欧姆热养护混凝土结构施工需要对该方法进行进一步改良。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于寒区冬季混凝土结构施工的梯度温度电激养护优化方法，以解决在寒区冬季施工中电激养护法导致混凝土存在结构疏松多孔的问题，对结构强度存在不利影响。

用于寒区冬季混凝土的梯度温度电激养护方法，包括如下步骤：

在负温条件下浇筑混凝土结构，所述负温条件为-40℃～0℃；在浇筑混凝土结构时，模板层内嵌有金属导电电极层；

在浇筑混凝土结构后，立即对混凝土构件通电进行电激养护；

在第一个养护阶段，保证结构养护温度处于10～25℃范围内，所述第一个养护阶段即混凝土构件通电早期阶段，对应为混凝土结构内部水化塑性阶段；

在通电早期阶段后的通电中期阶段，通过增加通电电压的方式，提高结构养护温度，保证混凝土水化更加充分；所述通电中期阶段对应为混凝土结构硬化阶段；

在通电中期阶段过后，使结构的养护温度呈阶梯下降趋势，将通电中期阶段之后的温度呈阶梯下降称为养护温度下降阶段。

进一步地，通电中期阶段整体为第二个养护阶段；

在第一个养护阶段和第二个养护阶段，满足以下关系：

α₁ΔT₁＝α₂ΔT₂

其中，α₁为混凝土构件在塑性阶段的热膨胀系数，ΔT₁为混凝土构件在塑性阶段电激养护过程中的温度与混凝土构件自身温度之间的温差，α₂为构件在硬化阶段的热膨胀系数，ΔT₂为构件在硬化阶段电激养护过程中的温度与混凝土构件自身温度之间的温差；