混凝土电热温控结构制造技术

本公开提供了一种混凝土电热温控结构，铺设在混凝土结构表面，其中，所述混凝土电热温控结构包括：第一电极保护层、第一电极层、导电混凝土层、第二电极层、第二电极保护层和外接电源；第一电极保护层铺设在所述混凝土结构上；第一电极层铺设在所述第一电极保护层上；导电混凝土层铺设在所述第一电极层上；第二电极层铺设在所述导电混凝土层上；第二电极保护层铺设在所述第二电极层上；外接电源的正极与第一电极层电连接，外接电源的负极与第二电极层电连接。本公开将两个电极层分别铺设在导电混凝土层的上下表面，充分利用导电混凝土层的电热性能，能够降低大体积混凝土结构的温度敏感性，实现大体积混凝土结构的表面温控防护。实现大体积混凝土结构的表面温控防护。实现大体积混凝土结构的表面温控防护。

【技术实现步骤摘要】
混凝土电热温控结构


[0001]本公开涉及土木水利工程
，尤其涉及一种适用于大体积混凝土工程的混凝土电热温控结构。

技术介绍

[0002]导电混凝土是指在保证混凝土材料力学和耐久性能的基础上，掺入适量的导电相材料能够大幅降低电阻率，使其具有优良的力学性能与电热性能，导电混凝土已成功应用于实现桥梁、路面以及机场跑道的融雪除冰、地面采暖、健康诊断监测以及电磁屏蔽功能。
[0003]然而，现阶段导电混凝土在大体积混凝土结构中应用较少，更多的是利用融雪除冰。导电混凝土难以应用于大体积混凝土结构的原因主要是缺乏精确的温度控制，当产生电热过多时虽然能控制表面温降，但电热会向大体积混凝土结构的核心传导，使得混凝土内部温度升高，不利于温控防裂。
[0004]因此，浇筑导电混凝土层的同时，辅以合理的电极布置措施与通水冷却结构，可为解决大体积混凝土结构的温控问题提供新的思路，对导电混凝土的研究与开发具有广阔的前景和重要的实用意义。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本公开提供了一种混凝土电热温控结构，以解决冬季寒冷地区温差过大导致大体积混凝土开裂，现有的导电混凝土层的温控精度不高，过多的电热传入大体积混凝土内部造成不利影响等技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]根据本公开的一个方面，提供了一种混凝土电热温控结构，铺设在混凝土结构表面，其包括：
[0009]第一电极保护层，铺设在所述混凝土结构上；
[0010]第一电极层，铺设在所述第一电极保护层上；
[0011]导电混凝土层，铺设在所述第一电极层上；
[0012]第二电极层，铺设在所述导电混凝土层上；
[0013]第二电极保护层，铺设在所述第二电极层上；
[0014]外接电源，所述外接电源的正极与所述第一电极层电连接，所述外接电源的负极与所述第二电极层电连接。
[0015]在本公开的一些实施例中，所述混凝土结构包括：至少两层普通混凝土层；冷却水管，呈S型布设在相邻两层所述普通混凝土层之间。
[0016]在本公开的一些实施例中，所述第一电极层包括：多个条带状铜网，多个所述条带状铜网呈阵列状铺设在所述第一电极保护层上；所述第二电极层包括：多个条带状铜网，多个所述条带状铜网呈阵列状铺设在所述导电混凝土层上；所述条带状铜网的孔径不小于
10mm，丝径不小于1mm，宽度为1.0～5.0m。
[0017]在本公开的一些实施例中，相邻两个所述条带状铜网间的间距不超过所述导电混凝土层的厚度的1/3。
[0018]在本公开的一些实施例中，所述冷却水管以相等的间距进行布设，所述间距为1.0m～2.5m。
[0019]在本公开的一些实施例中，所述冷却水管的内半径为1.0cm～1.5cm，所述冷却水管的外半径为1.5cm～2.0cm，所述冷却水管的通水流速为0.5～1.5m3/h。
[0020]在本公开的一些实施例中，所述导电混凝土层包括：按质量份数计，水泥140～200份，粉煤灰60～150份，炭黑15～30份，细骨料550～880份，粗骨料1100～1500份，水120～165份，减水剂1.5～3份，表面活性剂15～30份。
[0021]在本公开的一些实施例中，所述细骨料由轻骨料在相变材料中浸泡而成，其中所述相变材料为有机石蜡溶液。
[0022]在本公开的一些实施例中，所述外接电源的电压小于等于36V，所述导电混凝土层的电阻率小于1000Ω
·
cm。
[0023]在本公开的一些实施例中，所述普通混凝土层为碾压混凝土或常态混凝土；所述冷却水管的材料为聚氯乙烯管或金属管。
[0024](三)有益效果
[0025]从上述技术方案可以看出，本公开适用于大体积混凝土工程的混凝土电热温控结构至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：
[0026](1)本公开中将两个电极层分别铺设在导电混凝土层的上下表面，充分利用导电混凝土层的电热性能，能够降低大体积混凝土结构的温度敏感性，实现大体积混凝土结构的表面温控防护，为保证结构安全运行提供技术支撑。
[0027](2)本公开中电极层采用条带状铜网，通过电极的优化布置解决了导电混凝土的电热性能与施工成本间的矛盾。
[0028](3)本公开中混凝土电热温控结构配合呈S型布设的冷却水管的设置，对多余电热进行梯度冷却，防止多余的电热传入大体积混凝土核心。
附图说明
[0029]图1为本公开实施例混凝土电热温控结构铺设在混凝土结构上的示意图。
[0030]图2为图1中混凝土电热温控结构的示意图。
[0031]图3为图2中条带状铜网的结构示意图。
[0032]图4为图1中混凝土结构的示意图。
[0033]【附图中本公开实施例主要元件符号说明】
[0034]100
‑
混凝土电热温控结构；
[0035]110
‑
第一电极保护层；
[0036]120
‑
第一电极层；
[0037]130
‑
导电混凝土层；
[0038]140
‑
第二电极层；
[0039]150
‑
第二电极保护层；
[0040]200
‑
混凝土结构；
[0041]210
‑
普通混凝土层；
[0042]220
‑
冷却水管。
具体实施方式
[0043]本公开提供了一种混凝土电热温控结构，铺设在混凝土结构表面，其中，所述混凝土电热温控结构包括：第一电极保护层、第一电极层、导电混凝土层、第二电极层、第二电极保护层和外接电源；第一电极保护层铺设在所述混凝土结构上；第一电极层铺设在所述第一电极保护层上；导电混凝土层铺设在所述第一电极层上；第二电极层铺设在所述导电混凝土层上；第二电极保护层铺设在所述第二电极层上；外接电源的正极与第一电极层电连接，外接电源的负极与第二电极层电连接。本公开将两个电极层分别铺设在导电混凝土层的上下表面，充分利用导电混凝土层的电热性能，能够降低大体积混凝土结构的温度敏感性，实现大体积混凝土结构的表面温控防护。
[0044]关于大体积混凝土，是指结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，通常会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化导致有害裂缝产生，通过本公开可有效改善大体积混凝土的温度分布，减少温度裂缝造成的危害。。
[0045]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0046]本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土电热温控结构，铺设在混凝土结构表面，其中，所述混凝土电热温控结构包括：第一电极保护层，铺设在所述混凝土结构上；第一电极层，铺设在所述第一电极保护层上；导电混凝土层，铺设在所述第一电极层上；第二电极层，铺设在所述导电混凝土层上；第二电极保护层，铺设在所述第二电极层上；外接电源，所述外接电源的正极与所述第一电极层电连接，所述外接电源的负极与所述第二电极层电连接。2.根据权利要求1所述的混凝土电热温控结构，其中，所述混凝土结构包括：至少两层普通混凝土层；冷却水管，呈S型布设在相邻两层所述普通混凝土层之间。3.根据权利要求1所述的混凝土电热温控结构，其中，所述第一电极层包括：多个条带状铜网，多个所述条带状铜网呈阵列状铺设在所述第一电极保护层上；所述第二电极层包括：多个条带状铜网，多个所述条带状铜网呈阵列状铺设在所述导电混凝土层上；所述条带状铜网的孔径不小于10mm，丝径不小于1mm，宽度为1.0～5.0m。4.根据权利要求3所述的混凝土电热温控结构，其中，相邻两个所述条带状铜网间的间距不超过所述导电混凝土层的厚度的1/3。5.根据权利要求2所述的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭界雄，李明超，张梦溪，李星，王秘学，张津瑞，邓根华，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：