摘要:在冬季施工中，為保證施工需要的混凝土的強(qiáng)度，我站采用水加熱的辦法來保證生產(chǎn)出的混凝土不受凍，或在低溫情況下，使混凝土達(dá)到臨界強(qiáng)度值而保證混凝土最終強(qiáng)度不受損失。以前用建設(shè)鍋爐對水溫進(jìn)行加熱的辦法，不能及時準(zhǔn)確的控制水溫，常常拖沓施工節(jié)奏。所以本站采用了新的水加熱自動控制系統(tǒng)，能及時、準(zhǔn)確、安全、高效的完成施工任務(wù)，節(jié)約施工成本。

　　關(guān)鍵詞：冬季施工,水加熱, 自動控制,節(jié)約成本

　　引言：

　　日平均氣溫連續(xù)5D穩(wěn)定在5℃以下或最低氣溫連續(xù)5D穩(wěn)定在-3℃以下時，混凝土施工進(jìn)入低溫季節(jié)施工期。進(jìn)行低溫季節(jié)混凝土施工的工程，混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)建立混凝土預(yù)熱設(shè)施。

　　一、施工標(biāo)準(zhǔn)

　　在冬季施工中混凝土不能受到凍傷，或在受凍的情況下，以達(dá)到臨界強(qiáng)度值而保證混凝土最終強(qiáng)度不受損失。冬季氣溫下降，為了防止混凝土凍害，要求混凝土出機(jī)口溫度不得低于10°C，入模溫度不得低于5°C。

　　二、設(shè)計原理

　　新澆筑的混凝土若處于低溫環(huán)境中，其強(qiáng)度提高速度非常慢，遲遲不能達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。冬季施工中要保證混凝土結(jié)構(gòu)不受破壞，至少需要混凝土在受凍前達(dá)到臨界強(qiáng)度，這就需要混凝土早期具備一定的溫度，以滿足強(qiáng)度較快增長的需要，首先最有效最經(jīng)濟(jì)的方法是加熱水，因?yàn)樗坏子诩訜幔冶葻嵋泊蟆?/p>

　　三、設(shè)計流程

　　新澆筑的混凝土若處于低溫環(huán)境中，其硬化速度非常慢，遲遲不能達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。冬季施工中要保證混凝土結(jié)構(gòu)不受破壞，至少需要混凝土在受凍前達(dá)到臨界強(qiáng)度，這就需要混凝土早期具備較高的溫度，以滿足強(qiáng)度較快增長的需要，溫度升高需要熱量，一部分熱量來源是水泥的水化熱，另外一部分則只有采用加熱的方法獲得。

　　首先最有效最經(jīng)濟(jì)的方法是加熱水，因?yàn)樗坏子诩訜幔冶葻嵋泊蟆?/p>

　　四、水加熱自動控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)水加熱系統(tǒng)(鍋爐加熱、蒸汽加熱)具有的特點(diǎn)與優(yōu)勢。

　　1. 綜合對比

　　1、 體積小、重量輕、易安裝、易運(yùn)輸，節(jié)約了建筑面積。

　　2、 傳統(tǒng)的鍋爐加熱系統(tǒng)需要專人操作、監(jiān)管。而水加熱自動控制系統(tǒng)通電后自動運(yùn)行，節(jié)約了人工費(fèi)。

　　3、 具有更高的熱效率，熱能損失小。

　　4、 相比傳統(tǒng)的鍋爐加熱，我站水自動加熱系統(tǒng)更有利于環(huán)境保護(hù)，并且降低了后續(xù)運(yùn)行和管理費(fèi)用。

　　5、 儲水設(shè)備外采用隔熱措施，進(jìn)一步提高了自動加熱系統(tǒng)的效能。

　　6、 更有利于環(huán)境保護(hù)，有效地降低了環(huán)境污染。

　　2. 工作效率高、反應(yīng)及時

　　傳統(tǒng)的鍋爐加熱和蒸汽加熱系統(tǒng)由人為控制，由于環(huán)境因素以及人為因素的不確定性，不能定時定量完成對水的加熱以及對水溫的控制。對完成同等澆筑方量施工任務(wù)不及時而造成的人材機(jī)費(fèi)用增加，造成施工周期長。而水加熱自動控制系統(tǒng)能夠及時、準(zhǔn)確、定量完成施工任務(wù)、縮短施工周期。

　　3. 簡單易行

　　傳統(tǒng)的水加熱和蒸汽加熱系統(tǒng)需要建造鍋爐，并對鍋爐進(jìn)行保護(hù)，為了盡可能減少熱能損失，考慮到易燃性通常不能使用普通的彩鋼板房還需要對鍋爐單獨(dú)搭建磚瓦式房子。而水加熱自動控制系統(tǒng)可以露天放置，只需對水箱進(jìn)行簡單的保暖工作，更為方便易行。

　　4. 安全性更好

　　傳統(tǒng)的鍋爐加熱系統(tǒng)和蒸汽加熱系統(tǒng)不能及時、準(zhǔn)確的反應(yīng)出系統(tǒng)中存在的問題及隱患，在生產(chǎn)過程中，不能準(zhǔn)確的將系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對生產(chǎn)及施工人員的安全和財產(chǎn)損害，控制在能接受水平以下。而此加熱自動控制系統(tǒng)可以在系統(tǒng)出現(xiàn)短路問題時，能夠立即切斷出現(xiàn)問題的加熱器或已通電線路，保證人身及財產(chǎn)安全，避免損失進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　五、詳細(xì)使用步驟

　　當(dāng)水箱內(nèi)水位低于設(shè)計水位時，水位計發(fā)出信號，接通電源，供水系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)開始工作。當(dāng)水位較高時，水位計漂浮在水面上，水位計是電源斷開，加熱系統(tǒng)及供水系統(tǒng)停止工作。

　　經(jīng)水泵抽入水箱后水溫計自動開始工作開始不間斷監(jiān)測即時水熱器自動開始通電，對水箱里的水進(jìn)行加熱。溫，當(dāng)水泵抽得的水溫小于35°C時，水箱里安裝的6個電加 若拌合機(jī)處于拌合狀態(tài)，則加熱水至40°C,若拌和機(jī)處于配料狀態(tài)，則加熱水至50°C左右。當(dāng)加熱完成后自動切斷加熱器電源。如此反復(fù)工作。

　　若出現(xiàn)緊急情況，如加熱器過載或加熱器線路短路等情況，則跟其相一一對應(yīng)的配電保護(hù)器立即開始工作，切斷電源，確保安全生產(chǎn)以及避免損失的進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　六、流程總結(jié)

　　當(dāng)開始拌合混凝土?xí)r，水溫計測得的水溫反饋至水加熱自動控制系統(tǒng)，若水溫低于35°C則加熱器電源接通開始加熱，當(dāng)水溫接近60°C時，加熱器停止加熱進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)新鮮水源注入時，若拌和機(jī)處于預(yù)拌合狀態(tài)則自動將水源加熱至40°C。如此反復(fù)對水進(jìn)行加熱。若出現(xiàn)意外情況，如加熱器過載或加熱器線路短路則跟其相對應(yīng)的配電保護(hù)系統(tǒng)立即開始工作，切斷電力供應(yīng)。

　　七、成本分析

　　根據(jù)圖表分析可見，無論從人工還是其他各項(xiàng)成本的對比上看，自動化加熱系統(tǒng)均優(yōu)于燃煤鍋爐加熱系統(tǒng)。

　　總結(jié)

　　混凝土冬季施工根據(jù)不同的溫度，采取不同的施工方法，使混凝土在冬季施工中，根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級、結(jié)構(gòu)厚度、施工季節(jié)和養(yǎng)護(hù)條件變化，來滿足混凝土施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因需要對水溫進(jìn)行加熱，所以考慮到節(jié)約能源、人工、效益最大化以及環(huán)境保護(hù)等，安全順利完成我拌合站冬季施工，研發(fā)并制作了該水加熱自動控制系統(tǒng)。