一种混凝土电加热装置及加热结构的制作方法

1.本实用新型属于混凝土养护技术领域，具体涉及一种混凝土电加热装置及加热结构。


背景技术：

2.混凝土的硬化需要一定的外界环境温度作保障，若养护温度不得当，则会影响水泥的水化反应进而降低混凝土强度，严重影响结构的质量和安全。
3.常见的混凝土加热办法主要有两大类：模板加热以及暖棚加热。模板加热即在模板外立面附上电阻丝/电热毯或在模板内设置有一定温度流动介质的管道，通过模板的发热将低温环境下的混凝土加热或保温，这种方法虽然应用广泛，但不足之处为准备过程较为繁琐，施工效率不高，而特定结构的模板使用寿命有限，造价高，经济效果不佳。暖棚加热法需要临时搭设暖棚来创造温暖的环境，并配置柴油暖风机达到提升和维持棚内温度的效果。这种方法缺点为能源消耗量大，温度加热不均匀，且易发生火灾，安全性差。
4.某天然气加工厂项目地处寒冷的远东地区，施工现场年平均气温约为-1摄氏度，最低温度可达-52摄氏度，项目基础混凝土浇筑量达15万m3，冬季低温环境下对混凝土施工后的养护尤为重要。


技术实现要素：

5.为了解决在低温环境下，混凝土浇筑后需要进行养护的问题，本实用新型提供了一种混凝土电加热装置及加热结构，该装置通过采用混凝土中埋设加热钢筋，在加热钢筋上增设加热机构，实现多点加热，可以使得热量分布均匀，避免出现混凝土局部温度过高或过低，该链式加热装置结构简单，易于工作人员操作。
6.本实用新型所采用的技术方案是：一种混凝土电加热装置，包括若干加热座和电缆，若干所述加热座由电缆逐一串联构成加热链，所述加热座与加热钢筋连接，所述电缆与电源连接，所述加热钢筋在连接后埋入混凝土中。
7.优选的，所述加热座包括与电缆导通连接的金属导体，和包裹在金属导体外部的绝缘护套；所述金属导体内设置有凹槽，所述凹槽与加热钢筋连接。
8.优选的，所述金属导体的凹槽内壁上设置有内螺纹，加热钢筋连接端头处设置有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹适配连接。
9.优选的，所述绝缘护套的外壁上设置有卡槽，所述卡槽与加热座帽适配连接，所述卡槽设置在加热座与加热钢筋的插入连接端处。
10.一种混凝土电加热结构，包括若干加热座和电缆，若干所述加热座由电缆逐一串联构成一条加热链，所述加热座与加热钢筋的一端连接，加热钢筋与加热座连接的端部露出于混凝土；一条加热链呈“z”字形排布，所述电缆与电源连接。
11.优选的，三条所述加热链分别呈“z”字形排布，三条所述加热链上的电缆同时与一个母线排连接，所述母线排通过三芯电缆与电源连接。
12.优选的，所述电源为移动箱式变电器。
13.优选的，所述加热座包括与电缆导通连接的金属导体，和包裹在金属导体外部的绝缘护套；所述金属导体内设置有凹槽，所述凹槽与加热钢筋连接。
14.优选的，所述金属导体的凹槽内壁上设置有内螺纹，加热钢筋连接端头处设置有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹适配连接。
15.优选的，所述绝缘护套的外壁上设置有卡槽，所述卡槽与加热座帽适配连接，所述卡槽设置在加热座与加热钢筋的插入连接端处。
16.本实用新型具有以下有益效果：本实用新型采用链式加热装置，结构简单，易于工作人员操作；就地取材使用施工场地常见的钢筋，加热装置简单耐用，提高了经济效益；多点加热的方式使热量分布均匀，避免出现混凝土局部温度过高或过低；相对于常见的加热方式，简化了施工准备过程，提高了施工效率，加热装置保障了低温环境下混凝土的养护温度，保证了混凝土结构强度和使用安全。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1为加热链示意图；
19.图2为本加热座与加热钢筋的连接示意图；
20.图3为加热座的结构示意图；
21.图4为加热座结构剖视图；
22.图5为加热座帽剖视图；
23.图6为加热链布置示例俯视图；
24.图7为布置示例前视图；
25.图8为加热结构整体布置图。
26.图中：1-加热链；2-加热座；3-电缆；4-加热钢筋；5-加热座帽；6-绝缘护套；7-金属导体；8-加热座卡槽；9-加热座内螺纹；10-电缆导体；11-电缆绝缘层；12-加热座帽内凸缘；13-安全围栏；14-警示灯；15-探照灯；16-移动箱式变电器；17-绝缘垫；18-母线排；19-三芯电缆。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。
29.如图1-5所示，一种混凝土电加热装置，包括若干加热座2和电缆3，若干所述加热座2由电缆3逐一串联构成加热链1，所述加热座2与加热钢筋4连接，所述电缆3与电源连接，所述加热钢筋4在连接后埋入混凝土中，本实用新型中所述的加热钢筋，非混凝土内部结构受力的钢筋，而是为了满足加热需求而插入至混凝土中使用的钢筋。其结构整体为串有多个加热节点的加热链。每个节点都有单独的加热座2，多个加热座2两两之间由电缆3首尾串联，并最终从其中一端引出外接电源母排。每个加热座2配有单独的加热座帽5。
30.所述加热座2包括与电缆3导通连接的金属导体7，内部金属导体7的内侧分布有加热座内螺纹9，加热钢筋4连接端头处设置有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹适配连接，用来固定加热钢筋4作为加热电极，和包裹在金属导体7外部的绝缘护套6；所述金属导体7内设置有凹槽，所述凹槽与加热钢筋4连接。
31.所述绝缘护套6的外壁上设置有卡槽8，所述卡槽8与加热座帽5适配连接，所述卡槽8设置在加热座2与加热钢筋4的插入连接端处，当加热座2连接时，若有不需要使用到的加热座2，可采用加热座帽5与加热座2扣合。
32.基于上述的加热装置，本实用新型中还提供了一种混凝土电加热结构，具体包括若干加热座2和电缆3，若干所述加热座2由电缆3逐一串联构成一条加热链1，所述加热座2与加热钢筋4的一端连接，加热钢筋4与加热座2连接的端部露出于混凝土；一条加热链1呈“z”字形排布，混凝土内的加热钢筋4两两之间的距离大于300mm，所述电缆3与电源连接。选用施工现场常见的钢筋材料，根据待加温仓位的深度，截成固定长度，除锈后在一端头攻螺纹与加热座2配合连接，将攻好螺纹的加热钢筋4安装到加热座2上作为加热电极，未规划安装加热钢筋4的加热座2用加热座帽5来封盖，按照既定z字路径将加热钢筋4垂直插入到混凝土中，并将加热座2和电缆3裸露在外，加热链1引出线接到交流电源的母排上。
33.本实施例中，至少选备3根或3的整数倍的加热链1，分别标记为a、b、c三相，根据混凝土仓位的情况，将a、b、c三相加热链1分别按照“z”字型提前规划好加热座2的分布路径，相同相位的加热点不得相邻，将加热钢筋4安装到所述三条加热链1中的加热座2上后，再分别将加热钢筋4按照“z”字形排布插入到混凝土中，a、b、c三相加热链1上的电缆3外接到三相母线排18上，所述母线排18通过三芯电缆19与电源连接。温度传感器安装到混凝土中，并将信号外接至加热链1电源的控制装置，从而可以监控加热温度。
34.设置安全围栏，接通加热链1电源，开始对混凝土进行加热或保温，混凝土养护完成后即可断开电源，并逐个将加热钢筋4沿混凝土表面切割下来，并从加热座2中取出，加热座2可回收下次继续使用。
35.所述电源为移动箱式变电器16。所述加热座2包括与电缆3导通连接的金属导体7，和包裹在金属导体7外部的绝缘护套6；所述金属导体7内设置有凹槽，所述凹槽与加热钢筋4连接。
36.所述金属导体7的凹槽内壁上设置有内螺纹9，加热钢筋4连接端头处设置有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹适配连接。
37.所述绝缘护套6的外壁上设置有卡槽8，所述卡槽8与加热座帽5适配连接，所述卡槽8设置在加热座2与加热钢筋4的插入连接端处。
38.需要注意的是：
39.1、若待加热的混凝土体积较大，考虑到单根加热链1的电流载荷量有限，应选用6
条或9条等3的整数倍的加热链1，a、b、c三相应成组出现，保障供电的三相平衡。
40.2、另外为减少电能消耗，可辅助使用酚醛板、聚苯乙烯泡沫板等材质的保温板紧附在混凝土模板外侧来增大加热、保温效果。
41.以图7、8为例，混凝土仓位的长宽高分别为1500mm*1500mm*800mm，使用三相电源加热，加热点为矩阵式排列，当气温处在-10至-20摄氏度的时候，边缘处的加热点距离模板150mm，相互间距保持300mm，相同相位的加热点不能相邻布置，宜选用3根带有18-23个两两间距为300mm的加热座2以及4mm铜芯电缆3的加热链1，并分别标记a、b、c，加热钢筋4宜选用直径6mm，长度800mm的圆钢或螺纹钢，加热钢筋4安装到加热座2后，用标记为a的加热链1沿z字型把a相的加热点串联起来，垂直插入加热钢筋4到混凝土中，b、c相的加热链2与此相同，加热钢筋4底部应距离仓底150mm，温度传感器选取靠近模板的加热钢筋4之间的d点。
42.如图8为例所示，在安全围栏13内，多个母线排18并联接到小型移动箱式变电器16的三芯电缆19上，操作人员可站在绝缘垫17上操作小型移动箱式变电器16，探照灯15可提供照明。
43.本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。