一种海水海砂混凝土的制备养护方法及其养护装置

技术领域：

本发明具体涉及一种混凝土的制备养护方法及其养护装置，属于土木工程技术领域。

背景技术：
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在寒区及极地超低温环境下的施工过程中，混凝土面临的最大问题就是混凝土的受冻破坏问题。养护不当会出现裂纹，强度发展不足，耐久性质量下降等问题。为了防止混凝土冻害，《建筑工程冬期施工规程》定义了“受冻临界强度”作为混凝土冬季施工的重要指标，用于判断混凝土是否具备抵抗受冻的能力。在负温条件下施工的方法很多，主要包括蓄热法、综合蓄热法、构建外部加热法(蒸汽养护法、暖棚法)以及掺防冻剂法等。蓄热法、综合蓄热法在施工温度在-10℃以上时，能够取得较好的效果，然而在极地严寒地区，冬季温度往往远低于-10℃，甚至低至-50℃，这种环境下混凝土与外界空气传热较为迅速，以上方法很难获得预期效果；构建外部加热法的热源有多种，常见的有暖棚法和蒸汽加热养护。该方法有较好的效果，但是对于大规模的结构构件，例如水利工程、道路工程、涵洞隧道、桥梁及建筑结构等大规模工程来说，以上方法不便于具体实施同时需要高昂的费用，费工，使用大量材料，需要的成本巨大。另外，寒区及极地缺少满足工程需要的淡水资源，若用海水制备混凝土，海水中含有的氯离子在混凝土中含量偏高会破坏混凝土自身抗化学腐蚀的能力，直接影响到混凝土的耐磨性，进而降低了混凝土的强度，在混凝土结构中引起松散、承载不足的问题，缩减了混凝土在工程中的使用寿命，导致混凝土提前进入失效的状态，目前在寒区及极地超低温环境下减少混凝土中氯离子含量的方法也是少之又少。

总之，在寒区超低温环境下的施工中，混凝土的养护措施耗能大且存在安全隐患，又很难降低海水混凝土中的氯离子含量，现行养护措施难以匹配寒区超低温环境海水混凝土的制备及施工，导致海水混凝土制备及养护后难以应用于实际工程。

技术实现要素：
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为解决上述背景技术中提及的问题，本发明的目的在于提供一种海水海砂混凝土的制备养护方法及其养护装置。

一种海水海砂混凝土的制备养护方法，所述制备养护方法为根据基体的散热效率和电流热效率预估对应的电源功率范围，根据预估电源功率范围对组装后的养护装置进行加热，再将制备完毕的导电式海水海砂混凝土注入养护装置，将养护装置通电后，利用电流去除混凝土游离氯离子，并通过导电海水海砂混凝土的欧姆热效应实现自身热养过程。

作为优选方案：根据基体的散热效率和电流热效率预估对应的电源功率范围的过程如下：

导电式海水海砂混凝土试件的放热包括两个部分：一部分是对流换热，而对流换热又包括导热和对流传热两种方式，导电式海水海砂混凝土试件放热的另一部分则是辐射散热，对导电式海水海砂混凝土试件通电过后，在养护温度快速上升的阶段，导电式海水海砂混凝土试件生热要大于放热，而且这个差距是先增大后减小的，引起高温的试件与低温的室外环境之间的温度差的公式为：

qg-qr＝cm△t>0(1)

上式中qg——试件吸收的热量；

qr——试件放出的热量；

c——试件的比热；

△t——试件自身的温度变化值；

随着欧姆热养护过程的不断进行，导电式海水海砂混凝土试件的自身温度也将不断升高，最终导电式海水海砂混凝土试件吸热与放热达到平衡状态，此时导电式海水海砂混凝土试件的养护温度温度也将不再变化，此温度就是结构在欧姆热养护条件下的最终养护温度，最终养护温度的公式为：

qg-qr＝cm△t＝0(2)

导电式海水海砂混凝土试件的吸热量与放热量达到平衡状态时，导电式海水海砂混凝土试件的吸热功率和放热功率也达到平衡，导电式海水海砂混凝土试件吸放热功率与最终养护温度之间的平衡关系，实现养护温度行为可控过程；

上述过程中，对流换热部分散热时的热功率的公式为：

p＝ha(t-tt)(3)

上式中p——结构对流换热的散热功率；

h——导热系数；导热系数是一个与试件自身材料性质以及周围流体物性参数都有关的物理量；

a——试件的散热面的面积，根据结构尺寸可以得到此面积值；

t——结构自身的温度；

tt——结构所处的环境的温度；

值得说明的是，导热系数h是一个与试件自身材料性质以及周围流体物性参数都有关的物理量，在实际工程中采用防护热板法测定导电式海水海砂混凝土试件的导热系数；

导电式海水海砂混凝土试件的辐射散热功率的公式为：

p＝σ·ε·a·(t⁴-tt⁴)(4)

上式中σ——黑体的辐射常数，其为固定值；

ε——黑度，ε＝0.94；

从而得到当导电式海水海砂混凝土试件自身的吸放热功率达到平衡即达到最高养护温度时的功率平衡，功率平衡公式为：

p＝h·a·(t-tt)+σ·ε·a·(t⁴-tt⁴)(5)

由此可得，欧姆热养护条件下，对结构施加的电功率与结构最终的养护温度之间的关系具有相应函数关系，根据所需养护温度对施加在结构上的电功率进行控制即可。

作为优选方案：养护装置的组装过程如下：养护装置包括多个模板，当模板为钢模板时，养护装置配合设置有感应加热系统，感应加热系统包括温控仪、多个离子浓度传感器和多个第一温度传感器，多个模板组装形成箱体，箱体的顶端为敞口端，每个模板的内壁设置有离子浓度传感器，箱体内部设置有第一温度传感器，第一温度传感器配合设置有温控仪，模板通电形成电极模板，多个电极模板构成与导电式海水海砂混凝土相配合的通电回路。

作为优选方案：将导电相与胶凝材料搅拌10分钟达到均匀，随后加入外加剂与海水的混合液体继续搅拌5分钟，随后加入骨料，将骨料、胶凝材料和导电相一起搅拌形成导电式海水海砂混凝土，确保导电式海水海砂混凝土的流动性指标达到120～160mm，导电相为除钢筋之外的导电相，导电相为碳纤维、碳纳米纤维、石墨烯、碳纳米管、钢纤维或炭黑。

作为优选方案：温控仪控制处于箱体内部的第一温度传感器的温度阈值取值范围为70～90℃，当温度低于70℃时，温控仪开启，对导电式海水海砂混凝土进行加热。

作为优选方案：感应加热系统还包括多个第二温度传感器，每个模板的内壁上配合设置有第二温度传感器，温控仪控制处于箱体内部的第二温度传感器的温度阈值的取值范围为40～60℃，当温度低于40℃时，温控仪开启，对导电式海水海砂混凝土进行加热，当温度超过60℃时，温控仪关闭。

一种具体实施方式一所述的一种海水海砂混凝土的制备养护方法中使用的养护装置，包括多个模板，多个模板包括底板和多个侧模板，底板水平设置，多个侧模板竖直设置在底板上，相邻两个侧模板之间可拆卸连接，底板和多个侧模板形成有配合导电式海水海砂混凝土的容纳空间。

作为优选方案：每个侧模板的外壁上加工有凹槽，凹槽内设置有数个方形座体，数个方形座体之间形成有移动通道，移动通道内滑动配合设置有若干个导电体，处于相邻侧模板的两个导电体之间通过带电扁线相连接。

作为优选方案：通过带电扁线相连接的相邻两个侧模板之间设置有绝缘条。

作为优选方案：模板为钢模板或木模板。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

一、本发明为一种在超低温条件下，海水高性能混凝土的制备及养护方法和装置，适用于极地严寒环境下现场施工，将现有28天的混凝土养护周期缩短为两天，同时还能够就近利用海砂制备导电式海水海砂混凝土，通过养护装置对导电式海水海砂混凝土实现持续且节能的养护，养护过程还能够实现全面除氯效果。

二、本发明的养护过程无需人工全程监督，养护方式具有往复循环、安全且节能的特点，能够在原位测试结构构件中的氯离子浓度，整个养护进程中使养护混凝土始终处于有效温度范围内，避免无效低温或高温出现而导致养护效果不连贯的缺陷，确保混凝土的各个位置养护均匀，确保混凝土养护后在极地超低温环境中具有优质抗压强度。

三、本发明中的养护方法原料成本较低，导电相为碳纤维、碳纳米纤维、石墨烯、碳纳米管、钢纤维或炭黑，导电相的导电效果好，热性能良好，导电相通过欧姆热效应的方式使其能对混凝土长时间加热。温控仪的温度设置阈值也适用于混凝土的早期养护，在保证养护温度的基础上又不会由于温度过高导致水化反应生成的c-s-h凝胶热分解。在制备过程中导电相的加入过程较为简单，适用于施工现场。

四、本发明是将在制备的过程中，通过加入具有高活性的火山灰材料，使水化反应更加充分，生成了更多的水化产物，以物理结合和化学结合的方式固定更多的氯离子，保证了结构中氯离子含量处于安全的范围内。

五、本发明的养护装置能够实现分阶段进行的动态除氯过程和静态除氯过程，除氯效果稳定可靠且全面。

六、本发明中的养护装置简单且成本较低，养护效果全面均匀，无需配合复杂的机械结构，容易加工移动，能够多次重复利用。

七、本发明通过预试验可知，本发明适用于温度极低的环境中，尤其适用于寒区水利工程、道路工程、涵洞隧道、桥梁及建筑结构。本发明能够延长在寒区可施工的天数，且在低温施工中对混凝土的养护效果更为均匀显著，确保施工质量。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明中养护装置的第一立体结构示意图，图中箭头方向为导电式海水海砂混凝土的浇筑方向；

图2为模板的主视结构示意图；

图3为养护装置的俯视结构示意图，图中双向箭头表示电流方向；

图4为本发明中养护装置的第二立体结构示意图；

图5为本发明制备养护的海水海砂混凝土的抗折强度柱状图；

图6为本发明制备养护的海水海砂混凝土的抗压强度柱状图；

图7为感应加热系统的流程框图。

图中，1-模板；1-1-侧模板；2-1-离子浓度传感器；2-2-第一温度传感器；2-3-温控仪；2-4-第二温度传感器；3-凹槽；4-方形座体；4-1-方形板；4-2-支撑柱；5-移动通道；6-导电体；6-1-圆形片；6-2-定位柱；7-带电扁线；8-绝缘条；9-方形框体；11-纵向受力筋；12-箍筋。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

具体实施方式一：如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本具体实施方式采用以下技术方案，本实施方式中所述制备养护方法为根据基体的散热效率和电流热效率预估对应的电源功率范围，根据预估电源功率范围对组装后的养护装置进行加热，再将制备完毕的导电式海水海砂混凝土注入养护装置，将养护装置通电后，利用电流去除混凝土游离氯离子，并通过导电海水海砂混凝土的欧姆热效应实现自身热养护过程。

具体实施方式二：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式中的养护装置包括多个模板1，多个模板1包括底板和多个侧模板1-1，底板水平设置，底板为矩形板体，多个侧模板1-1的个数为四个，四个侧模板1-1分别竖直设置在底板顶面的四个边缘处，相邻两个侧模板1-1之间可拆卸连接，四个侧模板1-1围合形成有方形框体9，方形框体9配合底板形成有配合导电式海水海砂混凝土的容纳空间，容纳空间用于注入导电式海水海砂混凝土。

本实施方式中的养护装置的养护原理为通电去氯养护原理，能够通过海砂制备混凝土，并加入导电物、胶凝材料、外加剂与水的混合液体继续搅拌至混合项具有良好的流动性，最后加入骨料搅拌形成导电式海水海砂混凝土。形成具有导电性能的海水海砂混凝土，在养护混凝土的同时对导电式海水海砂混凝土进行通电，以实现彻底且全面去氯离子的目的。

本实施方式中导电物为除钢筋以外的其他现有导电物质。

本实施方式方式中未提及的结构及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式一或二的进一步限定，本实施方式中每个侧模板1-1的外壁上加工有凹槽3，凹槽3沿侧模板1-1的厚度方向设置，凹槽3内设置有数个方形座体4，数个方形座体4之间形成有移动通道5，移动通道5内滑动配合设置有若干个导电体6，处于相邻侧模板1-1的两个导电体6之间通过带电扁线7相连接。

本实施方式中方形座体4包括方形板4-1和支撑柱4-2，所述方形板4-1的板面方向与侧模板1-1的板面方向相同，方形板4-1朝向凹槽3槽底的一侧面通过支撑柱4-2与凹槽3的槽底固定连接，支撑柱4-2的一端与凹槽3槽底固定连接，支撑柱4-2的另一端与方形板4-1相铰接，相邻两个方形板4-1之间间隙设置，二者之间形成的间隙为配合导电体6的移动通道。

进一步的，导电体6包括圆形片6-1和定位柱6-2，圆形片6-1设置在凹槽3内，圆形片6-1沿移动通道5的开设方向移动，定位柱6-2沿圆形片6-1的轴向方向设置，定位柱6-2的一端固定连接在圆形片6-1的中心处，相邻两个方形板4-1之间间隙设置与定位柱6-2的外径相配合设置，相邻两个支撑柱4-2之间的间距与圆形片6-1的外径相配合设置。

进一步的，圆形片6-1为金属圆形片，定位柱6-2为金属柱体，圆形片6-1通电后，圆形片6-1为带电圆形片，由于导电体6与移动通道5滑动配合，即每个导电体6能够根据侧模板1-1处需要加热或需要通电的位置进行移动，移动快速且操作过程简单。

进一步的，凹槽3的开槽形状与侧模板1-1的形状相配合，当凹槽3为方形槽体时，多个方形座体4呈方形阵列布置在凹槽3内。

进一步的，带电扁线7为金属导线外包裹扁形外套形成，相邻侧模板1-1的两个定位柱6-2之间通过带电扁线7相连接。

具体实施方式四：本实施方式为具体实施方式一、二或三的进一步限定，通过带电扁线7相连接的相邻两个侧模板1-1之间设置有绝缘条8。

具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式一、二、三或四的进一步限定，当模板1为木模板时，底板和多个侧模板1-1均为木质模板，木模板通过与凹槽3、导电体6和带电扁线7相配合实现对导电式海水海砂混凝土制备后的多阶段除氯式养护过程。

本实施方式中多阶段除氯式养护过程分为动态除氯阶段和静态除氯阶段，如图3所示，当导电式海水海砂混凝土制备完毕后注入养护装置的敞口端前，将相邻两个侧模板1-1中各选取一个导电体6，选取的导电体6为靠近养护装置的敞口端的导电体为优先选择对象，将相邻两个侧模板1-1的两个导电体6通过一个带电扁线7相连接，当侧模板1-1为四个时，两两相邻的侧模板1-1对应配合设置有两个带电扁线7，每个带电扁线7的中部加工有裸露面，用于露出内部带电导线，形成带电裸露面，便于与导电式海水海砂混凝土相接触，将导电体6通电后，两个带电扁线7中的一个带电扁线7为正极扁线，两个带电扁线7中的一个带电扁线7为负极扁线，正极扁线和负极扁线之间形成配合导电式海水海砂混凝土的除氯处理口，导电式海水海砂混凝土的注入位置为正极扁线和负极扁线之间的除氯处理口，正极扁线和负极扁线之间形成电压差。导电式海水海砂混凝土垂直除氯处理口浇筑下去，根据现场施工要求保证混凝土结构从发车时算起，必须在5小时内浇筑完毕，为防止混凝土浇筑出现冷缝，两次混凝土浇筑时间不超过1.5小时，交接处用振捣棒不间断的搅动。

如图3所示，在导电式海水海砂混凝土浇筑过程中，正极扁线和负极扁线之间的双箭头方向产生电流，电流穿过流动中的混凝土，达到除氯离子效果从而实现在导电式海水海砂混凝土注入过程实现动态除氯的效果，动态除氯的通电类型为直流电。

注入导电式海水海砂混凝土至养护装置形成的容纳空间后，养护装置配合设置有感应加热系统，通过预先布置在容纳空间内的多个离子浓度传感器2-1、多个第一温度传感器2-2和多个第二温度传感器2-4之间通过温控仪2-3的控制显示对处于容纳空间内的静态海水海砂混凝土进行通电除氯过程，除氯效果全面且多方位，加强对静态养护过程中的海水海砂混凝土实现静态除氯效果。静态除氯的通电类型为交流电。

本实施方式中养护装置中动态除氯过程和静态除氯过程相配合能够实现不同阶段对导电式海水海砂混凝土的除氯过程，除氯效果全面且彻底。

进一步的，当导电式海水海砂混凝土处于静态除氯阶段时，导电体6内设置有电阻丝，此时的导电体6贴合在侧模板1-1的外壁上，每个导电体6的设置位置能够根据实际养护情况实现位置的灵活调节，通过热传递的方式将热量通过木模板实现对导电式海水海砂混凝土外侧壁的端角、中心或其他位置传递热量。从而避免整体通电发热养护的导电式海水海砂混凝土边角处受冻或强度不足的问题发生。

本实施方式中正极扁线和负极扁线之间的除氯处理口两端处各对应两个侧模板1-1的衔接处，每个衔接处设置有绝缘条8。

具体实施方式六：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四或五的进一步限定，当模板1为金属模板时，底板和多个侧模板1-1均为金属模板，金属模板通过与凹槽3、导电体6和带电扁线7相配合实现对导电式海水海砂混凝土制备后的多阶段除氯式养护过程。

本实施方式中多阶段除氯式养护过程分为动态除氯阶段和静态除氯阶段，如图3所示，当导电式海水海砂混凝土制备完毕后注入养护装置的敞口端前，将相邻两个侧模板1-1中各选取一个导电体6，选取的导电体6为靠近养护装置的敞口端的导电体为优先选择对象，将相邻两个侧模板1-1的两个导电体6通过一个带电扁线7相连接，当侧模板1-1为四个时，两两相邻的侧模板1-1对应配合设置有两个带电扁线7，每个带电扁线7的中部加工有裸露面，用于露出内部带电导线，形成带电裸露面，便于与导电式海水海砂混凝土相接触，将导电体6通电后，两个带电扁线7中的一个带电扁线7为正极扁线，两个带电扁线7中的一个带电扁线7为负极扁线，正极扁线和负极扁线之间形成配合导电式海水海砂混凝土的除氯处理口，导电式海水海砂混凝土的注入位置为正极扁线和负极扁线之间的除氯处理口，从而在导电式海水海砂混凝土注入过程实现动态除氯的效果。动态除氯的通电流类型为直流电。

注入导电式海水海砂混凝土至养护装置形成的容纳空间后，一方面养护装置通过配合设置的感应加热系统实现静态加热效果，具体为通过预先布置在容纳空间内的多个离子浓度传感器2-1、多个第一温度传感器2-2和多个第二温度传感器2-4之间通过温控仪2-3的控制显示对处于容纳空间内的静态海水海砂混凝土进行通电除氯过程，除氯效果全面且多方位，加强对静态养护过程中的海水海砂混凝土实现静态除氯效果。另一方面通过处于相对设置的两个模板1处的导电体6进行通电，从而使相对两个模板1形成正级模板和负级模板，交流电为金属模板提供电力，从而使两个金属模板带电实现对二者之间夹持的导电式海水海砂混凝土进行静态除氯处理。

本实施方式中养护装置中动态除氯过程和静态除氯过程相配合能够实现不同阶段对导电式海水海砂混凝土的除氯过程，除氯效果全面且彻底。

本实施方式中相邻两个侧模板1-1的衔接处设置有绝缘条8。

进一步的，模板1为钢模板。

具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五或六的进一步限定，每个凹槽3处对应配合设置有一个方形盖片，方形盖片上加工有方形孔，多个方形座体4设置在方形孔内。

具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六或七的进一步限定，本实施方式中根据基体的散热效率和电流热效率预估对应的电源功率范围的过程为：

对于欧姆热养护的混凝土试件来说，恒功率通电所产生的欧姆热是试件生热的主要热量来源，因此在研究试件生热的时候只讨论欧姆热带来的热量。而试件的放热则主要包括两个部分:一部分是对流换热，而对流换热又包括导热和对流传热这两个部热传递的基本方式。一般来说，根据流动状态对流传热又可以被分成湍流和层流两种。试件放热的另一部分则是辐射散热，在绝对零度(-273℃)以上的物体总是能够不断地把热能变为辐射能，即不停地向外以辐射散热的方式散发热量。而且温度越高，辐射出的总能量也就越大。

在对试件通电过后，在养护温度快速上升的阶段，试件的生热要大于放热，而且这个差距是先增大后减小的，这就会引起高温的试件与低温的室外环境之间的温度差，如公式(1)所示。

qg-qr＝cm△t>0(1)

式中qg——试件吸收的热量；

qr——试件放出的热量；

c——试件的比热；

△t——试件自身的温度变化值。

随着欧姆热养护过程的不断进行，混凝土结构的自身温度也将不断升高，最终试结构的吸热与放热将会达到一个平衡。此时，结构的养护温度温度也将不再变化，此温度就是结构在欧姆热养护条件下的最终养护温度,如公式(2)所示。

qg-qr＝cm△t＝0(2)

值得注意的是，因为吸热量与放热量这两个量都是与时间和功率有关的参数，因此当结构自身的吸热量与放热量达到平衡的时候，它自身的吸热功率和放热功率也达到平衡。可以吸放热功率与最终养护温度之间的平衡关系，实现养护温度行为可控。

首先，讨论对流换热部分散热时的热功率，如公式(3)所示。

p＝ha(t-t)(3)

式中p——结构对流换热的散热功率；

h——导热系数；导热系数是一个与试件自身材料性质以及周围流体物性参数都有关的物理量；

a——试件的散热面的面积；

t——结构自身的温度；

tt——结构所处的环境的温度；

接下来讨论辐射散热的散热功率，辐射散热功率的表达式如公式(4)所示：

p＝σ·ε·a·(t⁴-tt⁴)(4)

式中σ——黑体的辐射常数，为一固定值；

ε——黑度，查表可得混凝土材料的黑度为0.94。

在上文进行了一系列讨论的基础上，可以得到当试件自身的吸放热功率达到平衡即达到最高养护温度时的功率平衡的公式如(5)所示：

p＝h·a·(t-tt)+σ·ε·a·(t⁴-tt⁴)(5)

上式中h为混凝土导热系数，根据具体混凝土配合比，使用前具体测量，a是所浇筑的混凝土散热面的面积，根据具体结构实际测量即可获得。上式中ε＝0.94。上式中h、a和ε均为与材料性质有关的参数，由此可得，欧姆热养护条件下，对结构施加的电功率与结构最终的养护温度之间的关系具有相应函数关系，能够根据所需养护温度对施加在结构上的电功率进行控制。

具体实施方式九：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八的进一步限定，养护装置配合设置有感应加热系统，感应加热系统包括温控仪2-3、多个离子浓度传感器2-1和多个第一温度传感器2-2，多个模板1组装形成箱体，箱体的顶端为敞口端，每个模板1的内壁设置有离子浓度传感器2-1，箱体内部设置有第一温度传感器2-2，第一温度传感器2-2配合设置有温控仪2-3，模板1通电形成电极模板，多个电极模板构成与导电式海水海砂混凝土相配合的通电回路。期间保证与养护装置相配合的传感系统的位置未偏位。

进一步的，温控仪2-3控制处于箱体内部的第一温度传感器2-2的温度阈值的取值范围为70～90℃，最佳温度阈值为70℃，当温度低于70℃时，温控仪2-3开启，对导电式海水海砂混凝土进行加热。

进一步的，感应加热系统还包括多个第二温度传感器2-4，每个模板1的内壁上配合设置有第二温度传感器2-4，温控仪2-3控制的第二温度传感器2-4温度阈值的取值范围为40～60℃，当温度低于40℃时，温控仪2-3开启，对导电式海水海砂混凝土进行加热，当温度超过60℃时，温控仪2-3关闭。

具体实施方式十：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九进一步限定，导电式海砂混凝土为海水高强高性能混凝土，制备导电式海砂混凝土的具体制备过程如下：

将纳米导电填料与骨料混合并快速搅拌直至导电填料贴附到骨料之上，接下来将作为宏观导电相的碳纤维与胶凝材料干混搅拌5分钟，在碳纤维与胶凝材料搅拌均匀，当搅拌时间超过10分钟后加入水和减水剂混合液，快速搅拌五分钟后加入表面贴附有纳米导电填料的骨料，将混合物快速搅拌八分钟即可得到新拌浆体。对新拌浆体塌落度进行测试，测试的流动性指标为塌落度，当塌落度达到120mm～160mm时，即可认为新拌混凝土浆体具有良好的流动性。

本实施方式中导电相包括碳纤维、碳纳米纤维、钢纤维、石墨烯，辅助胶凝材料包括粉煤灰、硅灰、偏高岭土、石灰石粉、草木灰、煤矸石、高炉矿渣，骨料包括细沙、石英砂、海砂、石子、普通地聚物。

本发明的养护时间为48小时。

具体实施方式十一：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7说明本实施方式，本实施方式包括模板1，模板为钢模板，当多个侧模板1-1的个数为四个时，四个侧模板1-1一次围合形成的方形框体9为矩形框体，并用对拉螺栓固定，竖向间距每500mm布置一道对拉螺栓，方形框体9内部按照结构设计要求布置纵向受力筋11和箍筋12形成钢筋笼。

进一步的，在浇筑混凝土之前，需要在组合结构内部布置相应的感应加热系统，即在框体内部中心位置布置内部第一温度传感器2-2，并用导线与第一温度传感器2-2相连，在合模之后，于表面位置粘贴第二温度传感器2-4。温控仪2-3的输出端正负极分别与恒功率源电源输入端a和输入端b相连，恒功率源电源输出端a与侧模板1-1下部分相连，电源输出端b与侧模板1-1上部分相连，构成回路。将第一个离子浓度感受器2-1沿x方向分别粘贴于侧模板1-1内壁上，将第二个离子浓度感受器2-1沿y方向分别粘贴于侧模板1-1内壁上，并用导线与第一个离子浓度接收器2-1相连，连接完成后方可浇筑。

进一步的：多个模板1需在组合接缝处有2-3mm缝隙预留使导线能够穿过模板1，模板1具有良好的导电性。第二温度传感器2-4需根据结构构件具体尺寸设置，至少以每平方米不少于2个的原则在中心布置，同时构件的每一个平面布置数不少于1个。此外温控仪2-3能够自行设定温度阈值来控制恒功率电源。第一个离子浓度接收器2-1和第二个离子浓度接收器2-1需根据结构构件具体尺寸设置，至少每平方米不少于4个的原则布置，同时构件的每一个平面布置数不少于1个。其他未提及的内容与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。

具体实施方式十二：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或十一的进一步限定，养护装置的底部通过导电体6和带电扁线7相配合实现对导电式海水海砂混凝土注入的动态过程以及后续的静态过程实现除氯处理。此处的导电体6和带电扁线7与养护装置顶部的两个带电扁线7相配合实现竖直方向上的除氯过程。

具体实施方式十三：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一或十二的进一步限定，在考虑到需要高强度作为主要性能的结构，配合比需在实验一的基础上进行调整，水：水泥：硅灰：碳纤维：骨料为0.25：1：0.3：0.03：1.3，混凝土的制备方式仍按照原有方法，该种实施方式可应用于寒区大型构筑物。

具体实施方式十四：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二或十三的进一步限定，在考虑到需要高抗离子渗透性为主要性能的结构，配合比需在实验一的基础上进行调整，水：水泥：粉煤灰：碳纤维：骨料为0.25：0.8：0.2：0.02：1，混凝土的制备方式仍按照原有方法，该种实施方式可应用于寒区桥墩结构。

进一步的，内部温度感受器应按照结构构件的具体尺寸不少于三个，温度传感器按照原有要求，根据结构尺寸确定其数量。

具体实施方式十五：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三或十四的进一步限定，在考虑需要用海水制备高强高性能混凝土的结构构件，配合比在实验三的基础上进行调整，水：水泥：硅灰：偏高岭土：骨料：碳纤维为0.3：1：0.15：0.2：1.35：0.03。

进一步的，在基体中掺入0.5％的碳纳米纤维以提高结构的导电性和发热效率。

本实施方式中的养护方法如下：

步骤一：根据基体的散热效率和电流热效率预估合适的电源功率。

步骤二：组合养护装置：

首先按照结构设计要求安装纵向受力钢筋11、箍筋12，组合成钢筋笼，将第一个离子浓度传感器和第二个离子浓度传感器分别粘贴在钢模板内壁上，并通过导线连接至离子浓度接收器，进一步将第一温度传感器2-2置于钢筋笼中心,并通过导线连接至温控仪2-3，然后将多个侧模板1-1组合形成方形框体9，并通过对拉螺栓和螺母相配合进行加固，最后将温控仪2-3输出端与恒功率源相连，并将恒功率源输出端与养护装置相连，构成回路，即为完成养护装置与感应加热系统相互配合的布置过程。

步骤三：混凝土的制备：

先将碳纳米纤维、级配良好的骨料搅拌至碳纳米纤维分散均匀，其次将碳纤维与水泥搅拌至碳纤维分散均匀，随后加入外加剂与海水的混合液体继续搅拌至混合项具有良好的流动性，最后加入碳纳米纤维与骨料的混合物搅拌至具有良好的流动性并入模。

步骤四：浇筑混凝土并养护：

温控仪2-3控制第一温度传感器2-2温度阈值为70℃，当温度低于70℃时，温控仪2-3的温控开关开启，对结构施加电场；控制第二温度传感器2-4的温度阈值为60℃，当温度超过60℃时，温控仪2-3的温控开关关闭。按照此种养护方式，养护48小时。

养护至两天龄期后，通过测量其抗压强度来评定其养护效果。本发明通过多次样品试验结果可知，本发明对寒区冬季施工中混凝土的养护效果均匀稳定，对混凝土的养护工作具有指导意义。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。