[发明专利]一种混凝土结构冬期养护温度控制系统及方法

说明书

本发明公开一种混凝土结构冬期养护温度控制系统及方法，所述方法包括：步骤1：采集混凝土结构的内部温度和表面温度，并计算出内外的温度差，若内外温度差大于预设温度阈值，则继续执行步骤2；步骤2：按相应公式计算出用于调节加热部件工作电流的电流调节装置的滑动距离所对应的电流，该电流为加热部件的最小工作电流；步骤3：以最小工作电流进行加热，继续检测内部温度，若内部温度＞预设温度峰值，则执行步骤4；步骤4：停止加热，并对混凝土结构进行冷却降温，并持续检测混凝土结构内外的温度差，直至内外温度差≤预设温度阈值K，结束处理。本发明可以最小工作电流进行工作，能够有效节约能源且提高加热部件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及混凝土温度控制技术领域，具体是一种混凝土结构冬期养护温度控制系统及方法。

背景技术

混凝土结构养护特别是冬期养护需考虑两方面问题，一方面是保温养护措施问题，冬期施工环境温度较低，保温养护措施对于保证混凝土结构的内部水化十分关键；另一方面，保温养护还将给混凝土结构带来更高的芯部(也即是混凝土结构内部)温度，更大的芯部与表层(混凝土结构的表面)温差、以及表层与环境温差，由此增加混凝土结构的开裂风险。如何控制保温加热措施在前期能够保证混凝土顺利进入水化期以及后期控制保温加热措施赋予混凝土的热量与混凝土本身水化热产生热量在考虑温差情况下合理散发出去，保证混凝土工程正常工期及耐久性要求是目前冬期施工亟待解决的问题。

现有的混凝土结构的养护措施方法较多，但大多数的养护措施只考虑了对混凝土进行加热保温，如公开号为CN112333854A的中国发明申请专利，其对混凝土结构的养护通常是以最短时间进行加热以达到最大保护温度值，仅仅是以最短时间为目标，这样的加热方式所产生的功耗并非最低，原因在于要以最短时间进行加热往往需要较大输出功率进行加热并且常使得混凝土结构的温度超过养护所需要的温度，并未考虑到将温度调整到预设值情况下的最低工作电流，既未考虑到加热部件所能够承受的工作电流，又未以最低工作功耗进行以维持在预设温度范围内，导致造成较大的能源浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种混凝土结构冬期养护温度控制系统及方法，其能够解决背景技术描述到的问题。

实现本发明的目的的技术方案为：一种混凝土结构冬期养护温度控制方法，包括如下步骤：

步骤1：采集混凝土结构的内部温度和表面温度，计算出内部温度和表面温度的温度差ΔT，若ΔT≤预设温度阈值K，则停止对混凝土结构进行加热和冷却，若ΔT＞K，则执行步骤2；

步骤2：按公式①计算出用于调节加热部件工作电流的电流可调节装置的滑动距离L1：

式中，U表示加热部件的工作电压，c表示混凝土结构的比热容，m为步骤1中用于测量表面温度的表层混凝土质量，L为电流可调节装置的变阻器电阻圈长度，r为加热部件的电阻值，Δt＝ΔT-K,t为加热部件的设定的加热时间，R为电流可调节装置的最大电阻值。

进一步地，所述内部温度为混凝土结构内部的中心处温度。

进一步地，所述内部温度为混凝土结构内部的偏心处温度。

进一步地，所述内部温度为混凝土结构内部的中心处与一处或多处偏心处温度之和的平均温度值。

进一步地，所述表面温度为距离混泥土结构的外壁表面5cm深处的温度值。

进一步地，所述表面温度为距离混泥土结构的外壁表面5cm深处若干处的平均温度值。

进一步地，所述步骤2之后，还包括，

步骤3：在保持步骤2的最低工作电流进行加热情况下，测得当前时刻的混凝土结构的内部温度T1，若T1≤预设温度峰值Tmax，则继续按步骤2对混凝土结构进行加热，否则进入步骤4；