寒冷地区混凝土越冬的保温方法技术

本发明专利技术提供一种寒冷地区混凝土越冬的保温方法，在混凝土仓面采取双保温层的方式进行保温，其中一保温层为人工保温材料，另一保温层为雪或土。具体是在混凝土仓面覆盖一定厚度的人工保温材料，然后在保温被表面覆盖一定厚度的雪层，或在混凝土仓面覆盖一定厚度的埋土层，然后在埋土层表面覆盖一定厚度的人工保温材料。该方法是在现有覆盖保温材料的基础上，结合覆盖雪层或埋土层，从而发挥雪或土壤的保温效果，减少保温材料的用量，降低工程材料的造价，人工造雪或填土覆盖成本低，二者相结合，有效降低寒冷地区混凝土的保温成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及水利水电工程、核电工程及港口工程
，尤其设及寒冷地区混 凝上越冬人工造雪保溫方法。
技术介绍
我国自维度30°属寒冷地区（华北地区、青藏高原南部地区），40°W上属严寒地 区（包括东北地区、西北地区、内蒙古地区、新疆地区、青藏高原北部地区）。维度每提高1 度，年平均气溫降低0. 7°c，高海拔寒冷地区的最低气溫可达-50°c度左右。高寒地区冬季 往往停工，新诱混凝±仓面需要保溫越冬，尤其是新诱筑仓面冬季停工期间面临防止早期 混凝±被冻、控制溫差、防止裂缝等问题。目前混凝±保溫保溫被（或保溫模板、聚苯乙締 泡沫塑料板等）保护仓面，将混凝±诱筑时所包含的热量及水化热保存起来，维持所需厚 度。但是我国寒冷地区混凝±越冬时保溫被层数多达15~20层，而严寒地区随着保溫被 厚度需求的增加，工程造价升高，并且造成大量资源浪费。因此，需要寻找一种有效地使寒 冷地区混凝±越冬的保溫方法，该方法不仅能防止混凝±仓面被冻，产生裂缝、使混凝±保 持溫度恒定，并且成本降低，节约资源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种寒冷地区混凝±越冬人工造雪 保溫方法，该方法将保溫材料与雪层或填±层相结合，不仅保溫效果好，而且大大降低成 本。 为实现上述目的，本专利技术提供一种寒冷地区混凝±越冬的保溫方法，在混凝±仓 面采取双保溫层的方式进行保溫，其中一保溫层为人工保溫材料，另一保溫层为雪层或埋 ±层。 阳〇化]具体地为，在混凝±仓面覆盖一定厚度的人工保溫材料，然后在人工保溫材料表 面覆盖一定厚度的雪层。 具体地为，在混凝±仓面覆盖一定厚度的埋±层，然后在埋±层表面覆盖一定厚 度的人工保溫材料。 更进一步地，所述人工保溫材料为保溫被或聚苯乙締泡沫塑料板。 具体地，混凝±仓面加盖保溫材料后，混凝±仓面与保溫层间的放热系数为： 其中λ1为保溫材料导热系数kj/(m·h·°C)，各种保溫材料的导热系数见表1 ; 0。为保溫层外表面与空气间的放热系数，kj/(m2 ·h·°C)屯为保溫层厚度，m;k1为风速 修正系数；k2为潮湿程度修正系数，潮湿材料取3~5。 更进一步地，所述人工保溫材料的每层厚度由公式： h = R入[001引进行计算，其中：R为保溫材料的热阻，λ为保溫层的导热系数，0s= 1/Rs， 更进一步地，所述雪层或埋±层的厚度由公式： 进行计算，其中0。为雪层或埋±的放热系数。 更进一步地，所述雪通过人工造雪或自然降雪获得。 更进一步地，所述人工造雪的方法为：先通过制冰装置将水制成片冰，再通过碎冰 装置把已经造好的片冰粉碎成粉末，最后，通过把粉末状的冰晶通过空气输送系统送出。 更进一步地，所述人工造雪的方法为：来自高压水累的高压水与来自空气压缩机 的高压空气在双进口喷嘴处混合。利用自然蒸发和空气出喷嘴后的体积膨胀带走热量而使 雾滴凝结成冰晶。 自然环境中，雪（或±壤）有着较好的保溫效果，冬季气溫-20°C条件下，40cm雪 层下部溫度可保持在0度左右。因此可W利用人工造雪的方式在保溫被表面形成一定厚度 的雪，或通过在混凝±仓面进行埋±，并结合不同厚度保溫被，形成对仓面的保护，达到保 溫的目的。 本专利技术利用人工造雪的方式在保溫被表面形成一定厚度的雪，或通过在混凝±仓 面进行埋±，结合不同厚度保溫被，形成对仓面的保护，达到越冬保溫的目的。 1)保溫厚度及保溫被层数 表层溫度场应根据计算气溫变化的周期确定计算时段，气溫年变化时段可取 0. 5~1. 0月计算，时程应1年W上；气溫骤降，时段可取0. 5~1.Od，计算时程为一次气溫 骤降全过程。 仓面裸露情况下，混凝±仓面放热系数β可表示为： 阳0巧]β1= 23. 9+14. 5Va(1) 其中V。为风速，m/s。 混凝±仓面加盖保溫材料后，混凝±仓面与保溫层间的放热系数为：[00 測（2) 其中λ1为保溫材料导热系数kj/(m·h·°C)，各种保溫材料的导热系数见表1 ; 0。为保溫层外表面与空气间的放热系数，kj/(m2 ·h·°C)屯为保溫层厚度，m;k1为风速 修正系数，见表2 ;k2为潮湿程度修正系数，潮湿材料取3~5,干材料取1。 表1各种保溫材料的导热系数入 已知仓面放热系数，根据保溫材料的导热i数可求得需要保溫厚度。I当混凝上仓 面附模板或保溫层时，设在混凝±仓面外附有若干保溫层，每层保溫材料的厚度为 h=Rλ1 (3) 其中R为保溫材料的热阻。 最外面保溫层与空气间的热阻为1/β。，所W若干保溫层的总热阻可按下式计算 1 巳(4) 通常保溫层本身热烙很小，可W忽略。因此覆盖层厚度可W表示为(5) 其中1/R.，为混凝±仓面通过保溫层向周围介质放热等效放热系数。β.通 常采用仿真计算形式实现，W混凝±仓面拉应力满足抗裂、抗剪强度系数为保证。 通过h可计算保溫被层数。 2)人工造雪厚度确定：当有最优经济效益保溫被厚度时，可进一步计算"不足"厚 度（即需要额外追加的保溫厚度等参数）。 采用人工造雪或埋±保溫情况与保溫被保溫相结合时，根据加盖保溫被厚度可计 算保溫层向周围介质放热等效放热系数为 雪层或埋±厚度可根据下式计算 (:騎(7) 其中0。为雪层或埋±的放热系数。 3)造雪时机选择：根据计算，确定： ①当前溫度下，仓面可承受的最低溫度。 ②进行人工降雪或埋±时所要达到的外界气溫。 混凝±仓面溫度可表示为 Ts=Ta+C〇；-Ta)+Tir 做 其中，Ta为外界气溫；TP为混凝±诱筑溫度；Tir为气溫T。= 0,混凝±初溫T。= 0,绝热溫升为Θ(τ)，表面放热系数为β时，τ=τ,时的表面溫度；C为Tg=0,Tc= 1.0(单位初始溫差），θ(τ) =0,τ=Tr时的表面溫度。 阳化5] 当混凝±仓面溫度规定在一定范围时，增加人工造雪或埋±保溫处理的外界气溫 可表示为 阳056] Ta= (Ts-Tir-cTp)/c (9) 4)人工造雪保溫效果的控制：人工造雪现场可根据需要保溫厚度，选择不同冰粒 的颗粒大小，W达到不同密实度W实现不同当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种寒冷地区混凝土越冬的保温方法，其特征在于，在混凝土仓面采取双保温层的方式进行保温，其中一保温层为人工保温材料，另一保温层为雪层或埋土层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张国新，李松辉，刘毅，张龑，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11