[發(fā)明專利]混凝土電熱溫控結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011481700.9
• 申請(qǐng)日: 2020-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN112647381A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚界雄;李明超;張夢(mèng)溪;李星;王秘學(xué);張津瑞;鄧根華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué);長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E01C7/14
• 分類號(hào): E01C7/14;E01C11/26;C04B28/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王江選

本公開提供了一種混凝土電熱溫控結(jié)構(gòu)，鋪設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)表面，其中，所述混凝土電熱溫控結(jié)構(gòu)包括：第一電極保護(hù)層、第一電極層、導(dǎo)電混凝土層、第二電極層、第二電極保護(hù)層和外接電源；第一電極保護(hù)層鋪設(shè)在所述混凝土結(jié)構(gòu)上；第一電極層鋪設(shè)在所述第一電極保護(hù)層上；導(dǎo)電混凝土層鋪設(shè)在所述第一電極層上；第二電極層鋪設(shè)在所述導(dǎo)電混凝土層上；第二電極保護(hù)層鋪設(shè)在所述第二電極層上；外接電源的正極與第一電極層電連接，外接電源的負(fù)極與第二電極層電連接。本公開將兩個(gè)電極層分別鋪設(shè)在導(dǎo)電混凝土層的上下表面，充分利用導(dǎo)電混凝土層的電熱性能，能夠降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度敏感性，實(shí)現(xiàn)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫控防護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及土木水利工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于大體積混凝土工程的混凝土電熱溫控結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

導(dǎo)電混凝土是指在保證混凝土材料力學(xué)和耐久性能的基礎(chǔ)上，摻入適量的導(dǎo)電相材料能夠大幅降低電阻率，使其具有優(yōu)良的力學(xué)性能與電熱性能，導(dǎo)電混凝土已成功應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)橋梁、路面以及機(jī)場(chǎng)跑道的融雪除冰、地面采暖、健康診斷監(jiān)測(cè)以及電磁屏蔽功能。

然而，現(xiàn)階段導(dǎo)電混凝土在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較少，更多的是利用融雪除冰。導(dǎo)電混凝土難以應(yīng)用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的原因主要是缺乏精確的溫度控制，當(dāng)產(chǎn)生電熱過多時(shí)雖然能控制表面溫降，但電熱會(huì)向大體積混凝土結(jié)構(gòu)的核心傳導(dǎo)，使得混凝土內(nèi)部溫度升高，不利于溫控防裂。

因此，澆筑導(dǎo)電混凝土層的同時(shí)，輔以合理的電極布置措施與通水冷卻結(jié)構(gòu)，可為解決大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫控問題提供新的思路，對(duì)導(dǎo)電混凝土的研究與開發(fā)具有廣闊的前景和重要的實(shí)用意義。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本公開提供了一種混凝土電熱溫控結(jié)構(gòu)，以解決冬季寒冷地區(qū)溫差過大導(dǎo)致大體積混凝土開裂，現(xiàn)有的導(dǎo)電混凝土層的溫控精度不高，過多的電熱傳入大體積混凝土內(nèi)部造成不利影響等技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供了一種混凝土電熱溫控結(jié)構(gòu)，鋪設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)表面，其包括：

第一電極保護(hù)層，鋪設(shè)在所述混凝土結(jié)構(gòu)上；

第一電極層，鋪設(shè)在所述第一電極保護(hù)層上；

導(dǎo)電混凝土層，鋪設(shè)在所述第一電極層上；

第二電極層，鋪設(shè)在所述導(dǎo)電混凝土層上；

第二電極保護(hù)層，鋪設(shè)在所述第二電極層上；

外接電源，所述外接電源的正極與所述第一電極層電連接，所述外接電源的負(fù)極與所述第二電極層電連接。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述混凝土結(jié)構(gòu)包括：至少兩層普通混凝土層；冷卻水管，呈S型布設(shè)在相鄰兩層所述普通混凝土層之間。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述第一電極層包括：多個(gè)條帶狀銅網(wǎng)，多個(gè)所述條帶狀銅網(wǎng)呈陣列狀鋪設(shè)在所述第一電極保護(hù)層上；所述第二電極層包括：多個(gè)條帶狀銅網(wǎng)，多個(gè)所述條帶狀銅網(wǎng)呈陣列狀鋪設(shè)在所述導(dǎo)電混凝土層上；所述條帶狀銅網(wǎng)的孔徑不小于10mm，絲徑不小于1mm，寬度為1.0～5.0m。

在本公開的一些實(shí)施例中，相鄰兩個(gè)所述條帶狀銅網(wǎng)間的間距不超過所述導(dǎo)電混凝土層的厚度的1/3。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述冷卻水管以相等的間距進(jìn)行布設(shè)，所述間距為1.0m～2.5m。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述冷卻水管的內(nèi)半徑為1.0cm～1.5cm，所述冷卻水管的外半徑為1.5cm～2.0cm，所述冷卻水管的通水流速為0.5～1.5m³/h。