摘要:在冬季施工中，為保證施工需要的混凝土的強度，我站采用水加熱的辦法來保證生產出的混凝土不受凍，或在低溫情況下，使混凝土達到臨界強度值而保證混凝土最終強度不受損失。以前用建設鍋爐對水溫進行加熱的辦法，不能及時準確的控制水溫，常常拖沓施工節奏。所以本站采用了新的水加熱自動控制系統，能及時、準確、安全、高效的完成施工任務，節約施工成本。

　　關鍵詞：冬季施工,水加熱, 自動控制,節約成本

　　引言：

　　日平均氣溫連續5D穩定在5℃以下或最低氣溫連續5D穩定在-3℃以下時，混凝土施工進入低溫季節施工期。進行低溫季節混凝土施工的工程，混凝土生產系統應建立混凝土預熱設施。

　　一、施工標準

　　在冬季施工中混凝土不能受到凍傷，或在受凍的情況下，以達到臨界強度值而保證混凝土最終強度不受損失。冬季氣溫下降，為了防止混凝土凍害，要求混凝土出機口溫度不得低于10°C，入模溫度不得低于5°C。

　　二、設計原理

　　新澆筑的混凝土若處于低溫環境中，其強度提高速度非常慢，遲遲不能達到設計強度。冬季施工中要保證混凝土結構不受破壞，至少需要混凝土在受凍前達到臨界強度，這就需要混凝土早期具備一定的溫度，以滿足強度較快增長的需要，首先最有效最經濟的方法是加熱水，因為水不但易于加熱，而且比熱也大。

　　三、設計流程

　　新澆筑的混凝土若處于低溫環境中，其硬化速度非常慢，遲遲不能達到設計強度。冬季施工中要保證混凝土結構不受破壞，至少需要混凝土在受凍前達到臨界強度，這就需要混凝土早期具備較高的溫度，以滿足強度較快增長的需要，溫度升高需要熱量，一部分熱量來源是水泥的水化熱，另外一部分則只有采用加熱的方法獲得。

　　首先最有效最經濟的方法是加熱水，因為水不但易于加熱，而且比熱也大。

　　四、水加熱自動控制系統與傳統水加熱系統(鍋爐加熱、蒸汽加熱)具有的特點與優勢。

　　1. 綜合對比

　　1、 體積小、重量輕、易安裝、易運輸，節約了建筑面積。

　　2、 傳統的鍋爐加熱系統需要專人操作、監管。而水加熱自動控制系統通電后自動運行，節約了人工費。

　　3、 具有更高的熱效率，熱能損失小。

　　4、 相比傳統的鍋爐加熱，我站水自動加熱系統更有利于環境保護，并且降低了后續運行和管理費用。

　　5、 儲水設備外采用隔熱措施，進一步提高了自動加熱系統的效能。

　　6、 更有利于環境保護，有效地降低了環境污染。

　　2. 工作效率高、反應及時

　　傳統的鍋爐加熱和蒸汽加熱系統由人為控制，由于環境因素以及人為因素的不確定性，不能定時定量完成對水的加熱以及對水溫的控制。對完成同等澆筑方量施工任務不及時而造成的人材機費用增加，造成施工周期長。而水加熱自動控制系統能夠及時、準確、定量完成施工任務、縮短施工周期。

　　3. 簡單易行

　　傳統的水加熱和蒸汽加熱系統需要建造鍋爐，并對鍋爐進行保護，為了盡可能減少熱能損失，考慮到易燃性通常不能使用普通的彩鋼板房還需要對鍋爐單獨搭建磚瓦式房子。而水加熱自動控制系統可以露天放置，只需對水箱進行簡單的保暖工作，更為方便易行。

　　4. 安全性更好

　　傳統的鍋爐加熱系統和蒸汽加熱系統不能及時、準確的反應出系統中存在的問題及隱患，在生產過程中，不能準確的將系統的運行狀態，對生產及施工人員的安全和財產損害，控制在能接受水平以下。而此加熱自動控制系統可以在系統出現短路問題時，能夠立即切斷出現問題的加熱器或已通電線路，保證人身及財產安全，避免損失進一步擴大。

　　五、詳細使用步驟

　　當水箱內水位低于設計水位時，水位計發出信號，接通電源，供水系統及加熱系統開始工作。當水位較高時，水位計漂浮在水面上，水位計是電源斷開，加熱系統及供水系統停止工作。

　　經水泵抽入水箱后水溫計自動開始工作開始不間斷監測即時水熱器自動開始通電，對水箱里的水進行加熱。溫，當水泵抽得的水溫小于35°C時，水箱里安裝的6個電加 若拌合機處于拌合狀態，則加熱水至40°C,若拌和機處于配料狀態，則加熱水至50°C左右。當加熱完成后自動切斷加熱器電源。如此反復工作。

　　若出現緊急情況，如加熱器過載或加熱器線路短路等情況，則跟其相一一對應的配電保護器立即開始工作，切斷電源，確保安全生產以及避免損失的進一步擴大。

　　六、流程總結

　　當開始拌合混凝土時，水溫計測得的水溫反饋至水加熱自動控制系統，若水溫低于35°C則加熱器電源接通開始加熱，當水溫接近60°C時，加熱器停止加熱進入待機狀態。當新鮮水源注入時，若拌和機處于預拌合狀態則自動將水源加熱至40°C。如此反復對水進行加熱。若出現意外情況，如加熱器過載或加熱器線路短路則跟其相對應的配電保護系統立即開始工作，切斷電力供應。

　　七、成本分析

　　根據圖表分析可見，無論從人工還是其他各項成本的對比上看，自動化加熱系統均優于燃煤鍋爐加熱系統。

　　總結

　　混凝土冬季施工根據不同的溫度，采取不同的施工方法，使混凝土在冬季施工中，根據混凝土強度等級、結構厚度、施工季節和養護條件變化，來滿足混凝土施工質量標準。因需要對水溫進行加熱，所以考慮到節約能源、人工、效益最大化以及環境保護等，安全順利完成我拌合站冬季施工，研發并制作了該水加熱自動控制系統。