冬季混凝土施工最重要的养护措施就是提供合理的养护温度,保证混凝土水化热作用的正常进行,加速硬化推进,因此需要研究合理的养护方法来解决冬季混凝土的养护难题。为解决现场实际问题,提高工程质量,本文提出新的混凝土冬季养护方法,构建加热带与空气层共同作用的保温模型对混凝土进行养护。自限温加热带具有以下特性:智能控温,产热功率与环境温度呈反比的线性关系;根据实际构件的形状以及体积进行灵活布置。空气作为热的不良导体,在密闭不流动的情况下,可以作为优良的保温层材料对混凝土进行养护。空气夹层的作用有:养护过程中空气层作为保温层;电热带与空气夹层共同作用,加热后可提高混凝土养护的环境温度。本文采用试验和模拟的方法对养护方案进行分析,从温度场的角度对试验和模拟构件进行研究。主要研究内容如下:(1)试验研究加热带与构件不同布置位置对冬季混凝土温度场以及构件强度的影响。(2)使用MIDAS软件对试验试件进行模拟分析,用自限温加热带等效MIDAS软件内的管冷单元,将试验与模拟构件的温度场进行对比,分析模拟结果的可靠性。使用软件模拟分析构件在不同模板、不同保温面积、不同保温层厚度条件下,混凝土构件的温度场。(3)构建加热带与空气层共同作用的内环境温度养护模型,通过对试验构件的温度场分析,推导出构件在外表面全部保温与部分保温条件下,混凝土构件达到预设环境温度和养护温度时加热带长度计算公式。主要结论如下:(1)加热带在构件内部布置、表面布置以及模板外保温层内布置的条件下,加热养护三天所有构件均达到强度标准值,说明加热带可以为冬季混凝土养护提供温度条件。比较加热带不同布置形式下,混凝土构件的温度场,加热带在模板外布置混凝土构件温度场均匀性优于其他两种布置方式。(2)使用MIDAS软件模拟试验构件温度场,用自限温加热带等效MIDAS软件内的管冷单元。将模拟构件的温度场与试验构件的温度场进行对比,测点温度变化一致,使用自限温加热带等效MIDAS软件内的管冷单元可以准确模拟冬季混凝土养护的温度场。(3)比较加热带在钢模板和木模板外表面布置条件下的混凝土构件温度场,钢模板的温度场均匀性要优于木模板。模拟加热带在模板外布置,构件外表面部分保温和全保温条件下的温度场,混凝土构件整体温度大幅度下降,将构件对流界面处加热带加密,构件温度整体上升。(4)基于热传导理论,推导出的加热带长度推导公式,可以为实际工程加热带长度的选取提供参考意见。