混凝土工程蓄热法养护方案.doc

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1、混凝土工程蓄热法养护方案1工艺特点将混凝土的组成材料进行加热然后搅拌，在经过运输、振捣后仍具有一定温度，浇筑后的混凝土周围用保温材料严密覆盖。利用这种预加的热量和水泥的水化热量，使混凝土缓慢冷却，并在冷却过程中逐渐硬化，当混凝土温度降至0时可达到抗冻临界强度或预期的强度要求。蓄热法具有经济、简便、节能等优点，混凝土在较低温度下硬化，其最终强度损失小，耐久性较高，可获得较优质量的制品。但用蓄热法施工，强度增长较慢，因此宜选用强度等级较高、水化热较大的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或快硬硅酸盐水泥。同时选用导热系数小、价廉耐用的保温材料。保温层敷设后要注意防潮和防止透风，对于构件的边棱、端部和凸角要特

2、别加强保温，新浇混凝土与已硬化混凝土连接处，为避免热量的传导损失，必要时应采取局部加热措施。2适用范围当结构表面系数较小或气温不太低时，应优先采用蓄热法施工。蓄热法的适用范围大致如表22-35所示。蓄热法适用范围 表22-35室外平均气温（）结构表面系数57.57.5101012.512.5150蓄热法蓄热法蓄热法蓄热法-2蓄热法蓄热法蓄热法综合蓄热法-5蓄热法蓄热法综合蓄热法综合蓄热法-8蓄热法综合蓄热法综合蓄热法-10综合蓄热法综合蓄热法 注：综合蓄热法即在蓄热法工艺的基础上，在混凝土中掺入防冻剂，以延长硬化时间和提高抗冻害能力。3热工计算蓄热法热工计算的依据是热量平衡原理，即每立方米混凝

3、土从浇筑完毕时的温度下降到0的过程中，透过模板和保温层所放出的热量，等于混凝土预加热量和水泥在此期间所放出的水化热之和。当施工条件（结构尺寸、材料配比、浇筑后的温度和养护期间的预测气温）确定以后，先初步选定保温材料的种类、厚度和构造，然后计算出混凝土冷却到0的延续时间和混凝土在此期间的平均温度。据此再用成熟度方法估算出混凝土可能获得的强度。如所得结果达不到抗冻临界强度值或预期的强度要求，则需调整某些施工条件或修改保温层设计，再进行计算，直至符合要求为止。蓄热法的热工计算按以下方法进行：（1）混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度，可按下式计算： （22-17）（2）混凝土蓄热养护开始到任一时刻t

4、的平均温度，可按下式计算： （22-18）其中、，为综合参数，按下式计算：式中 T混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度（）；Tm混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度（）；t混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h）；Tm，a混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温（）；c混凝土的质量密度（kg/m3）；mce每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）；Qce水泥水化累积最终放热量（kJ/kg）；vce水泥水化速度系数（h-1）；透风系数；M结构表面系数（m-1）；K结构围护层的总传热系数kJ/（m2hK）；e自然对数底，可取e=2.72。注：结构表面系数M值可按下式计算：MA/V式中 A混凝土结构

5、表面积（m2）；v混凝土结构的体积（m3）。结构围护层总传热系数可按下式计算：di第i层围护层厚度（m）；i第i层围护层的导热系数W/（mK）。平均气温Tm,a取法，可采用蓄热养护开始至t时气象预报的平均气温，亦可按每时或每日平均气温计算。水泥水化累积最终放热量Qce、水泥水化速度系数vce及透风系数取值见表22-36和表22-37。水泥水化累积最终放热量Qce和水化速度系数vce 表22-36水泥品种及强度等级Qce（kJ/kg）vce（h-1）52.5号硅酸盐水泥40052.5号普通硅酸盐水泥36042.5号普通硅酸盐水泥3300.01342.5号矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥240透风系

6、数 表22-37围护层种类透风系数小风中风大风围护层由易透风材料组成2.02.53.0易透风保温材料外包不易透风材料1.51.82.0围护层由不易透风材料组成1.31.451.6 注：小风风速vw3m/s；中风风速3vw5m/s；大风风速vw5m/s。（3）当需要计算混凝土蓄热养护冷却至0的时间时，、可根据公式（22-17）采用逐次逼近的方法进行计算。如果蓄热养护条件满足，且KM50时，也可按下式直接计算： （22-19）式中 t0混凝土蓄热养护冷却至0的时间（h）。混凝土冷却至0的时间内，其平均温度可根据公式（22-18）取tt0进行计算。（4）混凝土蓄热养护的有关参数，也可用图22-29和

7、表22-38查得。各种保温模板的传热系数 表22-38保温模板构造传热系数K W/（m2K）钢模板，区格间填以聚苯乙烯板50mm厚3.0钢模板，区格间填以聚苯乙烯板50mm厚，外包岩棉毡30mm厚0.9钢模板，外包毛毡三层20mm厚3.5木模板25mm厚，外包岩棉毡30mm厚1.1木模板25mm厚，外包草帘50mm厚1.0图22-29 用普通42.5级水泥拌制的混凝土蓄热计算图（入模温度：20）【例】一批钢筋混凝土柱，断面为300mm400mm，用普通42.5号水泥拌制，混凝土浇筑后的温度为20，预计养护期间室外平均气温为-10，要求混凝土温度降至0时达到50%的设计强度。求保温条件和构件冷却

8、时间、平均温度。【解】先计算构件的表面系数：使用图22-29中M12.5的一栏。在“达到设计强度的百分率”中找出50的强度线与-10的气温线相交，在纵坐标上查得K0.9W/（m2K），然后在K0.9的水平线与-10气温线相交处分别查得冷却时间为5d，平均温度为10。根据K值在表22-38“各种保温模板的传热系数”中选用：钢模板，在钢模板的区格间填以聚苯乙烯板50mm厚，外包岩棉毡30mm厚。但在构件的自由端应将岩棉毡加厚至100mm，构件的根部与原有混凝土连接处应局部短期加热。4施工注意事项（1）混凝土浇筑后要在裸露的混凝土表面先用塑料薄膜等防水材料覆盖，然后铺设保温材料。对于端部其厚度要增大到面部的23倍。（2）混凝土浇筑后应有一套严格的测温制度，如发现混凝土温度下降过快或遇寒流袭击，应立即采取补加保温层或人工加热措施。（3）采用组合钢模板时，宜采用整装整拆方案，并确保模板保温效果和减少材料消耗。为了便于脱模，可在混凝土强度达到1N/mm2后，使侧模板轻轻脱离混凝土再合上继续养护到拆模。