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1、冬季混凝土施工方案 一、冬季施工综述 当室外日平均气温连续 5d 低于 5C 时即转入冬季施工阶段,当 室外日平均气温连续 5d 高于 5C 时即解除冬季施。在冬季施工前后,应该密切注意天气预报和天气变化,以防突然降温,遭受寒流和霜冻 的袭击。冬季混凝土施工应按照 JGJ104-9 次建筑工程冬季施工规程 等国家和行业标准的要求进行。除应遵守国家和行业颁发的有关规范、标准、规程外,还应当遵守地方建筑管理部门发布的具体规定。二、工程概括 三、混凝土冬季施工技术措施 1.混凝土冬季施工的一般原理 当室外日平均气温连续 5d 稳定低于 5C 时,就应采取冬期施工 的技术措施进行混凝土施工。混凝土所以
2、能凝结、硬化并取得强度,是水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下 主要取决于温度,温度愈高,强度增长也愈快,反之则慢。当温度降 至 0C 以下时,水化作用基本停止,温度再继续降至-2-4C,混凝 土内的水开始结冰,水结冰后体积增大 8%9%在混凝土内部产生 冰晶应力,使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹,同时减弱了水 泥与砂石和钢筋之间的粘结力,从而使混凝土后期强度降低。受冻的 混凝土在解冻后,其强度虽然能继续增长,但已不能再达到原设计的 强度等级。由此可见,在冬季混凝土施工中,水的形态变化是影响混凝土强 度增长的关键。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试 验研究
3、结果表明,新浇混凝土在冻结前有一段预养期,可以增加其内 部液相,减少固相,加速水泥的水化作用。试验研究还表明,混凝土 受冻前预养期愈长,强度损失愈小。混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护,其强度还会 增长,不过增长的幅度大小不一。对于预养期长,获得初期强度较高(如达到 R28 的 35%的混凝土受冻后,后期强度几乎没有损失。而 对于安全预养期短,获得初期强度比较低的混凝土受冻后,后期强度 都有不同程度的损失。由此可见,混凝土冻结前,要使其在正常温度下有一段预养期,以加速水泥的水化作用,使混凝土获得不遭受冻害的最低强度,一般 称临界强度,即可达到预期效果。对于临界强度,各国规定取值不等,
4、我国规定为不低于设计标号的 30%也不得低于 35 千克每平方厘米。2.混凝土冬期施工方法的选择 混凝土冬期施工方法为:混凝土养护期间不加热的方法。其方法 包括:掺化学外加剂法,外加剂为早强剂、防冻剂、减水剂和引气剂,可以起到早强、抗冻、促凝、减水和降低冰点的作用。这是混凝土冬 期施工的一种有效方法。3.混凝土冬期施工的一般要求 冬季施工,最好使用早强型硅酸盐或普通硅酸盐水泥,因为强度 发展快,水化热相对较高。(1)冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法,当加热水仍 不能满足要求时,再对骨料进行加热,水及骨料的加热温度应根据热 功计算确定,但不得超过表中的规定。表 1.拌和水及骨料最高温度 项
5、目 拌和水 彳&52.5 等级的水泥、矿渣 硅酸盐水泥 80 C 60 C 大于等于 52.5 等级的硅酸 盐水泥、矿渣硅酸盐水泥 60 C 40 C (2)配制冬期施工的混凝土,应优先选择硅酸盐水泥或普通硅 酸盐水泥,其强度等级不得低于 42.5Mpa,每立方米混凝土水泥用量 不得少于 300kg,水灰比不得大于 0.6.(3)骨料必须清洁,不得含有冰、雪等冻结物。(4)搅拌前应用热水或蒸汽冲洗搅拌机,搅拌时间应较常温延 长 50%其拌制投料顺序时骨料、热水,然后再投入水泥、外加剂。确保混凝土的出机温度不低于 15C,入模温度不低于 5C。(5)混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪及污垢
6、,运 输和浇筑混凝土用的容器应具有保温措施。混凝土在运输、浇筑过程 中的温度应与热工计算的要求相符合,若与要求不符合,则应采取措 施进行调整。(6)严格控制商品混凝土的质量、外加剂及混凝土的水灰比;缩短混凝土到施工现场等侯的时间,做到随到随浇筑。4.冬季混凝土特点及注意事项(1)、冬季混凝土特点:凝结时间:0C4C 时,比 15C 延长 3 倍,温度降到 0.30.5 C 时,混凝土开始冻结后,反应停止,-10 C 时,水化反应完全停止,混凝土强度不在增长,混凝土中水冻胀体积 增加 9%硬化的碌结构遭到破坏,及发生冻坏。要保证不发生冻寒,我施工方决定米取的措施如下:(2)、负温混凝土:除水泥以
7、外的混凝土全部进行保温防护,养 护过程采用蓄垫保温措施尽量延长碌在正温状态下的硬化强度间的 蓄垫法方案。负温碌施工要点:当掺入防冻剂的碌用的原材料应根据不同的气候,按下列方法进 行加热,、气温低于-5 C,不低于-8 C 时,用加热水拌和碌,水温高 于 65 C 时,应先将水和骨料拌合,再加入水泥。、气温低于-10 C 时,骨料可搭建暖棚或采取加热措施,水温 不高于 60 C。、搅拌前用热水冲洗搅拌机并适当延长搅拌时间 50%拌合物 出搅拌机温度大于 10C,入模温度大于 5C。浇灌碌注意事项:、15 分钟内应将现场碌浇灌完毕。、在负温情况下,不能浇水。、外部加以覆盖,保温材料,养护初期,温度
8、不得低于防冻剂 的规定温度。、当气温低于-15 C 时,受冻临界强度不得小于 4N/mm2 及大 小设计强度的 20%5.冬季混凝土施工浇筑的具体方案措施。(1)调整配合比方法 主要适用于在 0C 左右的混凝土施工。具体做法:选择适当品 种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明,应使用早强 硅酸盐水泥。该水泥水化热较大,且在早期放出强度最高,一般 3 天 抗压强度大约相当于普通硅水泥 7 天的强度,效果较明显。尽量降 低水灰比,稍增水泥用量,从而增加水化热量,缩短达到龄期强度的 时间。掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下,加入引气 剂后生成的气泡,相应增加了水泥浆的体积,提高拌和
9、物的流动性,改善其粘聚性及保水性,缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力,提高 混凝土的抗冻性。掺加早强外加剂,缩短混凝土的凝结时间,提高 早期强度。应用较普遍的有硫酸钠(掺用水泥用量的 2%和MS-F 复合早强试水剂(掺水泥用量的 5%。选择颗粒硬度高和缝隙少的 集料,使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。(2)蓄热法 主要用于气温一 10C 左右,结构比较厚大的工程。做法是:对原 材料(水、砂、石)进行加热,使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后,还储备有相当的热量,以使水泥水化放热较快,并加强对混凝土的保 温,以保证在温度降到 0C 以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单,施工费用不多,但要
10、注意内部保温,避免角部与外露 表面受冻,且要延长养护龄期。(3)外部加热法 主要用于气温一 10C 以上,而构件并不厚大的工程。通过加热混 凝土构件周围的空气,将热量传给混凝土,或直接对混凝土加热,使 混凝土处于正温条件下能正常硬化。火炉加热。一般在较小的工地 使用,方法简单,但室内温度不高,比较干燥,且放出的二氧化碳会 使新浇混凝土表面碳化,影响质量。蒸气加热。用蒸气使混凝土在 湿热条件下硬化。此法较易控制,加热温度均匀。但因其需专门的锅 炉设备,费用较高。且热损失较大,劳动条件亦不理想。电加热。将钢筋作为电极,或将电热器贴在混凝土表面,便电能变为热能,以 提高混凝土的温度。此法简单方便,热
11、损失较少,易控制,不足之处 是电能消耗量大。红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生 器,对混凝土进行密封幅射加热。(4)抗冻外加剂 在一 10C 以上的气温中,对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰 点的化学剂,使混凝土在负温下仍处于液相状态,水化作用能继续进 行,从而使混凝土强度继续增长。目前常用有氧化钙、氯化钠等单抗 冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。上述 4 种冬季施工方法都有利有弊,其适用范围都受一定条件的 制约。应根据工地现有条件,采用一种或两种以上施工方法结合作用。5.冬季混凝土施工养护措施 混凝土冬季施工养护措施 当室外日平均气温连续 5 天稳定低于 5C 时即进入冬季施工。冬
12、季天气寒冷,如养护不当,混凝土极易受冻,可能出现裂缝、疏松、凝结时间过长等质量问题。因此,在冬期施工应特别注意混凝土的养 护。具体浇筑和养护措施如下:(1)、尽量加快碌浇筑速度,减少热量散失,做到碌拌合物入模 温度 A5C。分层浇筑厚大的整体式结构碌时,已浇筑层的碌温度在 未被上一层碌覆盖前不应低于 2C。(2)、碌浇筑完毕找平抹面后,应立即用塑料薄膜及保温材料(如 毛毯、草毡)覆盖,应加强裸露碌表面的保温覆盖,对边、棱角部位 的保温厚度应增大到面部位的2-3 倍。在初凝至终凝间要搓抹 1-2 遍。当日平均气温低于 5C 时,不得浇水养护。(3)、采用蓄热法养护时,应做到随浇筑、随振捣、随覆盖
13、,减 少热量失散;保温、保湿材料必须紧密覆盖模板或碌表面,迎风面宜 设置挡风设施,形成不透风的围护层;对细薄结构的棱角部分,应加 强保温;结构上的孔洞应暂时封堵。(4)、对于不易加热保温且对强度增长无特殊要求的工程可采用 负温养护法。但负温养护法施工的碌,浇筑后起始养护温度不应低于 5C,并应以浇筑 5 天内予计日最低气温选用防冻剂,并重视覆盖保 护。(5)、模板和保温层在碌达到要求强度并冷却到 5 C 后方可拆除,拆模时碌温度与环境温度差大于 20 C 时,拆模后的碌表面应及时覆 盖,使其缓慢冷却。尽量避免在寒流袭击、气温骤降时拆模。(6)冬期施工应密切注意天气预报,防止遭受寒流、风雪和霜 冻袭击;碌浇筑请施工单位安排在寒流前后气温较高的时间进行;小 体积碌的浇筑部位宜安排白天气温较高时浇筑。(7)、基底保护层土方开挖后,应立即采取保温措施,并尽早浇 筑碌;在老碌或岩基上浇筑碌,如有冰冻现象,必须加热处理,经检 验合格后方可浇筑;浇筑前必须清除模板、钢筋、予埋件上的冰雪、拷垢;同时要做好浇筑及养护阶段的保温设施和材料的准备工作,才 能进行浇筑。
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