桥梁混凝土冬期施工技术及质量控制方案学习教案.pptx
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1、会计学 1桥梁混凝土冬期施工(sh gng)技术及质量控制方案第一页,共43页。一、冬期施工(sh gng)概述建筑工程冬期施工 建筑工程冬期施工(sh gng)(sh gng)规程(规程(JGJT104-2011 JGJT104-2011)混凝土结构工程施工 混凝土结构工程施工(sh gng)(sh gng)验收规范 验收规范(GB50204-(GB50204-2015)2015)混凝土外加剂应用技术规范 混凝土外加剂应用技术规范(GB50119-2013)(GB50119-2013)混凝土外加剂 混凝土外加剂(GB8076-2008)(GB8076-2008)混凝土质量控制标准 混凝土质量
2、控制标准(GB50164-2011)(GB50164-2011)混凝土防冻剂 混凝土防冻剂(JC475-2004)(JC475-2004)城市桥梁工程施工 城市桥梁工程施工(sh gng)(sh gng)与质量验收规范(与质量验收规范(CJJ2-CJJ2-2008 2008)公路桥涵施工 公路桥涵施工(sh gng)(sh gng)技术规范(技术规范(JTG/T F50-2011 JTG/T F50-2011)现行 现行(xinxng)(xinxng)国家标准、规程、国家标准、规程、规范:规范:第 1页/共 43页第二页,共43页。冬期施工 冬期施工(sh gng)(sh gng)的定义 的定
3、义 n n 建筑工程冬期施工规程(JGJ1042011)规定:当室外日平均气温连续5d稳定低于5 即进入冬期施工;当室外日平均气温连续高于5 时解除冬期施工。n n 城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ2-2008)规定:当工地昼夜(zhuy)平均气温连续5d低于5 或最低气温低于-3 时,应确定混凝土进入冬期施工。一、冬期施工一、冬期施工(sh gng)(sh gng)概述概述第 2页/共 43页第三页,共43页。一、冬期施工(sh gng)概述n n 混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化,直至获得最终强度 混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化,直至获得最终强度(qingd)(qi
4、ngd),是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度,是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外,主要随着温度的高低而 除与混凝土本身组成材料和配合比有关外,主要随着温度的高低而变化。当温度升高时,水化作用加快,强度 变化。当温度升高时,水化作用加快,强度(qingd)(qingd)增长也较快;增长也较快;而当温度降低到 而当温度降低到0 0 时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相(水)变为固相(水)。这时参与水泥水化作用的水减 逐渐由液相(水)变为固相(水)。这时参与水泥水化作用的水减少了,因此,
5、水化作用减慢,强度 少了,因此,水化作用减慢,强度(qingd)(qingd)增长相应较慢。温度 增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相 继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变为固相时,水泥水化作用基本停止,此时强度 变为固相时,水泥水化作用基本停止,此时强度(qingd)(qingd)就不再 就不再增长。增长。混凝土冬季 混凝土冬季(dngj)(dngj)施工的 施工的一般原理 一般原理第 3页/共 43页第四页,共43页。n n 水 水变 变成 成冰 冰后 后,体 体积 积约 约增 增大 大9%9%,同 同时 时产 产生 生冰 冰
6、胀 胀应 应力 力,其 其应 应力 力值 值常 常常 常大 大于 于混 混凝 凝土 土初 初期 期强 强度 度(qingd)(qingd)值 值,使 使混 混凝 凝土 土受 受到 到不 不同 同程 程度 度的 的破 破坏 坏而 而降 降低 低强 强度 度(qingd)(qingd)。此 此外 外,当 当水 水变 变成 成冰 冰后 后,还 还会 会在 在骨 骨料 料和 和钢 钢筋 筋表 表面 面上 上产 产生 生颗 颗粒 粒较 较大 大的 的冰 冰凌 凌,减 减弱 弱水 水泥 泥浆 浆与 与骨 骨料 料和 和钢 钢筋 筋的 的粘 粘结 结力 力,从 从而 而影 影响 响混 混凝 凝土 土的 的抗
7、 抗压 压强 强度 度(qingd)(qingd)。当 当冰 冰凌 凌融 融化 化后 后,又 又会 会在 在 混 混 凝 凝 土 土 内 内 部 部 形 形 成 成 空 空 隙 隙,降 降 低 低 混 混 凝 凝 土 土 的 的 密 密 实 实 性 性 及 及 耐 耐 久 久 性 性。由 由此 此可 可见 见,在 在冬 冬季 季混 混凝 凝土 土施 施工 工中 中,水 水的 的形 形态 态变 变化 化是 是影 影响 响混 混凝 凝土 土强 强度 度(qingd)(qingd)增 增长 长的 的关 关键 键。国 国内 内外 外许 许多 多学 学者 者对 对水 水在 在混 混凝 凝土 土中 中的
8、的形 形态 态进 进行 行大 大量 量的 的试 试验 验研 研究 究结 结果 果表 表明 明,新 新浇 浇混 混凝 凝土 土在 在冻 冻结 结前 前有 有一 一段 段预 预养 养期 期,可 可以 以增 增加 加其 其内 内部 部液 液相 相,减 减少 少固 固相 相,加 加速 速水 水泥 泥的 的水 水化 化作 作用 用。试 试验 验研 研究 究还 还表 表明 明,混 混凝 凝土 土受 受冻 冻前 前预 预养 养期 期愈 愈长 长,强 强度 度(qingd)(qingd)损 损失 失愈 愈小。小。一、冬期施工(sh gng)概述第 4页/共 43页第五页,共43页。n n 混凝土化冻后(即处在
9、正常温度条件下)继续养护,其强度 混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护,其强度(qingd)(qingd)还会增长,不过增长的幅度 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 大小不一。对于预养期长,获得初期强度(qingd)(qingd)较高(如达到 较高(如达到R28 R28的 的35%35%)的混凝土受冻后,后)的混凝土受冻后,后期强度 期强度(qingd)(qingd)几乎没有损失。而对于安全预养期短,获得初期强度 几乎没有损失。而对于安全预养期短,获得初期强度(qingd)(qingd)比较低的混凝土受 比较低的混凝土受冻后,后期强度 冻后,后期强度(qin
10、gd)(qingd)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 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 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(qingd)(qingd),一般称,一般称临界强度 临界强度(qingd)(qingd),即可达到预期效果。对于临界强度,即可达到预期效果。对于临界强度(qingd)(qingd),各国规定取值不等,我国规定,各国规定取值不等,我国规定为不低于设计标号的 为不低于设计标号的30%30%,也不得低于,也不得低于3.
11、5MPa 3.5MPa。一、冬期施工(sh gng)概述第 5页/共 43页第六页,共43页。1 1、混凝土冻结温度:、混凝土冻结温度:1.5 1.5 2 2 开始冻结(游离水 开始冻结(游离水 占 占1/2 1/2 2/3 2/3)2 2 4 4 全部冻结(吸附水)。全部冻结(吸附水)。2 2、混凝土受冻后造成最终强度损失:、混凝土受冻后造成最终强度损失:原因 原因-冰胀应力使混凝土内部产生微裂纹(受冻越早则裂纹越多、冰胀应力使混凝土内部产生微裂纹(受冻越早则裂纹越多、越大);钢筋和粗骨料表面形成冰膜而影响粘结力。越大);钢筋和粗骨料表面形成冰膜而影响粘结力。特点 特点-冻结越早、水灰比越大
12、,则强度损失越多。冻结越早、水灰比越大,则强度损失越多。3 3、混凝土强度增长缓慢,制约工期:、混凝土强度增长缓慢,制约工期:当混凝土、砂浆浇筑后,如果气温很低,强度增长也变的缓慢。例如,当混凝土、砂浆浇筑后,如果气温很低,强度增长也变的缓慢。例如,当混凝土在 当混凝土在5 5 条件下养护 条件下养护(y(y ngh)28d ngh)28d,其强度仅达标养,其强度仅达标养28d 28d强度的 强度的60%60%左 左右。欲使混凝土强度有较快的增长,必须采取特殊措施方能满足施工进度 右。欲使混凝土强度有较快的增长,必须采取特殊措施方能满足施工进度的要求。的要求。混凝土受冻的危害 混凝土受冻的危害
13、(wihi)(wihi)一、冬期施工(sh gng)概述第 6页/共 43页第七页,共43页。l l 原理:原理:l l 受冻临界强度是负温混凝土冬期施工中的重要 受冻临界强度是负温混凝土冬期施工中的重要(zhngyo)(zhngyo)技术指标,在达到此强度之后,混凝土即使 技术指标,在达到此强度之后,混凝土即使受冻也不会对后期强度及性能指标产生影响。受冻也不会对后期强度及性能指标产生影响。l l 当混凝土未达允许受冻临界强度受冻 当混凝土未达允许受冻临界强度受冻,则解冻后标养至 则解冻后标养至28d 28d,其最终强度损失,其最终强度损失5%5%。混凝土受冻临界 混凝土受冻临界(ln(ln
14、ji)ji)强度 强度一、冬期施工(sh gng)概述第 7页/共 43页第八页,共43页。n n 冬期浇筑的混凝土,其受冻临界强度应符合下列规定:冬期浇筑的混凝土,其受冻临界强度应符合下列规定:n n 采用蓄热法、暖棚法、加热法等施工的普通混凝土,采用硅酸盐水泥 采用蓄热法、暖棚法、加热法等施工的普通混凝土,采用硅酸盐水泥(shu(shu n)n)、普通硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(shu(shu n)n)配制时,不应小于设计混凝土强度等级 配制时,不应小于设计混凝土强度等级值的 值的30%30%;采用矿渣硅酸盐水泥;采用矿渣硅酸盐水泥(shu(shu n)n)、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐
15、水泥(shu(shu n)n)、火、火山灰质硅酸盐水泥 山灰质硅酸盐水泥(shu(shu n)n)、复合硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥(shu(shu n)n)时,不应小于设计混 时,不应小于设计混凝土强度等级值的 凝土强度等级值的40%40%;n n 当室外最低气温不低于 当室外最低气温不低于-15-15 时,采用综合蓄热法、负温养护法施工的 时,采用综合蓄热法、负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应小于 混凝土受冻临界强度不应小于4.0 MPa 4.0 MPa;当室外最低气温不低于;当室外最低气温不低于-30-30 时,采用 时,采用负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应小于 负温养护法施工的
16、混凝土受冻临界强度不应小于5.0MPa 5.0MPa;混凝土受冻临界 混凝土受冻临界(ln ji)(ln ji)强度 强度一、冬期施工(sh gng)概述第 8页/共 43页第九页,共43页。3.3.对强度等级等于或高于 对强度等级等于或高于C50 C50的混凝土,不宜 的混凝土,不宜(by)(by)小于设计混凝土强度等级值的 小于设计混凝土强度等级值的30%30%;4.4.对有抗渗要求的混凝土,不宜 对有抗渗要求的混凝土,不宜(by)(by)小于设计混凝土强度等级值的 小于设计混凝土强度等级值的50%50%;5.5.对有抗冻耐久性要求的混凝土,不宜 对有抗冻耐久性要求的混凝土,不宜(by)(
17、by)小于设计混凝土强度等级值的 小于设计混凝土强度等级值的70%70%;6.6.当采用暖棚法施工的混凝土中掺入早强剂时,可按综合蓄热法受冻临界强度取值;当采用暖棚法施工的混凝土中掺入早强剂时,可按综合蓄热法受冻临界强度取值;7.7.当施工需要提高混凝土强度等级时,应按提高后的强度等级确定受冻临界强度。当施工需要提高混凝土强度等级时,应按提高后的强度等级确定受冻临界强度。一、冬期施工(sh gng)概述第 9页/共 43页第十页,共43页。l l 水泥 水泥l l 冬期施工宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。冬期施工宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。l l 蒸汽养护可选矿渣水泥。掺防冻剂严禁用高
18、铝水泥 蒸汽养护可选矿渣水泥。掺防冻剂严禁用高铝水泥l l 最小水泥用量不宜低于 最小水泥用量不宜低于280kg/m3 280kg/m3。l l 水灰比或水胶比应小于 水灰比或水胶比应小于0.55 0.55或 或0.5 0.5。l l 注:注:1 1 大体积混凝土的最少水泥用量,应根椐实际情况决定 大体积混凝土的最少水泥用量,应根椐实际情况决定(judng)(judng);l l 2 2 强度等级不大于 强度等级不大于C15 C15的混凝土,其最大水灰比和最少水泥用 的混凝土,其最大水灰比和最少水泥用量可不受以上限制;量可不受以上限制;l l 3 3 本规程所称的水胶比,普通混凝土系指水与水泥
19、 本规程所称的水胶比,普通混凝土系指水与水泥(包括掺合 包括掺合料)重量之比;轻骨料混凝土系指水泥的净水灰比(水不包括 料)重量之比;轻骨料混凝土系指水泥的净水灰比(水不包括轻骨料 轻骨料1h 1h吸水量,水泥不包括掺加的混合料)。吸水量,水泥不包括掺加的混合料)。混凝土原材料要求 混凝土原材料要求(yoqi)(yoqi)二、冬期施工(sh gng)要求第 10页/共 43页第十一页,共43页。l l 骨料 骨料l l 拌制混凝土所用骨料应清洁,不得含有冰、雪、冻块及其他 拌制混凝土所用骨料应清洁,不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质。易冻裂物质。l l 掺用含有钾、钠离子的防冻剂混凝土,不得
20、采用活性骨料或 掺用含有钾、钠离子的防冻剂混凝土,不得采用活性骨料或在骨料中混有这类物质的材料。在骨料中混有这类物质的材料。l l 外加剂 外加剂l l 非加热养护法混凝土施工 非加热养护法混凝土施工(sh gng)(sh gng)所选用的外加剂应含有 所选用的外加剂应含有引气组分,含气量宜控制在 引气组分,含气量宜控制在3%3%5%5%。l l 基本组成:减水组分 基本组成:减水组分+防冻组分 防冻组分+早强组分 早强组分+引气组分 引气组分+其它助 其它助剂 剂l l 预应力禁止使用含亚硝酸盐类的外加剂(管道灌浆)。预应力禁止使用含亚硝酸盐类的外加剂(管道灌浆)。混凝土原材料要求 混凝土原
21、材料要求(yoqi)(yoqi)二、冬期施工(sh gng)要求第 1 1页/共 43页第十二页,共43页。l l 材料加热温度应据热工计算确定;材料加热温度应据热工计算确定;l l 混凝土原材料加热宜采用加热水的方法,当加热水仍不能 混凝土原材料加热宜采用加热水的方法,当加热水仍不能满足要求时,再对骨料 满足要求时,再对骨料(lio)(lio)进行加热。进行加热。l l 水、骨料 水、骨料(lio)(lio)加热的最高温度应符合下表的规定。加热的最高温度应符合下表的规定。混凝土原材料要求 混凝土原材料要求(yoqi)(yoqi)水泥强度等级 水温 骨料温度42.5水泥 80 60 42.5水
22、泥 60 40 注:水可加热到100,但水泥不得与80 以上水接触,防止“假凝”;水泥不加热,在暖棚内存放。二、冬期施工(sh gng)要求第 12页/共 43页第十三页,共43页。调整 调整(tiozhng)(tiozhng)配合比 配合比n n 主要适用于在 主要适用于在0 0左右的混凝土施工。具体做法:左右的混凝土施工。具体做法:n n 选择适当品种 选择适当品种(pnzhng)(pnzhng)的水泥是提高混凝土抗冻的 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 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,且在早期强度最高,一般 水泥水化
23、热较大,且在早期强度最高,一般3 3天抗压强度 天抗压强度大约相当于普通硅水泥 大约相当于普通硅水泥7 7天的强度,效果较明显。天的强度,效果较明显。n n 尽量降低水灰比,稍增水泥用量,从而增加水化热量,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。缩短达到龄期强度的时间。二、冬期施工(sh gng)要求第 13页/共 43页第十四页,共43页。n n 掺 掺用 用引 引气 气剂 剂。在 在保 保持 持混 混凝 凝土 土配 配合 合比 比不 不变 变的 的情 情况 况下 下,加 加入 入引 引气 气剂 剂后 后生 生成 成的 的气 气泡 泡,相 相应 应增 增加 加
24、了 了水 水泥 泥浆 浆的 的体 体积 积,提 提高 高拌 拌和 和物 物的 的流 流动 动性 性,改 改善 善其 其粘 粘聚 聚性 性及 及保 保水 水性 性,缓 缓冲 冲(hu(hu nchng)nchng)混凝土内水结冰所产生的水压力,提高混凝土的抗冻性。混凝土内水结冰所产生的水压力,提高混凝土的抗冻性。n n 掺 掺加 加早 早强 强外 外加 加剂 剂,缩 缩短 短混 混凝 凝土 土的 的凝 凝结 结时 时间 间,提 提高 高早 早期 期强 强度 度。应 应用 用较 较普 普遍 遍的 的有 有硫 硫酸 酸钠 钠(掺 掺用 用水 水泥 泥用 用量 量的 的2%2%)和 和MSF MSF复
25、合早强试水剂(掺水泥用量的 复合早强试水剂(掺水泥用量的5%5%)。)。n n 选 选择 择颗 颗粒 粒硬 硬度 度高 高和 和缝 缝隙 隙少 少的 的集 集料 料,使 使其 其热 热膨 膨胀 胀系 系数 数和 和周 周围砂浆膨胀系数相近。围砂浆膨胀系数相近。二、冬期施工二、冬期施工(sh gng)(sh gng)要求要求第 14页/共 43页第十五页,共43页。n n 混凝土搅拌站要严格按照实验室发出的配合比通知单位进行生产,不 混凝土搅拌站要严格按照实验室发出的配合比通知单位进行生产,不得擅自修改配合比。搅拌前先用热水冲洗搅拌机 得擅自修改配合比。搅拌前先用热水冲洗搅拌机10 10分钟,搅
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