混凝土冬期施工的方法(通用10篇)
混凝土冬期施工的方法 篇1
摘要:由于冬期季节性的特点, 对混凝土施工原材、搅拌、运输及养护等方面要求较高, 本文详细论述了混凝土工程施工各个工序在冬期施工中的要点。
关键词:冬期,混凝土,施工
1 冬期施工特点
1.1 冬期混凝土特点
0-4℃时, 凝结时间比15℃延长3倍;温度降到0.3-0.5℃时, 混凝土开始冻结后, 反应停止;温度降到-10℃时, 水化反应完全停止, 混凝土强度不再增长。再负温条件下, 混凝土中的水结冰, 体积增加, 硬化的砼结构遭到冻胀破坏。
1.2 冬期施工安全、质量风险较大, 施工成本投入高, 施工生产效率低下
冬期施工由于施工条件及施工环境不利, 是工程质量事故的多发季节, 尤其以混凝土工程居多。工程质量事故出现的隐蔽性和滞后性, 及时工程是冬天施工的, 质量问题大多在春天开始暴漏, 因而给质量事故的处理带来很大的难度, 轻者进行重新修补, 严重的需要返工处理, 不仅给工程带来经济损失, 还影响工程的使用寿命。
2 冬期施工准备
施工之前, 落实好冬期施工必备的有关工程材料、防寒物资、能源和机具设备, 如拌和站烧水用的锅炉、水箱、管道、煤炉、烟囱、搅拌棚和暖棚搭设用的棚布、棉被、草席、普通温度计、内埋式温度计等, 并进行供热锅炉、管道的安装调试工作。结合所施工项目从施工方法、施工工艺、每道工序上合理安排施工。对各项设施和材料, 事先作好防雪、防冻等防护措施。
3 混凝土工程冬期施工措施
3.1 原材料控制
(1) 水泥:选用普通硅酸盐水泥配制混凝土, 且对水泥进行保温存储。
(2) 骨料:粗、细骨料必须置于防雨雪的棚里, 保证骨料清洁, 不得含有冰雪及冻块。粗、细骨料拌和前必须置于暖棚内, 棚内升火炉, 温度不低于5℃。
3.2 混凝土拌和及运输
混凝土运输采用混凝土罐车运输, 在混凝土罐上包裹保温材料, 防止运输过程中热量损失。
运输中的温度损失用下式计算:
T2=T1- (αt1+0.032n) (T1-Ta)
式中:
T2——混凝土运输至浇筑时的温度 (℃) ;
T1——混凝土拌合物出机温度 (℃) ;
t1——混凝土运输至浇筑的时间 (h) ;
n——混凝土转运次数;
Ta——混凝土拌合物运输时的环境温度 (0) ;
α——温度损失系数, 取0.25。
根据当时测温情况, 对混凝土的出机温度及保温材料进行调整, 要求混凝土出搅拌机的温度不低于10℃, 入模温度不低于5℃。
(1) 可采取拌和用水加热的办法保证混凝土的温度, 水的加热温度不高于80℃。搅拌时先投入骨料和已加热的水, 充分搅拌后再投入水泥、矿物掺和料、外加剂等, 当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时, 重新调整拌和料的加热温度。搅拌时间一般较正常温度下延长50%左右。
(2) 混凝土在其抗压强度达到设计强度的30%前不得受冻, 当混凝土抗压强度未达到5MPa前, 也不得受冻。
3.3 混凝土浇筑
(1) 混凝土浇筑前, 要清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。混凝土入模前, 采用专用的设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量及泌水率等工作性能;保证混凝土的入模及入孔温度不得低于5℃;开始养护时的温度不得低于5℃, 细薄截面结构不得低于10℃。
(2) 存在新、旧混凝土施工缝时, 当旧混凝土面和外露钢筋或预埋件暴露在冷空气中时, 对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋或预埋件用塑料包裹, 棉毡覆盖保温。
(3) 设置专人对混凝土的浇筑及养护期间的环境温度、混凝土浇筑时的入模温度随时进行检测, 检测结果作好记录。混凝土冬期施工时除按规定制作标准混凝土试件外, 还要根据养护、拆模和承受荷载的需要, 增加与结构同条件养护的试件不少于2组, 混凝土由与其同条件养护的混凝土试件的强度来确定撤除养护的时间, 混凝土的抗压强度达到设计强度的30%及5MPa后再撤除养护。
(4) 混凝土浇筑采取分层连续浇筑, 分层厚度40~50cm, 不得小于20cm, 并尽量缩短每层浇注的分段长度, 减少混凝土的散热面并及时覆盖保温。
(5) 大体积混凝土冬期施工, 应防止砼内部水化热过大。为防止混凝土内外温差过大, 混凝土表面应以保温材料覆盖, 并预留测温孔或埋设测温片, 加强测温监控, 作好中心温度、表面温度和环境温度的记录。
(6) 混凝土采取在每天温度较高时进行浇注, 不得直接洒水养护, 采用喷涂养护剂或采用保湿增湿措施养护。
3.4 墩台及涵身保温及养护
(1) 墩台及涵身在混凝土浇筑前, 先在钢模外侧紧贴模板密裹保温材料保温, 墩台及涵身四周用钢管搭设暖棚骨架, 混凝土浇注完成后, 用棚布或彩条布罩住墩身形成暖棚, 可在棚内升火炉加温。棚内挂温度计, 棚内温度不低于5℃, 派专人看管火炉并检测混凝土温度和环境温度。
(2) 墩台及涵身混凝土在养护期间的养护温度每昼夜定时检查4次, 室内外环境温度每昼夜定时定点检查4次, 升温和降温期间每小时测1次, 恒温期间每两小时1次。保证每小时的降温不大于5℃。若有较大幅度的降温时, 必须及时采取保温措施。
(3) 墩台及涵身混凝土强度达到规范要求的抗冻强度后方可拆模, 混凝土与环境的温差不得大于15℃, 以防止混凝土表面冷却过快, 产生收缩裂纹。混凝土拆模后密裹一层中厚塑料布进行保温处理, 防止冷风直接对其进行侵袭, 包裹时间自拆模后不得少于21天。
(4) 养护完成当温度仍在0℃以下时, 待混凝土冷却至5℃混凝土且与环境的温差不大于15℃, 可以拆除暖棚。暖棚拆除后, 要检查墩台顶是否密封, 严防冰雪、雨水进入墩顶预留螺栓孔内发生冻胀造成墩柱开裂, 包裹蓄热保温保湿, 以确保混凝土强度, 墩台身必要的湿度。
3.5 梁体保温及养护
(1) 本项目预制梁均在梁场内进行预制, 在预制场内设置标准蒸汽暖棚进行防寒保温。
(2) 梁体预应力孔道灌浆必须保证在正温下进行, 其强度达到25MPa前不得受冻。预应力孔道压浆浆体要求不泌水, 适当早强。浆体搅拌时, 适当控制水温, 水预热温度不能影响到浆体稠度及其他性能。
(3) 跨南水北调大桥悬臂现浇连续梁混凝土养护采用电压锅炉蓄热法, 施工前搭设暖棚, 暖棚顶面与侧面一边相连, 另一边可开可合, 利于浇注施工, 顶面每跨为一单元, 施工完一跨后及时覆盖, 再卷开另一跨进行施工, 以此类推进行。暖棚采用中厚塑料布外包土工合成保温被进行, 四脚用砂袋压实, 保证密闭, 暖棚内采用电压锅炉进行加热, 提高保温效果。
(4) 混凝土浇注前在梁体内设置测温片, 测温片布置在连续梁主跨墩顶左右两米各设一处, 横向布置在底板混凝土最厚部分的芯部, 合计设置八处。在混凝土养护期间, 对已浇注混凝土进行温度监控, 及时测量混凝土芯部温度、表层温度及环境气温, 每日4次, (早6点, 中午12点、下午18点、晚24点) 并做好测温记录, 并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度。
(5) 梁体施工选择较好的天气、气温较高的时段进行, 拆模时也选择每日的10点到14点进行。
3.6 混凝土试块的留置
冬期施工期间多做两组同条件养护试块, 一组用来测定混凝土受冻前的临界强度, 另一组用作28d的强度测试, 试块应在浇筑现场取样制作, 试压前, 试块应放在有正温条件的房间内, 解冻后再进行试压, 停放时间约6~12h。
4 结束语
由于季节性的特点, 混凝土工程冬施期间除按照常温的施工要求外, 还应检查外加剂的质量和掺量;水和骨料加热温度;混凝土出机入模及养护过程中的温度。设专人测温, 详细做好测温记录工作, 整理归档。严格控制混凝土拆除温度和拆模时间, 模板及混凝土的保温覆盖要及时有效。这样才能保证冬期混凝土的施工质量, 从而保证整个工程的施工质量。
浅谈冬期施工混凝土的浇筑 篇2
混凝土浇筑时要保证混凝土的均匀性和密封性,要保证结构的整体性,尺寸准确,钢筋、预埋件位置正确。拆模后混凝土表面要平整、光洁。
在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。浇筑时,拌合物有拌板、漏斗或各类运输工具中卸出砂浆容易与容器冻结,故在浇筑前应采取防风、防冻保护措施,一旦发生混凝土遭冻应进行二次加热搅拌,使拌合物具有适宜的施工和易性后再浇筑。
冬期施工浇筑混凝土时,不易留置施工缝。如因技术或组织上的原因不能连续浇筑时,若其停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间,则应正确留置施工缝。施工缝的位置宜留在结构剪力较小,且便于施工的部位。柱应留水平缝;梁、板、墙应留垂直缝。柱子应留在基础顶面,梁或吊车梁留在牛腿的下面,吊车梁的上面或无梁楼板柱帽的下面。高的梁应留在板底面以下20~30mm处,平板楼板应留在平行于板短边的任何位置。肋形楼板如与次梁平行方向浇筑,应留在次梁跨度的中间1/3跨度范围内。楼梯应留在楼梯长度中1/3长度范围内。
当浇筑露天挑台或考虑温度应力影响的长度较大的构件时,为避免裂缝,应留置施工缝,施工缝的留置位置应会同设计单位按热工计算或根据需要留置。
在施工缝处接着浇筑混凝土时,应先除掉水泥薄膜和松动的石子,湿润冲洗干净,并使接缝处原混凝土的温度高于2℃,然后铺抹水泥浆或与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层,待已浇筑的混凝土强度高于1.2MPa时,允许继续浇筑。
2.浇筑技术
混凝土拌合物入模浇筑,必须经过振捣,使其内部密实,并能充分填满模板各个角落,制成符合设计要求的构件。
冬期振捣混凝土要采用机械振捣,振捣要快速,浇筑前应做好必要的准备工作,如模板、钢筋和预埋检查、清除冰雪冻块、浇筑时所用脚手架、马道的搭设和防滑措施检查、振捣机械和工具的准备等。
浇筑柱子时,一个施工段内每排柱子应按由外向内对称的顺序浇筑,不要由一端向另一端推行,以防柱子模板逐渐受推倾斜,造成误差而难以纠正。
梁和板一般同时浇筑,从一端开始向前推进。只有梁高大于1m时才允许单独浇筑梁,此时的施工缝应留在楼板板面下2~3cm处,梁底与梁侧面要注意捣实,振捣器不要直接触及钢筋或预埋件。楼板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚,振捣后用长的木抹子抹平,然后铺塑料膜,其上及时铺盖保温层。
大体积钢筋混凝土结构,在工业建筑中多为设备基础,在高层建筑中多为厚大的基础底板,因其上面荷载很大,整体性要求较高,往往不允许留施工缝,要求一次连续浇筑完毕。另外,大体积钢筋混凝土结构浇筑后,由于结构表面系数小,体积大,水泥的水化热量高,水化热聚积在内部不易散发,混凝土内部温度逐渐增高,而表面散热甚快,形成很大的内外温差,内部产生压力,外部表面产生拉應力。如混凝土与外界温度差大于20℃,则混凝土表面产生裂纹。当混凝土内部逐渐冷却、产生收缩时,由于受到基底或后浇筑混凝土的约束,接触处将产生很大的拉应力。当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,在约束接触处会产生裂缝,甚至会贯穿整个混凝土块板,带来严重的危害。浇筑大体积钢筋混凝土结构时,混凝土本身的内外温差和混凝土表面与自然或介质间的温差所造成的裂纹,都应设法预防。
要防止大体积混凝土浇筑后产生裂纹,必须减小浇筑后混凝土的内外温差及与介质间的温差。此外,应优先选用水化热低的水泥,降低水泥用量,掺入适量的粉煤灰,降低浇筑速度并减少浇筑层厚度,或采取保温措施提高环境温度,将温度控制在20℃以内。必要时,可经过热工计算或与设计单位协商留置施工缝。
为浇筑振捣密实,混凝土应分层浇筑,每层厚度不得超过规范规定。
分层浇筑厚大整体式结构时,已浇筑层的混凝土的温度,在被上一层混凝土覆盖前,不应降至热工计算的数值以下,也不得低于2℃。
浇筑承受内力接头的混凝土(或砂浆),宜先将结合处的表面加热到正温。浇筑后的接头混凝土(或砂浆)在温度不超过45℃的条件下,应养护至设计要求强度,当设计不要求时,其强度不得低于设计标号的70%。
施工建筑地面以下结构混凝土时,常会遇到在同类别的基土上和冻结层上浇筑混凝土的问题。冬期一般不得在强冻胀性地基上浇筑混凝土,这类土含水率高,冻胀变形大,如果地基遭冻,必然要引起混凝土的冻害和变形。在弱冻胀性的地基土上浇筑时,地基上应保温,这类土冻胀性略小,施工时尽量勿使地基土受冻,以免地基土冻胀,危及混凝土。在非冻胀性的地基上浇筑混凝土时,可不考虑土对混凝土的冻胀影响,但在受冻前,混凝土的抗压强度不得低于受冻临界强度。尤其应检测与冻结层接触的混凝土温度。当温度高于10℃时,为防止地基土融化,应在冻结土与混凝土之间铺置干沙垫层。为防止大体积混凝土在垫层部分的过大温差和热损失,可在施工措施中考虑加热垫层或将垫层改成轻质混凝土。
3.入模温度
混凝土入模温度与自然气温、保温材料及条件、结构表面系数和混凝土强度要求等因素有关。一般要求强度高,发展快,养护时间短,入模温度要高。如表面系数大,工期又不十分急,只要求具有免遭冻害的强度,则入模温度可稍低些。提高和控制入模温度可作为冬期施工一项主要措施,一般入模温度为15~25℃。
混凝土冬期施工原理及方法 篇3
关键词:混凝土,冬季施工,原理,施工方法,注意事项
1 混凝土冬季施工的一般原理
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,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,主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时,水化作用加快,强度增长也较快;而当温度降低到0℃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少了,因此,水化作用减慢,强度增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变为固相时,水泥水化作用基本停止,此时强度就不再增长。水变成冰后,体积约增大9%,同时产生约2 500 kg/cm2的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值,使混凝土受到不同程度的破坏(即旱期受冻破坏)而降低强度。此外,当水变成冰后,还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌,减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力,从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后,又会在混凝土内部形成各种各样的空隙,而降低混凝土的密实性及耐久性。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,我国规定为不低于设计标号的30%,也不得低于35 kg/cm2。
2 混凝土冬季施工方法的选择
从上述分析可以知道,在冬季混凝土施工中,主要解决三个问题:1)如何确定混凝土最短的养护龄期;2)如何防止混凝土早期冻害;3)如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中,要根据施工时的气温情况,工程结构状况(工程量、结构厚大程度与外露情况),工期紧迫程度,水泥的品种及价格,早强剂、减水剂、抗冻剂的性能及价格,保温材料的性能及价格,热源的条件等,来选择合理的施工方法。一般来说,对于同一个工程,可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案,应当用最短的工期、最低的施工费用,来获得最优良的工程质量,也就是工期、费用、质量最佳化。目前,基本上采用以下几种方法:
1)调整配合比方法。
主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法:a.选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻性的重要手段。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 d抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥7 d的强度,效果较明显。b.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。c.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。d.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%)。e.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-10℃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0℃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-10℃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。a.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。b.蒸汽加热。用蒸汽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。c.电加热。将钢筋作为电极,或将电热器贴在混凝土表面,使电能变为热能,以提高混凝土的温度。此法简单方便,热损失较少,易控制,不足之处是电能消耗量大。d.红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器,对混凝土进行密封辐射加热。
4)抗冻外加剂。
在-10℃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。目前常用的有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。
3 混凝土冬季施工注意事项
3.1 基本要求
1)冬季施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥标号不宜低于32.5,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300 kg,水灰比不应大于0.6,并加入早强剂,必要时应加入防冻剂(根据气温情况确定)。
2)为减少冻害,应将配合比中的用水量降至最低限度,办法是:控制坍落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。
3)模板和保温层,应在混凝土冷却到5℃后方可拆除,当混凝土与外界温差大于20℃时,拆模后的混凝土表面,应临时覆盖,使其缓慢冷却。
4)未冷却的混凝土有较高的脆性,所以结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载的作用。
3.2 混凝土的拌制
1)拌制混凝土用的骨料必须清洁,不得含有冰雪和冻块,以及易冻裂的物质,在掺有含钾、钠离子的外加剂时,不得使用活性骨料,在有条件的时候,砂石筛洗应抢在零上温度时做,并用塑料纸,油布盖好。2)拌制掺外加剂的混凝土时,如外加剂为粉剂,可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入,如外加剂为液体,使用时应先配制成规定浓度溶液,然后根据使用要求,用规定浓度溶液配制成施工溶液,各溶液要分别置于有明显标志的容器中,不得混淆,每班使用的外加剂溶液应一次配成。3)当施工期处于0℃左右时,可在混凝土中添加早强剂,掺量应符合使用要求及规范规定,且应注意在添加前做好模拟试验,以核实有关技术措施;对于有限期拆模要求的混凝土,还应适当提高混凝土设计等级。4)混凝土中添加防冻剂时,严禁使用高铝水泥。5)严格控制混凝土水灰比,由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。6)搅拌掺有外加剂混凝土时,搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。7)混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。
3.3 混凝土的运输和浇筑
1)混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点,以减少材料运输过程中的热量损失,同时也应正确选择运输用的容器(包括形状,大小,保温措施)。2)混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上,特别是新老混凝土(如梁,柱交接处)交接处的冰雪及垃圾。3)当采用商品混凝土时,在浇筑前,应了解商品混凝土中掺入抗冻剂的性能,并做好相应的防冻保暖措施。4)分层浇筑混凝土时,已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前,不应低于计算规定的温度也不得低于2℃。5)重点工程或上部结构要连续施工的工程,混凝土应采取措施,以保证预期所要达到的强度。6)预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前,浇灌部位的混凝土必须经预热,并采用热的水泥浆,砂浆或混凝土,浇灌后在正温下养护到强度不低于15 MPa。7)现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。
3.4 混凝土的养护
1)冬季浇筑的混凝土,由正温转入负温养护前,混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%,对于C10以下的混凝土不得小于5 MPa。2)采用的保温材料(草袋,麻袋),应保持干燥。3)在模板外部保温时,除基础可随浇筑随保温外,其他结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土,钢模表面可先挂草帘,麻袋等保温材料并扎牢,然后再浇筑混凝土。4)保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上,可先覆盖塑料薄膜,上部再覆草袋,麻袋等保温材料,保温材料的铺设厚度为:一般情况下0℃以上铺一层;0℃以下铺两层或三层;大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温,其保温层厚度,材质应根据计算确定。5)拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料,以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
4 结语
冬期是混凝土工程质量事故的多发季节,而且有明显的滞后性,即冬期浇筑的混凝土出现质量问题时,多在春融或后期呈现。由于事故发现较晚,所以处理难度较大。冬期混凝土施工关键是控制混凝土的裂缝。裂缝危害性很大,这些裂缝破坏了结构的整体性,改变了设计安排的应力分布图形及混凝土的受力条件,从而有使局部甚至整体结构发生破坏的可能,即使是一般的表面裂缝对混凝土的耐久性也是有损害的,出现裂缝的结构温度应力迭加,对整体结构的应力状态,在运行阶段具有不可忽视的影响,所以控制裂缝的产生,运用正确合理的施工措施,对于冬期混凝土施工具有深远影响。
参考文献
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混凝土冬期施工的方法 篇4
【关键词】钢混凝土;冬期施工;准备工作;技术措施
随着我国国民经济的发展,基本建设日益繁荣,特别是在北方地区,近年来都处于暖冬季节,冬季施工环境得以改善。为使工程早日投产充分发挥其经济效益和社会效益冬季施工任务也愈来愈紧,伴随而来也是工程质量问题的多发季节。笔者结合多年的工程实践浅谈如何做好冬季施工发表几点见解。
1.做好冬期施工前的准备工作
1.1注意提前收集施工地区气温变化的资料
规范规定当室外日平均气温连续5天降到5℃或5℃以下,或者最低气温降到0℃或0℃以下时,即进入冬期施工,因此在工程即将进入冬期施工前,要提前准备和防范,把不利的因素消除在萌芽状态,要提前收集当地冬期的气象资料。了解当地的气温变化,持续时间、最低温度以及最大风雪等资料,还要了解施工中未来一周的变化,只有这样才能作到防患于未然。
1.2做好冬期施工技术文件的编制工作
在工程进入冬期施工前要编制好冬期施工技术文件。作为冬期施工的技术指导性文件,冬期施工技术文件必须包括施工方案和施工组织设计或技术措施。
1.3作好人员培训和技术交底工作
冬期施工由于在负温下进行作业,不了解或不熟悉冬期施工规律,极易造成工程质量事故,为保证工程质量,组织施工人员学习国家和地方有关冬期施工规范标准规定,掌握有关冬期施工的基本理论及施工方法。工程技术人员进行冬期施工前必须做好技术交底。防止施工操作人员违反施工规范造成认为的质量事故。
1.4作好原材料的检验复试及混凝土的配合比工作,以防止不合格的材料使用在工程中,从源头上消除引起工程质量隐患的因素
2.钢筋混凝土工程冬季施工的技术措施
一般情况下,混凝土冬期施工要求正温浇筑、正温养护。对原材料的加热,以及混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护进行热工计算,并据此施工。
(1)冬期施工中配制混凝土用的水泥,应优先选用活性高,水化热量大的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,不宜使用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。水泥的强度等级不底于42.5,最小水泥用量不小于300kg/m3。水泥不得直接加热,使用前1-2d运入暖棚存放。暖棚温度宜在5℃以上。
(2)骨料要求提前清洗和储备,做到骨料清洁、无冻块和冰雪。冬期骨料所用储备场地应选择在地势较高不积水的地方。冬期施工拌制混凝土的砂石温度要符合热工计算需要的温度。骨料的加热方法可因地制宜,但以蒸汽加热法为好。其优点是加热温度均匀热效率高。缺点是骨料中的含水量增加。
(3)因为水的比热是砂石料的5倍左右,所以冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法。水可以加热到100℃,但由于水泥和80℃左右的水拌和会发生骤凝现象实践中一般控制在70℃以内。
(4)原材料不论用何种方法加热,在设计加热设备时,必须先求出每天的最大用料量和要求达到的温度。根据原材料的初温和比热,求出需要的总热量。同时考虑加热过程中热量的损失。有了要求的总热量就可以决定采用热源的种类、规模和数量。
(5)混凝土不宜露天搅拌,应尽量搭设暖棚,优先选用大容量的搅拌机。以减少混凝土的热量损失。搅拌前,用热水或蒸汽冲洗搅拌机。混凝土的拌和时间比常温规定时间延长50%。
(6)混凝土在运输时间和距离应保证混凝土不离析,不丧失塑性。采取的措施主要为减少运输时间和距离;使用大容积的运输工具并加以适当的保温。
(7)混凝土在浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,尽量加快混凝土的浇筑速度,防止热量散失过多。混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。采用加热养护时,混凝土养护前的温度不低于2℃。温度过底则容易造成新浇混凝土冷却太快,使混凝土在很短时间内降至冰点温度而影响混凝土早期强度增长。
(8)在施工操作上要加强混凝土的振捣,尽可能提高混凝土的密实度,冬期振捣混凝土要采用机械振捣。振捣时间应比常温时有所增加。
(9)加热养护整体式结构时,施工缝的位置应设在温度应力较小处。加热温度超过40℃时,由于温度高,势必在结构内部产生温度应力。因此在施工前应征得设计单位的意见,在跨内适当的位置设置施工缝。
(10)施工缝处,在水泥终凝后立即用3-5个大气压的气流吹除结合面的水泥膜,污水和松动石子。继续浇筑时为使新老混凝土牢固结合,不产生裂缝,要对旧混凝土表面进行加热,使其温度和新浇混凝土入模温度相同。
(11)为了保证新浇混凝土与钢筋的可靠粘结,当气温在-15℃以下时,直径大于25mm的钢筋和预埋件,可喷热风加热至5℃,并清除钢筋上的污土和锈渣。
(12)做好试块的留置工作。根据规范冬期施工试块不少于2组,与结构同条件养护,分别用于检验受冻前混凝土和转入常温养护28天的混凝土强度。
(13)加强混凝土成品的养护。冬期混凝土的养护管理是保证混凝土质量的重要措施。新浇筑的混凝土要做好覆盖保温工作,并经常检查做好混凝土的测温工作实施信息化养护保证混凝土在临界强度前不受冻。
(14)钢筋冷拉可在负温下进行,但温度不宜低于-20℃。如采用控制应力方法时,冷拉控制力较常温提高30N/㎜2;采用冷拉率控制方法时,冷拉率与常温相同。
(15)钢筋的焊接宜在室内进行,如必须在室外焊接。其最低气温不低于-20℃,且应与防雪和防风措施,刚焊接的接头严禁立即碰到冰雪,避免造成冷脆现象。
(16)冬期进行钢筋焊接影响因素较多,钢筋焊接前必须根据当地的施工条件、气温状况进行试焊,试焊时先根据气温状况调整焊接参数及焊接工艺,焊接参数和工艺确定后。再进行试焊,试焊的焊件送实验室实验,合格后再进行批量焊接。
(17)焊剂或焊条在冬期运输,保存过程中极易受潮,使用受潮的焊剂或焊条会造成焊接熔池中混入气体停留在焊肉内中造成气孔影响焊接质量。在使用焊条或焊剂时,要按说明书的要求对焊条或焊剂进行烘培,干燥后再使用。
(18)冬期不得在强冻地基上浇筑混凝土。这种土冻胀变形大,如果地基土遭冻,必然引起混凝土的冻害及变形。在弱冻性地基上浇筑时,地基上应进行保温,以免遭冻。
3.制定冬期安全施工措施
冬期施工气温较低,引发安全事故的因素较多,在施工前要制定相应的冬期安全施工措施,配备必要的安全防护用品,对施工人员进行安全教育。尤其是高空作业和特殊工种的教育,并加强现场施工管理工作,确保工程安全施工。
4.结束语
浅谈混凝土冬期施工方法 篇5
1 冬期施工期限划分原则是
根据当地多年气象资料统计, 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5d高于5℃时解除冬期施工, 通化地区冬季混凝土施工时间基本为11月1日至次年3月30日。
2 混凝土冬期施工的一般原理
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, 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, 主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时, 水化作用加快, 强度增长也较快;而当温度降低到0℃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少了, 因此, 水化作用减慢, 强度增长相应较慢。温度继续下降, 当存在于混凝土中的水完全变成冰, 也就是完全由液相变为固相时, 水泥水化作用基本停止, 此时强度就不再增长。
水变成冰后, 体积约增大9%, 同时产生冰胀应力, 应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值, 使混凝土受到不同程度的破坏 (即旱期受冻破坏) 而降低强度。此外, 当水变成冰后, 还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌, 减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力, 从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后, 又会在混凝土内部形成各种各样的空隙, 而降低混凝土的密实性及耐久性。
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, 实际上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, 通过大量实际验证表明, 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 (如混凝土28d强度达到设计强度的40%) 的混凝土受冻后, 后期强度损失很小, 可以满足设计强度。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, 新版《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-2011中规定为:普通混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时, 应为设计的混凝土强度标准值的30%;采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥配制的混凝土, 应为设计混凝土强度标准值的40%, 新规范取消了混凝土强度低于C15时的要求, 所以冬季施工时混凝土强度等级应达到C20以上。
3 混凝土冬季施工方法的选择
从上述分析可以知道, 在冬季混凝土施工中, 主要解决三个问题:一是如何确定混凝土最短的养护龄期, 二是如何防止混凝土早期冻害, 三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中, 要根据施工时的气温情况, 工程结构状况, 水泥的品种, 早强剂、抗冻剂的性能选择, 目前, 基本上采用以下4种方法。
3.1 调整配合比方法
主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法:a.选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段, 如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。b.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。c.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。d.掺加早强外加剂, 缩短混凝土的凝结时间, 提高早期强度。e.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。此种方法近几年在工业建筑、民用建筑应用较多, 如通钢大学生公寓框架、益信家园住宅小区工程都采用此种方法, 现投入使用几年, 使用效果良好。
3.2 蓄热法
主要用于室外气温不低于-15℃时, 地面以下的工程, 或表面系数M不大于5m-1的结构, 应优先选用蓄热法养护。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0℃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。此种方法最适用于建筑基础工程或大体积混凝土工程。
3.3 外部加热法
主要用于气温-10℃以下的混凝土施工, 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。a.火炉加热:一般在较小的工地使用, 方法简单。b.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。此种方法适合工业建筑, 如通化冶金区使用蒸汽比较方便, 可以直接在混凝土内部预埋蒸汽管, 表面加以覆盖, 完全可以在-20℃左右施工, 如干熄焦工程、小球烧结工程都是在冬季1~2月份施工, 也能保证混凝土的质量。因费用较高民用建筑一般不采用此方法。c.电及红外线加热:电热器、红外线发生器贴在混凝土表面, 以提高混凝土的温度。此法简单方便, 热损失较少, 易控制, 不足之处是费用高, 民用工程一般不采用。
3.4 抗冻外加剂 (负温养护法)
此方法适用于在-15℃以上的气温中, 宜使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥, 混凝土浇筑后的起始养护温度不低于5℃温度, 并应以浇筑后5d内的预计最低气温来选用防冻剂, 目前常用有单抗冻剂、复合抗冻剂。但无论加入何种外加剂必须按产品说明书及实验室给出的试化验单进行施工, 混凝土浇筑后裸露表面必须有薄膜覆盖等养护措施, 此方法近年应用较多, 通化市二道江学苑小区综合泵站, 明珠家园小区内车库等都使用此方法, 交工后使用效果较好。
混凝土工程的冬期施工 篇6
一、混凝土冬期施工的原理
1. 受冻后混凝土强度损失的原因
混凝土是以水泥为主要胶凝材料,与水、砂、石子按适当比例配合,经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土之所以能硬化并获得一定的强度,是因为水泥和水发生了水化作用,水化作用越快,混凝土的强度增长也越快,水化作用一旦停止,混凝土强度也停止增长。当施工环境温度降至0℃以下,也就是水开始结冰固化的时候,水化作用就基本上停止了,同时水结冰固化之后体积产生膨胀,在混凝土的内部产生冻胀应力,当混凝土的强度低于冻胀应力的时候,混凝土内部结构将遭受冻胀破坏,出现裂缝或者孔隙,严重影响工程质量。所以为了防止冻害影响混凝土工程施工,要采取措施增加早期强度。
2. 冬期施工材料的选择
( 1) 水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥,水泥标号不应低于32. 5号,混凝土的水泥用量不少于300kg/m3,必要时可加入早强剂或者防冻剂,但是有些防冻剂含有氯化物,对钢筋有锈蚀作用,最好使用不含氯化物的外加剂,如果必须采用含氯化物的外加剂,一定要对钢筋做防锈处理。并且氯化物量不得超过水泥重量的1% 。
( 2) 混凝土所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中,骨料中不得混有活性材料,以免发生碱 - 骨料反应。
( 3) 拌和水,一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制混凝土用水,除此之外用水一律要求符合混凝土拌合用水质量标准JGJ63 - 89的规定。
二、混凝土冬期施工措施
在实际工程中,我们要根据施工现场的实际气温情况、工程结构状况、水泥及外加剂性能等,来选择合理的施工方法。只要我们采用适当的施工方法,避免新浇筑混凝土早期浸冻,使外露混凝土与冬季气温保持较小温差,就可以取得较好的施工效果。
1. 冬期混凝土材料的加热及保温
为了保证混凝土工程冬期施工的质量,减少因原材料冻害引起的质量缺陷,混凝土拌和用砂石最好在进入冬期以前就先行组织进场,并且要用草栅、棉毡或其他材料加以覆盖保温,使材料不遭受冻害,水泥、外加剂应在库房或暖棚内进行保温,禁止对其进行直接加温; 冬季温度过低,应提前做好水源储备并防止污染。如果冬期温度过低,采用保温的方法达不到施工要求,我们就要采取对原材料加热的方法进行施工,由于水的加热设备简单,所以一般优先考虑对水的加热,水的加热法一般有烧水锅炉直接烧或者通入蒸汽、电极。
2. 混凝土搅拌
混凝土搅拌就是将水、水泥和粗细集料进行均匀拌和及混合,拌制成质地均匀、颜色一致,具有一定流动性的拌和物。冬期混凝土搅拌时,集料仓下料口、外加剂罐、搅拌机应进行封闭,并设置加热点,操作间在有空调的同时还要增设电暖气。有条件的宜采用锅炉供暖,供暖管道宜贯穿骨料仓下料口、外加剂棚、水池、搅拌机棚和操作间,不仅省时、省力,还能更好地保证混凝土的出机温度和工作性能。
3. 混凝土的运输及浇筑
冬期混凝土运输过程中,表层不得有冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度损失等现象,在运输和泵送的过程中最好采取一些保温措施,保证混凝土的入模温度不得低于5℃。严禁使用有冻结现象的混凝土。冬期混凝土浇筑时要注意在模板各接缝、棱角部位加强缝的嵌塞保温,如果遇到下雪天气,我们要将绑好钢筋的部分加盖塑料布,减少积雪清理难度。浇筑混凝土前及时将模板上的冰、雪清理干净。做好准备工作,提高混凝土的浇筑速度。在混凝土泵体料斗、泵管上包裹阻燃草帘被。冬期混凝土浇筑后振捣要采用机械振捣,振捣要快速,保证混凝土的均匀性和密实性,要保证结构的整体性、尺寸的准确性,拆模后混凝土表面平整、光洁。
4. 混凝土的养护
混凝土冬期养护主要就是保温,我们尽可能使用胶合板、木板等具有一定保温作用的模板,用保温材料如棉被、草帘或泡沫保温板等覆盖暴露混凝土表面和包裹钢模板,使混凝土强度较快发展,从而抵抗冻害。除此之外我们还可以采用暖棚法、蒸汽加热养护、电热养护等方法进行施工。
5. 冬期混凝土质量检查
冬期混凝土施工过程中除了要注意常规施工中容易出现的蜂窝、麻面、缺棱掉角、漏筋、裂缝等缺陷之外,我们还应该对施工全过程的温度进行测量和监控。如果发现测试温度和热工计算要求不符合时,应马上采取措施加强保温。在混凝土养护时除按上述要求检测环境温度外,同时应对掺用了外加剂的混凝土养护温度进行定时定点测量。温度的测温点应编号画在测温平面图上,测温人员应同时检查覆盖保温情况,并了解结构的浇筑日期、养护期限以及混凝土最低温度,测温时测温表插入测温管中,并立即覆盖,以免受外界气温影响,如发现问题应立即通知有关人员,以便及时采取措施。
冬季施工砼除按规定制作标准养护的试块外,还根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要比常温多两组同条件试块,借以查明强度的发展情况,同条件试块的养护应与建筑物相同,同条件试块其中一组用于检验混凝土受冻前的强度,确定混凝土热养护期限,或用于检验拆模强度; 另一组用于检验混凝土同条件养护28天再转入标养28天的强度值。混凝土试块不得在受冻状态下试压,当混凝土试块受冻时,要先解冻,将试块表面擦干后再进行试压。试块要及时送检,由于气温较低,水泥的水化反应速度较慢,混凝土会出现凝结时间延长的现象,应根据同条件养护的试块强度决定拆模时间。拆模时,如果混凝土表面与环境的温差大于20℃ ,混凝土表面应及时覆盖,缓慢冷却。
三、冬期施工注意事项
( 1) 当室外日平均温度连续5天低于5℃时,我们就要开始准备进入冬期施工防范了。
( 2) 及时收听天气预报,便于工作安排,及时做好防护工作。
( 3) 编制冬期施工方案,确定需要采取防护措施的工序,并且把冬期施工防护所需要的物资材料提前运送至现场,如果场地狭窄,应组织好货源,保证所用材料的供应。
( 4) 对施工方案涉及人员进行安全交底,对混凝土浇筑人员、测温人员、保温人员、外加剂的添加人员,专门组织技术业务培训,并明确职责,经考试合格后方能上岗。现场要有防寒保暖措施,作业场地要做防滑处理。
( 5) 混凝土浇筑前,要准备好混凝土覆盖用保温材料,如塑料薄膜、棉毡和草帘等,做好相应的防冻保暖措施。特别对于混凝土结构易冻部位,必须加强保温以防冻害。
浅析混凝土冬期施工的技术要点 篇7
关键词:混凝土施工,冬季,混凝土材料,混凝土浇筑,混凝土养护
新的发展阶段,不断进步的经济和社会为建筑行业提出了更多的要求,特别是人们生活节奏和经济发展速度越来越快,使得建筑行业必须对此作出响应,以便在满足各种需要的前提下,综合地发展建筑事业。建筑行业有冬歇期的传统,这是由于建筑材料在低温时会产生各种变化,不利于形成设计的强度和功能,还有碍于建筑安全的实现。为了更好、更快地实现发展,提升建筑行业的优势,传统的习惯在新时期必须做出改变。建筑过程中混凝土施工是耗费人力、物力和财力最多的工程,建筑整体上受到混凝土工程的极大影响,因混凝土中水分会在低温状态下形成冻胀、凝固等现象,影响混凝土整体的形状、功能、结构和安全,因此在传统的建筑工作中要回避冬季低温为混凝土带来的各种问题。做好混凝土冬季的施工工作应该结合混凝土的特性和施工要点,在详细了解和有效领悟混凝土冬季施工技术定义和内涵的前提下,充分认知混凝土冬季施工的特点,在结合实际工作的基础上形成混凝土冬期施工的技术体系,以便更好地指导实际的施工和建筑工作。
1 混凝土冬期施工的特点
1.1 混凝土冬期施工中事故多发
冬季气温持续降低,并伴有强风、冰冻和强降雪等过程,这些会引发混凝土冬期施工中各种隐患的集中爆发,造成混凝土冬期施工的事故,常见的事故类型有:安全事故、低温伤害事故、质量事故。
1.2 混凝土冬期施工质量问题表现的滞后性
很多混凝土冬期施工质量问题在施工期没有暴露出来,或者未完全暴露。当春季到来,气温回升,混凝土冬期施工质量问题得以逐步显现,表面出现麻面、结构强度不足等现象集中表现,给建设单位和施工方带来各种损失。
2 混凝土冬期施工的定义
根据我国1992年颁布的《混凝土结构工程施工及验收规范》中的规定,将混凝土冬期施工的前提定义为:室外日平均气温连续5d稳定低于5℃,这时就应该采用混凝土冬期施工的措施,以便进入混凝土结构工程冬期施工技术控制的体系。各地因地理高度、经纬度的差异在达到冬季施工的期限上表现出很大的不同,应该根据当地多年的气象资料和建筑施工经验,科学地判断和预测冬季的来临。
3 混凝土冬期施工的技术要点
3.1 控制水泥的品种和质量
混凝土冬期施工中应该选用水化热相对较大的硅酸盐水泥,标号应该>425#,控制水泥的活性,要预防低活性水泥给冬期施工带来的各种不便。要控制水泥的最小用量,应该达到≥300kg/m3的标准以上。
3.2混凝土拌制的技术要点
混凝土原料应该保持清洁,不能出现雪块、冻结物,做好混凝土原料的加温,做好温度记录,以便控制混凝土质量。应该严格控制水灰比,取值应该在>0.6以上。冬季混凝土拌制时,拌制地点不宜露天,应搭设暖棚,选用有加温设备的大容量搅拌机,以减少混凝土热量的损失。搅拌前,用热水或蒸汽冲洗搅拌机。混凝土的搅拌时间比常温规定时间延长5 0%。经加热后的材料投料顺序为:先将水和沙石投入搅拌,然后加入水泥。
3.3 混凝土运输的要点
混凝土运输过程中容易因延误热产生热量的巨大损失,应采取必要的措施减少混凝土的热损失。常用的主要措施有减少运输时间和距离,使用大容积的运输工具并采取必要的保温措施保证混凝土的入模温度不低于5℃。
3.4 混凝土浇捣的要点
浇筑混凝土应该对钢筋笼、模板的表面进行清理,清除残雪、冻结物和冰块。浇筑时应该加快速度,防止热量的过度散失。要控制浇筑高度,过高的高度不但容易出现混凝土离析,更会形成混凝土温度的损失。混凝土振捣的速度应该加快,强度要有所调整,振捣的时间比常温应该有所增加。浇筑混凝土应该连续作业,确保各环节的连贯,混凝土初凝后方可进行下一道工序的施工。
4 结语
我国北方冬季寒冷,时间跨度较大,建筑行业有着较长的冬歇期,这对于建筑行业发展和社会要求及时满足无疑会带来诸多的制约,因此,必须对这样的局面进行改变。混凝土冬季施工可以确保建筑过程的连续性,方便施工的组织,降低因冬歇而产生的人员流动,提高机械和设备的利用率,是一项一举多得的技术,同时也是一项重要的综合性措施。进行混凝土冬期施工要牢固把握技术这一主线,通过施工技术、温控技术、材料技术的有效应用,提高混凝土冬期施工的质量,为缩短整体工程的工期,降低工程整体费用,实现更大、更佳的综合效益而做出技术上的保障。混凝土冬期施工的技术让我们明白,冬季并不可怕,只要我们能够控制好相关因素就能够突破自然的障碍,使建筑行业有效地为社会和经济建设务。
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混凝土冬期施工质量控制的研究 篇8
冬期进行混凝土浇筑时, 由于混凝土中的水泥水化反应生成大量的热量, 使得混凝土的温度骤增, 但由于混凝土内外温差较大, 使混凝土不能得到正常养护, 并且温差的变化使得混凝土内部产生较多的裂缝, 严重影响了混凝土的强度和耐久性。因此, 在北方寒冷地区一般不采用冬期施工, 除非一些工程需要赶工期时, 才采用冬期施工方法进行施工。
1 冬期施工存在的问题
当混凝土拌合物的温度低于0℃时, 混凝土内部的水分就会结冰, 导致混凝土的水化反应减慢, 混凝土体积膨胀, 最终得到的混凝土水化反应不完全, 混凝土强度低, 混凝土内部裂缝多。因此, 低温下进行混凝土拌制和浇筑时会严重影响混凝土的质量, 使得所建混凝土结构存在较大的安全隐患, 影响了结构的稳定性和安全性。所以, 在进行冬期施工时, 应采用一定的措施避免混凝土冻害。
2 混凝土质量控制
冬期进行混凝土施工时, 应采取通风、保温、加热等措施将混凝土保持在正温状态, 使混凝土的水化反应更加充分, 使混凝土强度能持续稳定地增长。我国的相关规范规定, 当室外温度低于5℃时即按照冬期施工进行处理。
2.1 原材料
(1) 水泥:冬期施工时, 混凝土所用水泥应采用水化热低、凝结时间短的普通硅酸盐水泥, 水泥的存放应置于暖棚内并进行加热处理, 但不能对水泥进行直接加热。
(2) 外掺料:选用外掺料时, 应选用与普通硅酸盐水泥工作性良好的材料。由于外掺料的粒径较小, 掺入到混凝土中时, 可以填充混凝土内部的孔隙, 提高混凝土的密实度, 直接提高了混凝土的强度。
(3) 骨料:使用骨料时, 应对骨料进行筛分处理, 剔除骨料中的冰块和杂质。
(4) 水:拌和用水应检验合格后方可使用。进行搅拌时, 提前对拌和用水进行加热处理, 但水温不宜超过80℃, 最低温度不得低于20℃。
(5) 外加剂:外加剂选用冬期专用防冻剂, 外加剂的使用量根据具体天气情况而定。
(6) 引气剂:选用发泡大小均匀、泡沫稳定的引气剂。在混凝土中加入引气剂不仅可以改变混凝土的和易性, 还能改善混凝土的冬期强度, 因此选用合理的引气剂极为重要。
2.2 配合比设计
冬期进行混凝土施工时, 应降低混凝土的水灰比。混凝土中的水分越多, 混凝土被冻害的可能性越大, 因为混凝土中的水分越多, 结冰量越多, 影响混凝土中水泥的水化反应, 并且水分在混凝土中结冰后产生膨胀, 致使混凝土膨胀产生裂缝, 影响混凝土的强度和耐久性。在混凝土的后期使用过程中发生的冻融破坏, 同样也是因为混凝土中的水分没有完全散失, 在冻融循环时发生膨胀和收缩致使混凝土破坏。因此, 为了减小混凝土因冻融破坏而产生的危害, 在配制混凝土时应减小混凝土中的连通孔隙量, 减少混凝土中的自由水的存在, 适宜的引气剂可以增加混凝土中的微小闭合气孔量。在设计冬期混凝土配合比时, 应控制引气剂的用量, 水灰比控制在0.45以下, 粉煤灰等外掺料的用量控制在25%~30%之内。增加混凝土中外掺料的用量, 可以有效降低混凝土用水量, 提高混凝土的抗冻性能, 但随着粉煤灰等外掺料用量的增加会导致混凝土的强度降低。
2.3 冬期施工材料的保温
2.3.1 粗细骨料的保温措施
混凝土搅拌前, 应对原材料进行加热处理。对原材料的加热采用间接加热法, 即将砂石等骨料放进临时搭设的暖棚内, 布置暖气管道对暖棚内进行加热, 提高砂石骨料的温度。也可以将砂石用塑料布覆盖, 内通蒸汽进行加热处理, 去除砂石中的冰雪, 保证原材料在使用时满足要求。
2.3.2 外加剂的保温措施
混凝土外加剂与砂石骨料的保温一样, 应放入常温仓库中进行保温处理。外加剂中常用的减水剂为有机材料, 当减水剂结冰解冻后会失去原有的功效, 失去减水作用。因此, 在进行冬期施工时, 不仅应保证减水剂存放和使用时不被结冰, 而且在运输过程中也要采取保温措施, 以免失效。
2.4 搅拌温度
进行混凝土搅拌时, 如果原材料温度不能满足规定的温度时, 可以适当提高拌和用水的温度。当选用高温水进行搅拌时, 应先将拌合料与水进行搅拌, 搅拌均匀后再将水泥置入搅拌机中搅拌均匀。如果所有骨料和水泥等胶凝材料、水均进行了加热处理, 温度达到指定要求时, 则采用普通混凝土配制方法进行搅拌。同时, 搅拌室也应采用暖气管道加热室内空气, 使室内温度达到使用要求。
2.5 减少运输过程中热量的散失
在混凝土运输时, 应在运输罐车外表面增设保温材料如草垫或保暖篷布进行保温, 以免在运输途中混凝土中的水结冰, 对混凝土造成冻害。混凝土车在运输途中要时时保持旋转, 以免混凝土在搅拌车中结块凝固, 影响混凝土的使用。
2.6 养护措施
在混凝土浇筑前, 清除钢筋和模板上的杂质和冰雪, 使用热水润湿所浇筑的模板, 然后进行浇筑。浇筑完毕, 可以使用通暖气的方法进行养护, 即在混凝土表面铺设暖气管道进行加热处理, 也可以在施工前采用暖棚法进行加热养护, 使用暖棚法时应在暖棚上部预留浇筑口。当养护结束、混凝土强度达到一定要求时方可进行拆模。当混凝土表面温度与室外温度的温差超过20℃时, 拆模后应在混凝土表面铺设保温材料, 降低混凝土散热速率, 以免受冻发生冻害。
2.7 温度监测
(1) 在冬期施工前, 应收集当地历年的气象资料, 并且布置好待测点的位置, 为冬期施工做好充分准备。
(2) 冬期施工时, 对混凝土表面和室外温度进行监测, 其中室外监测要有最低气温和最高气温两项数据。
(3) 混凝土搅拌时, 时时监测砂石骨料、水泥、水、外掺料及外加剂的温度、搅拌时的搅拌温度、搅拌后的出机温度、浇筑时的入模温度、最终成型后的成型温度。
2.8 其他注意事项
(1) 混凝土搅拌时注意投料顺序, 避免热水与水泥直接接触而对水泥造成损害。投料时, 应先投入骨料和水, 待拌和均匀后, 再投入水泥进行搅拌。
(2) 在混凝土搅拌前, 先使用热水对搅拌机进行润湿处理, 提高搅拌机的温度, 并且剔除搅拌机中的冰块和残渣。
(3) 搅拌时, 应严格按照配合比进行投料。
(4) 混凝土原材料投料时, 应控制原材料的入机温度基本一致, 以免因使用不同温度的原材料而造成拌制出的混凝土强度不同。
3 结语
在进行冬期施工时, 从混凝土拌制到拆模, 均应对混凝土采取加热保温措施。由于混凝土内部的水分容易结冰, 导致混凝土中水泥的水化反应速度降低, 致使水泥水化反应不完全, 影响混凝土的强度;同时混凝土中的水分结冰后体积膨胀, 容易使混凝土内部形成裂缝, 影响混凝土的耐久性和强度。因此, 在进行冬期施工时, 应对混凝土原材料进行加热, 时时监测混凝土的出机温度和入模温度, 并且进行控制。同时应时时监测室外气温, 分别测出最低气温和最高气温, 以免混凝土在养护时发生冻害。在混凝土养护过程中, 应注意对混凝土四周边角处的保温, 以免这些薄弱部位发生冻害。
参考文献
[1]杨建国, 王明明, 李忠雨, 等.复合型聚羧酸外加剂在冬期施工应用中的试验研究[J].施工技术, 2011, 40 (2) :88-90.
[2]冯晓明.预拌混凝土冬期施工技术及质量控制措施[J].混凝土, 2005 (11) :75-78.
[3]刘斌, 呼妍.混凝土建筑冬期施工及其经济分析[J].混凝土, 2007 (2) :90-93.
混凝土冬期施工的方法 篇9
关键词:混凝土 冬期 冻害 强度
0 引言
《建筑工程冬期施工规程》规范规定,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工,在工程建设施工过程中,受自然气候的影响,加之工程建设的进度需要,有时不可避免的要进行冬期施工,若采取的措施不当,会给施工的工程带来不利的影响,极易给工程质量造成隐患或出现质量事故,所以混凝土路面应尽可能在高于5℃的气温条件下施工。因为其强度增长主要靠水化作用,水结冰时,水化作用停止,而且水结冰时,体积会膨胀,促使混凝士结构松散破坏,因此,当昼夜平均气温低于-5℃时,应停止施工。由于我国气候条件的差异,尤其在北方冬季长达数个月的寒冷气候,给施工带来了很多困难,所以,在这种环境的下施工,我们一定要采取一些特殊的施工防护措施,以保证工程的正常的施工,以下的一些办法能够有效的提高在较为恶劣的环境下的施工工效。
1 混凝土冻害及冬期施工原理
冬期施工时,气温低,水泥水化作用减弱,新浇混凝土强度增长明显地延缓,当气温降至0℃以下时,水泥水化作用基本停止,混凝土强度已停止增长。新浇混凝土中的水可分两部分:一是吸附在组成材料颗粒表面和毛细管中的水,这部分水能使水泥颗粒起水化作用,称为“水化水”;二是存在于组成材料颗粒空隙之间的水,称为“游离水”,它只对混凝土浇筑时的和易性起作用,在某种意义上说,混凝土强度的增长取决于在一定温度条件下水化水与水泥的水化作用及游离水的蒸发。因此,混凝土强度增长速度在湿度一定时就取决于温度的变化。特别是气温降至混凝土冰点温度(新浇混凝土冰点温度为-0.3℃—-1.5℃)以下时,混凝土中游离水开始冻结,气温降至-4℃时,水化水开始冻结,水化作用停止,冻结后的水体积膨胀约8%-9%,在混凝土内部形成强大的冰胀应力,将是强度尚低的混凝土内部产生微裂缝,同时降低了水泥与砂石和钢筋间的粘结力,导致结构强度和耐久性降低。新浇混凝土在养护初期遭受冻结,当气温恢复到正温后,即使正温养护到一定的龄期,也不能达到其设计强度,这就是混凝土的早期冻害。研究表明,塑性混凝土终凝前(浇后3-6h)遭受冻结,开冻后后期强度要损失50%以上,凝结后2-3天遭冻,强度损失15%-20%。实验证明,混凝土遭受冻结的危害程度还与冻结前混凝土的强度、水灰比、水泥标号、养护温度等有关。如果混凝土受冻前已经具备抵抗冻胀应力的强度,则混凝土内部结构就不致受冻结的损害。防止混凝土早期冻害的措施有两类:一是早期增强。主要是提高混凝土的早期强度,使之尽早达到混凝土受冻临界强度。具体措施有:使用早强水泥或超早强水泥,掺早强剂或超早强剂,早期保温蓄热,早期短时加热等;二是改善混凝土的内部结构。具体做法是增加混凝土的密实度,排除多余的游离水,或掺入减水型引气剂,提高混凝土的抗冻能力。还可掺防冻剂,降低混凝土的冰点温度。
2 混凝土强度及主要影响因素
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度。材料的品种和质量,直接影响混凝土的强度。同等水泥用量的拌合物,水泥标号等级高的,混凝土的强度必然高;骨料的颗粒组成不好,搭配得不密实,含有泥土、杂质等过多,都能降低混凝土的强度。组成材料的配合比,是影响强度的重要因素。比如减少拌合用水和所用水泥的比例,适当增多水泥浆的含量,都能显著提高混凝土的强度,反之则显著降低。在施工中混凝土作业的各个环节,准确称料,适度的拌合和振捣,加强养护等,对混凝土强度的影响也很大。
3 混凝土在冬期施工时应采取的措施
3.1 冬期施工中配制混凝土用的水泥,应优先选用活性高、水化热大的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。水泥的标号不应低425号,最少水泥用量不应少于300Kg/m3。
3.2 拌制混凝土所采用的骨料保证清洁,不得含有冰雪冻结块等其它宜冻裂物质。混凝土拌制采取加热水法,水箱四壁用120mm砖砌体砌筑围护以提高水温,混凝土施工时间每隔半小时测量一次水温、混凝土入模温度及环境温度,并做好温度记录。梁板中的冰雪冻块在混凝土浇筑之前一定要将其熔化并将水放掉;确保无冻块,混凝土在浇注过程中在模板下面间隔6m设一火盆对模板底部进行烘烤,时间要求从混凝土浇筑时间开始制混凝土浇筑完成72小时内不间断。操作人员注意防火!
3.3 严格控制混凝土的水灰比,水灰比不应大于0.6。
3.4 使用超早强剂效果明显,制作同条件试块3天试压强度达到30%,14天达到100%。
3.5 混凝土不宜露天搅拌,搅拌站应搭设暖棚,优先选用大容量的搅拌机,以减少混凝土的热量损失。搅拌前,用热水或蒸汽冲洗搅拌机。混凝土的搅拌时间比常温规定时间延长50%。经加热后的材料投料顺序为:先将水和沙石投入拌和,然后加入水泥。混凝土出机温度不宜低于10℃。
3.6 混凝土的运输过程是热损失的关键阶段,应采取必要的措施减少混凝土的热损失,同时应保证混凝土的和易性。常用的主要措施为减少运输时间和距离;使用大容积的运输工具并采取必要的保温措施。保证混凝土的入模温度不低于5℃。
3.7 混凝土在浇筑前,应清除钢筋和模板上的冰雪和污垢,尽量加快混凝土的浇筑速度,防止热量散失过多。当采用加热养护时,混凝土养护前的温度不得低于2℃。
3.8 冬期施工混凝土振捣应用机械振捣,振捣时间比常温时有所增加。
3.9 混凝土现浇板上的后序工程规定:混凝土初凝后方可进行下道工序的施工,时间由工程项目部人员及监理人员现场确定。班组人员接到“同意下道工序施工”的通知后方可进行施工。凡违反本规定者,责令将施工用品吊离板面并处以一定程度的罚款。
3.10 混凝土的保温措施:①框架柱:混凝土拆模后立即在其表面包裹一层塑料薄膜,在外裹棉毡或草帘,用绑扎丝捆结实。该工序有混凝土施工班组具体执行,项目部施工员负责验收;②梁板混凝土浇筑完毕后,在其上面覆盖一层塑料布、一层毛毡和三层草帘,其间做好测温记录。下道工序开始前有混凝土施工班组组织撤离,击中堆放看管;③对混凝土的保温材料的保护,各施工班组积极配合,人员到位,避免材料和用工的重复。
综上所述,我们应从各个方面控制混凝土质量,以确保整个工程质量,以保证企业信誉和发展。保证工程建设质量和进度,实现工程质量和进度的统一。
参考文献:
[1]祖青山.建筑施工技术[M].中国环境科学出版社.1995.
浅谈大体积混凝土的冬期施工 篇10
大体积钢筋混凝土上面荷载很大, 整体性要求较高, 往往不允许留施工缝, 要求一次浇筑完毕。另外, 大体积钢筋混凝土浇筑后, 由于结构表面系数小, 体积大, 水泥的水化热量高, 混凝土内部温度将逐渐增高, 而表面散热甚快, 形成较大的内外温差, 内部产生压应力, 外部表面产生拉应力。如混凝土与外界温差大于20摄氏度时, 则混凝土表面产生裂纹。当混凝土内部逐渐冷却, 产生收缩时, 由于受到基底或已浇混凝土的约束, 接触处将产生拉应力。在约束接触处会产生裂缝, 甚至会贯穿整个混凝土结构时, 混凝土本身的内外温差和混凝土表面与自然或介质间的温差所造成的裂缝, 都应设法预防。
要防止大体积混凝土浇筑后裂纹, 必须减小浇筑后混凝土的内外温差及与介质间的温差。为此, 应优先选用水化热低的水泥, 降低水泥用量, 掺入适量的粉煤灰, 降低浇筑速度并减少浇筑层厚度, 或采取保温措施提高环境温度, 将温差控制在20摄氏度以内。必要时, 可经过热工计算或设计单位协商留置施工缝。分层浇筑大、厚整体式结构时, 已浇筑层的混凝土温度, 在被上一层混凝土覆盖前, 不应降至热工计算的数值下, 也不应低于2摄氏度。
浇筑承受内力的混凝土时, 在接头处宜先将结合处的表面加热到正温。浇筑后的接头混凝土在温度不超过45摄氏度的条件下, 应养护至设计要求强度;当设计无要求时, 其强度不得低于设计标号的70%。
浇筑前应做好必要的准备工作, 首先要清除模板和钢筋上的污垢和冰雪。其次应采取防风、防冻保护措施, 一旦发生混凝土遭冻应进行二次加热搅拌, 使拌合物具有适宜的施工和易性再浇筑。
冬期施工浇筑混凝土时, 不宜留置施工缝。如因技术或施工组织上的原因不能连续浇筑时, 若其停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间, 则应正确留置施工缝。施工缝的位置宜留在结构剪力较小, 且便于施工的部位。柱应留水平缝;梁、板、墙留垂直缝。
在施工缝处接着浇筑混凝土时, 应先清除水泥薄膜和松动石子, 冲刷干净, 并使接缝处原混凝土的温度高于2摄氏度, 然后铺抹水泥与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层, 待已浇筑的混凝土强度高于1.2MPa时, 允许继续施工。
冬期振捣混凝土要采用机械振捣, 混凝土拌合物入模浇筑, 必须要快速振捣, 使其内部密实, 并能充分填满模板各个角落。
梁和板一般同时浇筑, 从一端开始向前推进。只有当梁高大于1m时, 才允许单独浇筑梁, 此时的施工缝应留在楼板板面下2~3cm处, 梁底与梁侧要注意捣实, 振捣器不要直接触及钢筋或预埋件。楼板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚, 振捣后用长的木抹子抹平, 然后再铺塑料膜, 其上及时铺盖保温材料。
施工浇筑地面以下结构混凝土时, 常会遇到不同类别地基土上和冻层上浇筑混凝土的问题。冬期一般不得在强冻胀性地基上浇筑混凝土。在弱冻胀性地基上浇筑时, 地基土应保温, 这类土冻胀性略小, 施工时尽量勿使地基土受冻, 以免地基土冻胀危及混凝土。在非冻胀性地基上浇筑混土时, 可不考虑对混凝土的冻胀影响, 但在受冻前, 混凝土的抗压强度不得低于临界强度。
当温度高于10摄氏度时, 为防止地基土融化, 应在冻结土与混凝土之间铺置干砂垫层。为防止大体积混凝土在垫层部分的过大温差和热损失, 可在施工措施中加热垫层或将垫层改为轻质混凝土。
以上方面, 在多个大体积钢筋混凝土工程施工实践应用中, 对工程质量控制的较好, 值得同行们借鉴。
摘要:针对大体积混凝土的冬期施工技术进行了阐述。
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