混凝土冬期施工方法(通用12篇)
混凝土冬期施工方法 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。
混凝土冬期施工方法 篇2
中国分类号:TU528.571
【摘要】在我国北方地区,冬季气候寒冷,有三分之二以上的混凝土工程质量问题都出现在这个时期,这主要是因为在低温条件下混凝土凝结硬化和强度增长都趋于停止,而冬期工程建设中零下混凝土施工又不可避免,因此,必须采取有效的控制措施以保证冬期混凝土施工的质量。本文作者对混凝土冬期施工的特点以及施工前、施工中的质量控制措施进行了介绍,以期能对同行有所帮助。
【关键词】混凝土 冬期施工 控制措施
在我国北方地区,冬季气候寒冷,有三分之二以上的混凝土工程质量问题都出现在这个时期,这主要是因为在低温条件下混凝土凝结硬化和强度增长都趋于停止,而冬期工程建设中零下混凝土施工又不可避免,因此,必须采取有效的控制措施以保证冬期混凝土施工的质量。
本文作者对混凝土冬期施工的特点以及施工前、施工中的质量控制措施进行了介绍,以期能对同行有所帮助。
一、冬期施工的特点
1、冬期施工能提供给施工人员进行施工准备的时间很短,并且对技术方面的要求十分复杂,一旦其中的某个环节跟不上,施工过于仓促就会造成工程质量问题的出现;
2、在冬期施工过程中出现的工程质量问题都具有典型的隐蔽性和滞后性,被现场检查出的概率很小,多数要等到春季才会暴露出来,错过了事故处理的最佳时间,对工程质量与工程使用寿命都产生了较大的影响;
3、由于冬期的施工环境与施工现场条件都偏向于不利的方向,使得冬季成为工程质量问题频发的季节。
二、冬季混凝土施工质量控制
1、冬期混凝土施工准备
(1)为了保证混凝土配合比的准确性,质检员应每天对砂、石料的含水率进行检测,并根据检测的结果实时的修正混凝土的配合比,对于雨雪天气检测频率应相应增加;
(2)为了确保搅拌和输送设备在低温条件下能正常工作,应根据各阶段的气温提前进行搅拌和输送设备防冻液、低温机油、低温燃油的更换,这些防冻液、低温机油、低温燃油必须与环境温度相适应;
(3)为了尽量减少混凝土运输途中的热量损失,应在运输车的罐体外加设保温罩;
(4)为了保证混凝土施工的顺利进行,应运用蒸汽对施工机械中易于受冻的部位进行预热,从而保证施工时相应机械的开关足够灵活可靠;
(5)为了避免外加剂箱、外加剂泵、水箱和输水泵等在低温条件下发生冻裂以及热水在这些部件中产生过大热量损失,应采取加盖保温房处理;
(6)有时为了保证混凝土的出机温度,不仅要利用加热水,还要将蒸汽通入到骨料缓冲仓和搅拌机内以对骨料及机体进行加热;
(7)应设立贮水箱和抽水箱对搅拌用水进行两级加热,但水温不能超过极限水温80℃,另外,还应在输水管外包发泡聚氨酯以减少搅拌水在输送过程的热量损失;
(8)为了保证冬季施工条件下,混凝土的抗冻害能力能维持到受冻临界强度,应在混凝土中掺加由泵送剂、减水剂和早强剂共同组成的复合型防冻剂;
(9)应采用水化热高且早期强度高的普通硅酸盐水泥作为冬期混凝土施工所用水泥;
(10)在进行砂石料储备时,为了使其具有较低的含水率和较高程度的均匀一致性,应将砂石料依次顺序堆放,另外,为了保证混凝土的质量应先将砂石堆外层的冻层剥除掉不予使用;
(11)对进场的各种原材料应进行严格的检查与验收,确保其具有质量合格证书、复检合格,坚决将伪劣材料杜绝于生产过程之外;
(12)为了避免冬期施工过程中原材料供应发生中断而对连续施工产生影响,材料采购人员应根据实际工程量作好原材料的采购计划,保证原材料储备充足。
2、施工中质量控制
(1)在进行混凝土质量控制时,混凝土强度应采用非破损检验方法来确定,而其早期受冻临界强度则应采用成熟度来进行推算。
(2)虽然混凝土冬期施工中使用的防冻剂具有减水早强、防止冻害等优点,但是还需要严格控制减水早强剂的用量,避免用量过多对混凝土质量产生不良影响。
(3)为了较好的控制冬期施工混凝土的质量,应通过对搅拌系统的设置和原料加热方法的控制来实现对混凝土入模温度的提高和控制。
(4)应派专人对用于水、砂石料加热的设备进行维护,保证其正常运转,另外,还应采取有效措施严格控制防冻剂的质量。
(5)为了更好的提高混凝土抗冻耐久性,在混凝土中使用早强水泥、高效减水剂的同时,还应尽可能多的使用引气剂,引气剂可以显著提高混凝土抗盐蚀的能力,但是在掺加引气剂时要注意不能对混凝土内的气泡间系数产生破坏。
(6)混凝土原材料选用及配合比设计
①外加剂:综合蓄热法泵送混凝土技术中外加剂种类和品牌的选用应严格按照混凝土组成化学性质和工程实际需要进行,在正式使用前还应进行相应的试验测试;
②集料:在冬期施工过程当中,应采取有效措施严格控制砂、石料的含泥量,同时骨料中冰块、雪团和有机杂质也是绝对不允许存在的;
③水泥:应选用水化热大、活性高的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,以适应混凝土的水化反应速度随温度的升高而加快的状况,使混凝土能及早获得抵抗早期冻害的强度。
(7)混凝土的泵送及布料方式
在进行混凝土浇筑时,应采用混凝土输送泵和装拆式水平布料杆,并且还要对泵管进行包裹帮助保温,最终实现浇筑时混凝土热量损失的最小化。
(8)控制混凝土浇筑时间
①若遇到五级以上大风或混凝土浇筑时环境温度较低时,在没有可靠技术措施保证混凝土施工质量的情况下,应予以停工;
②通常选择在上午进行混凝土的浇筑,主要利用气温逐渐升高的特点来促进混凝土的正常养护,减少温度损失,加快混凝土的硬化。
(9)混凝土的表面覆盖养护
在混凝土浇筑施工完成之后,为了防止混凝土表面因水分蒸发和热量散失而产生裂缝,促进其达到抗冻临界强度不至于冻坏,应及时进行覆盖养护。
(10)墙柱模板拆模及保温材料防水
①为了防止模板及混凝土表面所覆盖保温材料的保温性能因受潮而成倍降低,应保证保温材料足够干燥;
②要注意对墙柱上使用模板的防水保护,对于其外露表面应及时用塑料布封严,拆模时应保证混凝土内外温差在20℃以内。
(11)保温措施
①在进行混凝土浇筑之前,应安排专人对钢筋、模板上的积雪、冰屑进行清理;
②对于钢筋分布密集的结构,为保证结构使用质量和抵消钢筋引起的温度损失,可以适当提高混凝土的入模温度。
(12)加强测温及试件留置养护工作
①应在浇筑完成的混凝土上温度预测较低、有代表性和易受冻的部位设置测温孔,以对浇筑后混凝土的温度变化进行测量,绘制出测温孔的温度分布图,并与大气温度、混凝土原材料加热温度进行比较;
②与常温情况下混凝土试块留置相比,冬期施工时应至少增加两组同条件养护试块,分别用于确定混凝土的拆模时间和测定混凝土是否达到临界强度。
三、结束语
本文作者针对我国北方冬季气候寒冷地区常出现的负温下进行混凝土施工容易出现工程质量问题的情况,介绍了能够保证冬期混凝土施工质量的控制措施,经过实践证明,这些措施可以促进混凝土在外界温度较低的情况下不断凝结、硬化,强度也不断增长,希望能对我国北方地区冬期混凝土施工带来帮助。
【参考文献】
韩殿举 杨世学 混凝土冬期施工控制措施 民营科技 2008
颜金祥 混凝土结构冬期施工质量的控制 工程施工技术 2007
混凝土冬期施工要点研究 篇3
【关键词】混凝土;冬期施工;研究
我国的混凝土工程技术源于上世纪五十年代。经过几十年的发展,在混凝土施工技术方面已经积累了很多宝贵经验。
根据建筑施工的相关规定,所谓混凝土冬期施工指的是混凝土工程在室外日平均气温连续五天稳定低于5℃期间进行施工时,则属于混凝土的冬期施工期。在这样的气候条件下,混凝土工程应该采用特殊的方式和措施进行施工,只有这样才能够保证工程质量。
一、低温对新浇注混凝土的影响
1、低温对新浇注混凝土的影响
混凝土的增长速度以及强度的高低主要取决于水泥水化反映的速度和水泥水化反应程度。水泥的水化反应的结果是由水温所决定的。当水的温度越低,那么混凝土的反应就越快,混凝土强度也就会越大,而恰恰相反,当水的温度越低,那么水泥的水化反应就会越慢,混凝土的强度会因为温度的降低而水化反应速度随之减缓。当室外的温度降低到0℃或者更低的温度的时候,尽管混凝土中所含的水分含有电解质的水溶液,但是,水泥的水化速度也会因此而大大的降低。经过试验调查统计,当新浇筑的混凝土温度为—1℃的时候,有不低于80%的水处于液态;当新浇筑的混凝土温度低于—10℃的时候,混凝土中绝大部分的水都转变为了冰,在混凝土内部只存在很小一部分的水。在这种情况下,水泥的水化反应逐渐减弱,基本上处于停滞状态。
当混凝土浇注完成之后,如果在很早的时候就遭受冻结,当其转入正常温度对其养护之后,虽然混凝土的强度会在这个过程中增长,但是,与同龄期标准养护条件的新浇注混凝土相比较而言,那么混凝土的强度都会因为上述原因而存在不同程度的降低。
2、混凝土冻结过程分析
当混凝土遭受冻结之后,其温度首先是从混凝土表面开始的。因为构成混凝土的骨料的热传导性比水泥浆的热传导性要大的多,因而,骨料就会比水泥浆更先一步冷却,这样混凝土的内部与外部,水泥浆与骨料之间形成了一个温度差,混凝土内部的大量水分就会向骨料表面或者低温区迁移,混凝土内部最终会形成更多的冰聚体。当混凝土转入到正常温度之后,混凝土表面的冰膜和冰聚体就会消失,混凝土骨料和水泥石之间就会产生空隙,这就影响了骨料与水泥石的粘结强度以及混凝土的密实性,大大降低了混凝土强度。如果混凝土冻结温度较高,那么混凝土的受冻过程会变得缓慢,就会有较多的水不断的在混凝土内部积聚和迁移,无形之中形成粗大的冰晶,在骨料表面也形成较厚实的冰膜,当混凝土转入到正常温度时候,混凝土内部的空气也会逐渐变大,而其强度也会因此而削弱。这就是当混凝土冻结温度高会比冻结温度低更能够削弱混凝土强度的原因之所在。
如果混凝土并不是在一开始的时候就遭受冻结,而是在经过一定时间养护之后才冻结的,那么水泥就会有一定程度的结晶结构,混凝土会因为这个过程有一定的强度。混凝土在这种情况之下遭受破坏是因为混凝土毛细孔中的水不断的转化为冰的过程,其体积会比原来增大9%,在这样的情况下,孔隙中较大的静水压力就会无形之中造成混凝土裂缝的产生。如果对混凝土预养强度较低,那么混凝土结构就根本无法阻止或者说抵抗来自于水相变所引起的膨胀带来的压力,混凝土内部也会因此而导致强度降低。如果混凝土经过一定时期的养护,它在结构上所达到的这种坚固程度能够抵御水相变而带来的压力挤压破坏的时候,混凝土的强度也就会因此使遭受损失减少。
所以,混凝土冬期施工过程中,必须要采用一定的技术措施,只有这样才能够在一定时间的养护中,保证工程的抗临界强度。(所谓临界强度指的是新浇注的混凝土在遭受冻结时所必须达到的最低初始强度值,当混凝土达到该强度值时才遭受冻结并恢复标准养护28天后,其强度仍可达到设计的混凝土强度标准的95%以上。[2])我国现在施行的《混凝土结构供参观恒施工及验收规范》中有明确规定,冬期浇注混凝土在经受冻天之前,混凝土的普通硅酸盐或者硅酸盐水泥的配置比例比粗为标准强度的30%;矿渣酸盐水泥配置的混凝土应该为设计混凝土标准的40%。[3]
二、混凝土冬期施工技术要点
1、对材料和材料加热的要求
混凝土冬期施工所使用的水泥不应该与平时施工所用的一样,而应该选择那些水化热量较大的硅酸盐水泥或者活性较高的硅酸盐水泥,而不适宜选择那么那些粉煤灰硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。但是,在施工中具体选用哪一种水泥需要经过对当时当地的气候环境进行测试之后决定。但是无论选用哪一种类型的水泥都应该选择强度不低于42.5级的水泥,水泥的最少用量也应该是每立方米300kg。在混凝土配比过程中水灰之间的比例也不应该大于0.6,对于水泥也不能够直接对其进行加热,而是在使用前要将其先存放在5℃以上的暖棚内。冬期混凝土在搅拌时候应该使用热水,但是热水温度也不宜过高,应该按照施工技术相关规范要求。对混凝土搅拌所需的水加热的方法主要有:用蒸汽加热水、用锅烧水或者用电极加热三种。无论采用哪一种方式对构成混凝土的原材料进行加热都必须根据每天的用量和所需的温度求出所需总热量。混凝土钢筋的焊接需要在室内完成,如果必须在室外操作的话,就要使其气温不能低于零下20℃。对于那些刚刚焊接完成的接头应该避免有冰雪触碰,因为这会很容易造成冷脆现象的发生。
2、混凝土的搅拌、运输和浇筑
首先,混凝土的搅拌完成应该尽量在暖棚内,而不是漏天,在搅拌过程中应该尽量的选用具有较大容量的搅拌机,这样能够避免因此而损失更多的热量。在冬期施工过程中,所需要的搅拌时间要比平常延长一倍以上。第二,如果混凝土的运输距离和运输时间过长会发生离析现象,最终会使其失去可塑性,因此最好应该在施工工地进行混凝土的搅拌,以尽量缩短混凝土的运输时间的运输距离。第三,混凝土在浇注之前应该清除模板上的污渍,这样可以加快浇注速度,保证混凝土的质量。第四,在冬期施工必须保证不能在强冻的地基上浇注混凝土。因为地基处于冻住状态,就会造成混凝土浇注变形。
三、结语
做好混凝土的冬期施工是十分必要的,因为这一方面能够保证工程质量,另一方面还会避免混凝土因为受冻而带来的一系列问题。所以混凝土冬期施工应该引起施工建筑单位的高度重视。
参考文献
[1]王世斌.混凝土冬期施工技术要求[J].工程技术,2009(3):221
[2]孙海龙.工程施工技术中高支模的应用探讨[J].科技资讯,2008(28):11
混凝土冬期施工原理及方法 篇4
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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[2]郭立民,方承训.建筑施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2006:124-131.
[3]孟文清,阎西康.现代建筑施工新技术[M].郑州:黄河水利出版社,2010:101-113.
混凝土冬期施工方法 篇5
关键词:钢混凝土,冬期施工
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。
2.1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/m。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。
2.2骨料要求提前清洗和储备,做到骨料清洁、无冻块和冰雪。论文参考,冬期施工。。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。
2.3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。
2.4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。论文参考,冬期施工。。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。
2.5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%。
2.6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。
2.7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℃。论文参考,冬期施工。。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。
2.8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。
2.9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。
2.10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。
2.11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。
2.12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。
2.13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。
2.14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/;采用冷拉率控制方法时,冷拉率与常温相同。
2.15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。
2.16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。
2.17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。
2.18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
混凝土冬期施工原理及防范措施 篇6
1.混凝土的冻害及冬期施工原理
混凝土受冻害损伤可以分为两种情况:(1)剥落脱皮是由于冻融引起的混凝土表面材料的损伤;(2)内部损伤是表面没有可见效应而在混凝土内部产生的损害,它导致 混凝土性质改变(如动弹性模量降低)。至于新拌混凝土受冻害后则会导致混凝土冻胀破坏。
根据当地气温资料,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工。新浇筑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。当温度降至混凝土冰点温度(新浇混凝土冰点为-0.3至-0.5℃)以下时,混凝土中的游离水开始结冰,气温降至-4℃时,水化水开始冻结,水与水泥可以产生水化反应,而冰却不能与水泥进行水化反应,使得水泥水化反应不充分甚至停止。结冰后的水体积膨胀约8%~9%,从而在混凝土内部产生强大的冰胀应力,使强度尚低的混凝土内部产生微裂隙,同时降低水泥与砂石和钢筋的粘结力,导致结构强度和耐久性降低。受冻的混凝土在解冻后,其强度虽能继续增长,但已不能达到原设计的强度等级。试验证明,混凝土的早期冻害是由于内部的水结冰所致。混凝土在浇筑后立即受冻,抗压强度损失约50%,抗拉强度损失约40%。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遭受冻结的损害。
防止混凝土冬期施工中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.混凝土在冬期施工时应采取的措施
2.1混凝土冬期施工对材料的要求
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.水泥强度等级不应低于42.5级。最小水泥用量不宜少于300Kg/m3。水灰比不应大于0.6.使用矿渣硅酸盐水泥时,宜采用蒸汽养护,掺用防冻剂的混凝土严禁使用高铝水泥。
混凝土所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。冬期骨料所用贮备场地应选择地势较高不积水的地方。
2.2混凝土冬期施工的搅拌及运输
混凝土拌制应采取加热水法,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!
混凝土不宜露天搅拌,应尽量搭设暖棚;优先先用大容量的搅拌机,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。冬期混凝土的拌合时间应比常温规定时间延长50%。经加热后的材料投料顺序为:先将水和砂石投入拌合,然后加入水泥。这样可防止水泥与高温水接触时产生假凝现象。混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃.为减少运输时间和距离,应使用大容积运输工具并采取必要的保温措施。保证混凝土入模温度不低于5℃。
2.3混凝土冬期施工的浇筑
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,防止热量损失过多。遇下雪天气绑扎钢筋,绑好钢筋的部分应加盖塑料布,减少集雪清理难度。砼浇筑前及时将模板上的冰、雪清理干净。泵送砼的管道采取保温材料包裹,保证砼在运输中,不得有表层冻结、砼离析、水泥浆流失、坍落度损失等现象。冬期不得在强冻胀性的地基土上浇筑混凝土;当在弱冻胀性地基土上浇筑混凝土时,地基土应进行保温,以免受冻。对加热养护的现浇混凝土结构,混凝土的浇筑程序和施工缝位置,应能防止在加热养护时产生较大的温度应力。当分层浇筑厚大的整体结构时,已浇筑层的混凝土温度,在被上层混凝土覆盖前,不得低于2℃。冬期施工混凝土振捣应采用机械振捣,振捣时间应比常温时有所增加。
2.4混凝土冬期施工中外加剂的应用
氯盐类外加剂:氯化钠、氯化钙价格便宜、但对钢筋有锈蚀作用,在下列工作环境中的钢筋混凝土结构中不得掺用氯盐:在高湿度空气环境中使用的结构;处于水位升降部位的结构;露天结构或经常受水淋的结构;有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构,以及有外露钢筋、预埋件而无防护措施的结构;与含有酸、碱和硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构;使用过程中经常处于环境温度为60℃以上的结构;使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构;薄壁结构、中级或重级工作制吊车梁、屋架、落锤或锻锤基础等结构;电解车间和直接靠近直流电源的结构;直接靠近高压的结构;预应力混凝土结构。
(1)硫酸钠-氯化钠复合外加剂:有硫酸钠2%、氯化钠1%~2%和亚硝酸钠1%~2%组成。这种外加剂不能用于高温湿热环境及预应力结构中。
(2)亚硝酸钠-硫酸钠复合外加剂:由亚硝酸钠2%~8%加硫酸钠2%组成。这种外加剂在负温下有较好的促凝作用,能使混凝土强度较快增长,且对混凝土有塑化作用,对钢筋无锈蚀作用。
(3)三乙醇胺复合外加剂:由三乙醇胺0.5%、氯化钠0.5%~1%、亚硝酸钠0.5%~1.5%组成。三乙醇胺在早期正温条件下起早强作用,当混凝土内部温度下降到0℃以下时,氯盐又在其中起抗冻继续硬化的作用。
3.混凝土冬期施工的常用养护方法
3.1蓄热法
其要点为:不是连续浇筑的工程,尽量采用上午浇筑,下午气温较高时蓄热的办法,力争提高混凝土的初期强度;每隔2~4h检查一次温度,做好记录,如发现混凝土温度低于施工方案计划的温度时,应采取补加覆盖材料、人工加热等补充措施。
3.2暖棚法
常适用于严寒天气施工的地下室、人防工程或建筑面积不大而混凝土工程又很集中的工程。用此种方法养护混凝土时应注意:暖棚内的温度不得低于5℃,并应保持混凝土表面湿润;如采用火炉热源,必须设排烟装置,以防二氧化碳影响混凝土的性能;热源如属于干热性质,应同时设置水盆,以提高室内湿度;热源应均匀布置,使棚内各部位温度一致;应安排专人管理热源,防止发生火灾。
3.3蒸汽加热法
(1)蒸汽孔道的留设:内部通气法留孔的方法与后张法预应力筋留孔法相似。混凝土终凝后抽出预埋管,形成通气孔道,再用短管连接蒸汽管道。管道布置的原则是使加热温度均匀,埋设施工方便,留孔位置应在受力最小的部位,孔道的总界面面积不应超过结构截面面积的2.5%;(2)蒸养温度的确定:硅酸盐及普通水泥拌制的混凝土,蒸养温度不得超过80℃,对矿渣水泥和火山灰质硅酸盐水泥拌制的混凝土可提高到85~95℃;(3)降温时间的确定:在降温阶段会引起混凝土失水,表面干缩。如降温过快,内外温差会使混凝土表面产生裂缝。蒸汽加热时应采用低压饱和蒸汽,加热应均匀,混凝土达到强度后,应排除冷凝水,把砂浆灌入孔内,将预留孔堵死。
3.4电加热法
应使用交流电,不得使用直流电。电极的形式、尺寸、数量及配置应能保证混凝土各部位加热均匀,且仅应加热到设计的混凝土强度标准值的50%。内部电极法适用于梁、注、厚度大于150mm的板、墙及设备基础。含筋较少的墙、柱、梁,大型柱基础以及厚度大于200mm单侧配筋的板;表面电极法适用于条形基础、墙及保护层大于50mm的大体积结构和地面等。
【参考文献】
[1]设部人事教育司编写.混凝土工.建中国建筑工业出版社.
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浅谈混凝土冬期施工方法 篇7
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。
谈混凝土冬期施工 篇8
1 早期受冻对混凝土性能的影响
1.1 拌合水的冻结与变相
纯水在常压下冷却至0℃时冻结成冰,如果混凝土中未掺人任何外加剂,则其中8%(质量分数)拌合水将在3℃以前冻结。还有一部分拌合水,渗入到水泥颗粒的毛细孔隙中。由于毛细管作用,这部分水的冻点更低。
水泥中掺人防冻物质后,拌合水成为该物质的溶液。由于防冻组成部分降低了水的冰点,使混凝土拌合水中保持一部分液相。保持液相的多少与环境温度、防冻组成部分冰点、掺量、混凝土中孔隙半径等因素有关。而混凝土中毛细孔径与混凝土受冻前预养程度有着直接关系。随着水泥水化程度的提高,水泥浆中游离水减少。
1.2 负温对新拌混凝土的影响
新拌混凝土当温度降到0℃以下时,拌合物中的水转相为冰,体积膨胀,使混凝土遭受冻害,其冻害程度取决于冻结温度、水胶比、受冻前正温养护时间的长短、混凝土内部结构的孔隙状况等。
不掺防冻剂的混凝土,由于冻结不断由表及里发展,冻胀力会产生越来越大的静水压力,当这种压力超过混凝土抗拉强度时,毛细孔被胀破,结构产生裂纹,且这种裂纹不断向内部扩展,导致结构不可逆的损坏。混凝土内部结构松动,集料和水泥浆受损,内部产生许多裂纹。不仅后期强度受损,而且抗冻性、抗渗性与钢筋的粘结强度都有所下降。
混凝土中掺人防冻剂后,一部分拌合水虽处负温但不冻结,从而保证了水化反应的持续进行。如果所掺防冻剂的品种、掺量与环境相匹配,则水泥浆中的总孔隙率、孔半径等指标,均可达到常温下水化的水泥浆体的质量水平。混凝土受冻害程度与混凝土内部孔结构有着十分重要的关系。土内部孔隙率越低,孔半径越小,则混凝土受冻害越小,这是因为:毛细孔越细,其中水的冰点越低。混凝土中有一定数量的微小气泡,当毛细孔中水结冰时,未冻结水在水压力作用下,可通过渗透或毛细管流入气孔中,从而减小了水压,也就减小了混凝土的内部裂纹。
改善混凝土受冻前内部结构的孔隙状况的方法,就是受冻前进行正温预养和在混凝土中掺入引气剂。这种气泡是分散的,直径在0.025~0.25 m m之间,气泡占混凝土体积宜控制在2%~4%。
1.3 混凝土受冻临界强度
混凝土成形后立即受冻,其强度损失率高达30%~70%,水灰比越大,强度损失率越高。受冻前标准养护时间越长,强度损失越小。如水灰比为0.6时预养24h,或水灰比为0.5时,预养18h再受冻,后期强度损失不大。因此,我国冬施规程对混凝土受冻前应具有的最低强度。
普通混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时,临界强度应为设计标准值的30%;采用矿渣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%;但混凝土强度等级为C10°及以下时,不得小于5MPa。
掺加防冻剂的混凝土,当室外气温低于-1 5℃时,不得小于4MPa;当室外气温低于-30℃时,不得小于5 MPa。为了保证安全,一般均控制在混凝土达5MPa以上再受冻。施工单位必须在混凝土浇筑后采取可靠的覆盖保温措施,使混凝土受冻前得到很好的预养,尽快达到临界强度。
1.4 防冻剂作用机理
防冻剂是一种能降低混凝土中液相冰点的物质,随着溶液温度降低,其中冰开始析出,溶液浓度提高,温度再下降又有一部分冰析出,当达到溶液中的水全部变成固相,形成冰和物质晶体的溶物时,达到该物质溶液的最低共熔点。当溶液浓度一定时,冰点下降值越大,其共熔点越低,其降低冰点的能力就越好。
2 混凝土冬期施工准备
为保证冬施期间生产正常进行和混凝土的质量,预拌混凝土搅拌站要提前做好各项准备工作。
2.1 原材料采购、储备
优先采用适应冬季施工的水泥。试验室提前2个月做好泵送防冻剂选型、试验工作。应备好干燥、质地优良的砂石,露天堆场应备好防雨布,以保证砂石尽可能减小含水率,从而减小冬期生产时的冻块。做好热水源准备,预拌混凝土厂可采用电热棒加热水、燃煤钴炉加热水或从热电厂购水。自行加热者,提前检修加热装置,做好管路保温。水可提前加热,尽量利用夜间低谷电,降低加热水成本。储水罐宜安放在地下。
2.2 设备、车辆、管道防冻和保温准备
搅拌站应有采暖设施,确保搅拌机、微机室处于正温;各种车辆及时更换防冻液和机油型号,有条件的厂家宜准备好罐车外保温罩;做好液体外加剂储罐和管道加热、保温准备,防止硫酸钠结晶堵塞输液泵及管道。冬期宜采用不结晶或结晶少的泵送防冻剂,如聚羧酸盐系、萘系与氨基复合等;由于压缩空气中含水易结冰堵塞,影响气路通畅。保障气路通畅措施。有以下几点:
空压机储气罐内放入一些酒精,以降低冷凝水的冰点;空压机储气罐内放入一些木炭,以便吸收储气罐内空气中的水分;入冬前,气路管线外缠电热线,外保温保持管线内冷凝水处正温不结冰;空压管路直径适当加粗,这样即使管路中有水结冰,仍会有一部分断面可通气;水路、水泵检查、做好外保温;锅炉及其管线检修,燃煤采购和储备;做好冬期测温仪器准备。电子测温仪,可方便测定环境温度和凝土温度,显示直观。
3 混凝土冬期施工的主要技术措施
3.1 预拌混凝土冬期生产施工技术措施
1)优先采用加热水方法提高混凝土出厂温度,有条件的生产企业可对砂石加热。液体泵送防冻剂,可采用电加热和储罐外电热毯保温,寒冷地区确保混凝土出机温度不小于10℃,人模温度不小于5℃;严寒地区上述各阶段温度还要提高5℃。搅拌混凝土时,防止80℃以上的水直接接触水泥。搅拌站内应设采暖装置,确保环境温度大于+5℃,设备正常运转。
2)砂石如有冻块应采取措施,予以消除。皮带廊、地廊宜采暖或适当封闭,保持正温,使电磁气阀正常开启。砂石秤斗内宜衬塑料板,以便下料通畅。
3)冬期生产应延长搅拌时间,并随时监测水温、环境温度、混凝土出机温度、到达现场温度和人模温度,做好测温记录,每工作班测温次数不少于4次。(下转第114页)
4)做好车辆调度工作,保证混凝土连续供应并不积压车辆。防止因混凝土车辆长时间在现场等待而降温,也要防止混凝土供应中断时间过长,造成已浇筑混凝土无法及时保温而受冻。
5)对易燃、有毒防冻剂要做好安全教育和防护工作,防止意外事故发生。
6)冬期生产结束,应将储水装置如水箱、水泵、水管中的水排净,防止冻坏设备。
7)要高度重视对用户在施工过程中有关环节的监督检查,如严禁往罐车、泵车中加水;对梁板结构不能随浇筑随覆盖保温等不良现象应及时纠正。对不认真按冬施要求操作的用户,要书面通知并留下照片,以防日后出现质量事故,难以分辨责任。
3.2 预拌混凝土冬期施工技术措施
1)冬施前施工单位应编制详细的“冬施措施",并将冬施阶段拟浇筑混凝土的时间、型号、数量、部位,向预拌混凝土生产厂交底,以便双方共同做好生产和施工准备。
2)目前比较广泛采用的是“综合蓄热法",除预拌混凝土厂家采用原材料加热和掺加复合型泵送防冻剂外,施工现场应准备充足的保温覆盖材料。混凝土及时保温是冬施质量保证的关键,保温越及时,覆盖越好,达到临界强度所需的时间越短。施工管理应紧紧抓住这一环节,认真检查覆盖质量。同时,要注意达到临界强度后,还要在越冬养护期间注意防风、防失水。
混凝土冬期施工注意事项 篇9
对材料和材料加热的要求。 (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, 蒸汽养护时用的水泥品种应经试验确定。水泥的强度不应低于42.5 等级, 水灰比不应大于0.6 。 水泥不得直接加热, 使用前1 ~ 2 天运入暖棚存放, 暖棚温度宜在5 ℃ 以上。 (2) 因为水的比热是砂、石集料的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, 但加热温度要符合规定的数值。 (3) 集料要求提前清洗和贮备, 做到集料清洁, 无冻块和冰雪。 冬期集料所有贮备场地应选择地势较高不积水的地方。 (4) 冬期施工拌制混凝土的砂、石温度要符合热工计算需要温度。加热的方法可因地制宜, 但以蒸汽加热法为好。 (5) 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, 可以决定采用热源的种类、规模和数量。
搅拌。 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 %。由于水泥和80 ℃ 左右的水拌和会发生骤凝现象, 所以材料的投料顺序是先将水和砂石投入拌和, 然后加入水泥。 若能保证热水不和水泥直接接触, 水可以加热到100 ℃ 。
运输。混凝土的运输时间和距离应保证混凝土不离析、不丧失塑性。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加以适当保温等。
浇筑和养护。混凝土在浇筑前, 应清除模板和钢筋上的冻雪和污垢, 尽量加快混凝土的浇筑速度, 防止热量散失过多。 混凝土拌和物的出机温度不宜低于1 0 ℃ , 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得低于2 ℃ 。 加热养护整体式结构时, 施工缝的位置应设置在温度应力较小处。 加热温度超过4 0 ℃ 时, 由于温度高, 势必在结构内部产生温度应力。 因此, 在施工之前应征求设计单位的意见, 在跨内适当的位置设置施工缝。 留施工缝处, 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。
冬期混凝土施工温度控制技术 篇10
本文结合太中银铁路冬期混凝土施工实际,重点介绍混凝土现场温度控制方案及技术。
1 工程概况
太中银铁路ZQ-1标位于山西省晋中市,为太中银铁路的重点控制工程之一,主要包括桥涵、路基、轨道工程等,为大型综合性工程。为满足工期要求,需进行桥墩及框架中桥的冬期施工。查阅当地气象资料,该工程地处寒冷地区,其冬期时间从11月15日~次年3月15日,持续约4个月,极端最低温度-18.7 ℃;定时最大风速12.0 m/s,最大月平均日温差11 ℃,最大冻土深度84 cm。
2 总体施工方案
混凝土采用集中搅拌站拌和,混凝土罐车运输,现场浇筑及养护。因此搅拌站混凝土生产过程及现场构造物的保温措施是混凝土冬期施工重点。首先经过热工计算,在不同的环境温度下,采取不同的加热温度及措施,混凝土的入模温度见表1。
表1中混凝土出机和入模温度均按各温度阶段中的最小值计算;另外,外加剂因为掺量少未在表中列出,采取保温措施保证温度在0 ℃以上。
主要措施是加热拌合用水及粗、细骨料,对集中搅拌站的主机、料斗、贮料灌等采取封闭保温等措施。现场采用暖棚法保温浇筑、蒸汽养护的方法。
3 混凝土生产技术措施
搅拌站操作间、搅拌用水和办公区域以及细骨料均采用蒸汽锅炉供暖。用保温彩钢板新建一栋4 m×6 m×4 m的蒸汽锅炉房,经热量计算,内设三台1 t/h立式锅炉,三台凝结水泵,产生的蒸汽通过主管道分送至各单元,主管道采用ϕ100 mm钢管,次级管道均采用ϕ50 mm无缝钢管。
3.1 水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂
水泥采用425普通硅酸盐水泥,对水泥、粉煤灰、矿粉罐采用深色毛毡包裹的保温措施。将外加剂储存桶设置在彩钢板围蔽的保温棚内,保温棚内设蒸汽排管。
3.2 粗、细骨料
根据混凝土最大日产量800 m3计算,细骨料用料场设置10 m×45 m地暖棚,砖砌隔成三个部分加热或保温,均为10 m×15 m,总面积240 m2。按照加热砂的温度高低,分三个区域,分别称为预热阶段、加热阶段、保温阶段。三大加热区域的蒸汽凝结水回到凝结水箱,再补一些生水,加入一定量的软水剂,用锅炉给水系统将水注入蒸汽锅炉,产生蒸汽后经分汽缸控制后按比例分别供暖。
暖棚三个区域从锅炉房各自单独驳接供热管道和阀门。刚刚转运来的中、粗砂用明示牌标明是预热区,预热区堆满之后,及时覆盖,开大蒸汽阀门,加热细骨料,并标明是加热区。当砂子达到计算温度即可停止升温,适当关小蒸汽阀门,及时标明是保温区,混凝土配制只能采用保温区的砂。使用完毕及时将篷布覆盖严密,以待下次浇筑使用。因此,每隔2 h测量细骨料温度,以节约能耗,使用前再次测量细骨料温度及含水率。
地暖做法:在既有场地内,清理干净后再铺上石棉隔热层,在石棉隔热层上铺15 cm钢筋混凝土垫层。混凝土内按间距60 cm预留15 cm×6 cm的沟槽作为铺设ϕ50 mm无缝钢管供热管道。混凝土上面铺设14 mm厚的钢板。钢板作为传热层,也作为装载机的行驶路面,其上堆放不高于3 m的砂料,砂上覆盖篷布密封保温。
为保证供热管道正常使用,室外管道用石棉、海绵、纤维布从里往外各卷一层,并在不供热时把管里余水排净。
粗骨料不需进行加热,对堆料场进行篷布覆盖、密封保温。
3.3 拌合用水、拌合设备
拌合用水采用厚14 mm钢板焊接成3 m×3 m×2 m的水箱。两台蒸汽锅炉同时给水箱15 m3水加热,始终保持拌合水在80 ℃左右(一箱水约50 min可加热到80 ℃)。
皮带运输机、料斗采用角钢搭设支架,支架略微高出构件顶面1 m。支架全部用厚棉毡维护,防止热量损失。搅拌楼:采用彩钢瓦全封闭,内设蒸汽排管,保证室内温度不低于10 ℃。出料口:采用彩钢板封闭三侧,在运输车进出侧采用棉毡围蔽。
3.4 拌制和运输
合理的材料加热温度、投料顺序和搅拌时间,是影响冬期混凝土质量的重要因素。为避免混凝土出现假凝现象,投料时应先投入骨料、水,充分搅拌后再投入水泥、矿物掺合料和外加剂等。搅拌时间以最后一种材料投入搅拌机内开始计算。搅拌时间一般较正常温度下延长50%左右。混凝土的出机温度不低于10 ℃。
混凝土运输采用搅拌罐车,运输车搅拌筒必须采用包裹棉毡的方法进行保温,出料口必须采用塑料卷帘遮风保暖。
4 暖棚法施工
承台、墩身、连续梁及框架桥均采用暖棚法施工。以墩身暖棚法施工为例进行说明,墩身暖棚法施工示意图见图1。
暖棚采用架管或钢构件搭设成装配式结构,长、宽尺寸较结构物外沿尺寸大3 m左右,高出结构物2 m。周边及顶部采用篷布密封,并在顶部设置可开启式天窗,以便汽车泵送混凝土入模。暖棚外部设蒸汽锅炉或内部安设火炉供暖。棚内温度最低不低于5 ℃。
5 混凝土浇筑及养护
混凝土浇筑时间尽量选在白天气温较高时间段进行,避免大风雨雪天气浇筑混凝土。浇筑前,派专人测量混凝土的温度,确保入模温度不低于5 ℃。
混凝土采用蒸汽养护,养护期间,应每4 h测定混凝土表面及内部温度。距承台、墩身混凝土边缘30 cm~50 cm处设置测温孔,用ϕ20钢管按照一定长度制作而成,埋置长度为300 mm。为保证孔内温度与混凝土温度一致,孔内灌水,并用软木塞塞住孔口,软木塞中间钻一小孔,用于测温时放置温度计。测温时,测温计不应受外界气温的影响,在孔内至少留置3 min以上。
6 结语
冬期混凝土施工注意事项:1)冬期施工前,应做好充足的物资准备。2)在满足施工性能的前提下,混凝土的坍落度一般控制在理论配合比的下限为宜。3)冬期施工期间,混凝土抗压强度未达到设计强度的30%前,不得受冻。4)保温养护期间,应指派专人负责管理、记录。严禁混凝土表面干燥,要适时监控同条件混凝土试件的强度。5)冬期施工注意人身安全,尤其是防火、防滑、防烫、防煤气中毒。
通过以上主要技术措施,混凝土的出机温度、入模温度及养护温度得到了保障,且内部温度、表面温度符合规范要求,强度增长正常。
摘要:结合太中银铁路ZQ-1标工程实际,重点介绍了冬期混凝土配制及养护温度控制技术,提出了冬期混凝土施工注意事项,积累了冬期混凝土施工经验,以保证冬期混凝土的施工质量,确保混凝土的寿命。
关键词:混凝土,冬期施工,暖棚法,控制技术
参考文献
[1]JGJ104-97,建筑工程冬期施工规程[S].
[2]TB10210-2001,铁路混凝土与砌体施工规范[S].
混凝土冬期施工方法 篇11
【关键词】商品混凝土;冬期施工;技术措施;技术要点
随着建筑业的不断发展,我国目前的建筑工程规模形式越来越大,所需要的工期时间也越来越多,有时需要预期工期期限为一年之久,甚至来讲,冬季施工无疑会给施工的顺利实施以及工程的质量带来很大影响。为此,就必须要积极采取应对措施来防止过低的温度造成的施工质量缺陷,确保建筑工程的施工质量。
1.冬季施工准备工作
进入冬施前,材料部门根据任务量情况作好原材料的采购计划,储备充足的原材料,防止生产过程中因材料断档而影响连续生产。严把进料关,各种原材料进场后,验收其质量证明书,并按相关标准要求进行严格的复检,禁止不合格的材料进入生产过程。砂石料应提前备料,依次堆放,使其含水率降低并保持均匀一致。生产时,去除外面一层冻层,使用里面干燥未冻的砂石料,以保证混凝土质量。冬施商品混凝土所用水泥,全部采用水化热高且早期强度高的P·O42.5 等级的普通硅酸盐水泥;掺加高性能复合型防冻剂,以保证混凝土在达到受冻临界强度以前不受冻害。搅拌用水利用蒸汽加热,采用抽水箱和贮水箱两级加热方式,蒸汽及输水管外包发泡聚氨酯保温,专人预热拌合水,或直接购买热电厂尾气加热的水,水温控制在60℃左右。输水泵、水箱、外加剂泵、外加剂箱等加盖保温房,以免热量损失或冻裂泵体;混凝土运输车罐体外加保温罩,减少运输途中热量损失。
2.冬季商品混凝土施工方法
笔者根据公司所属部门的不同将冬季商品混凝土施工方法分为两方面来分别介绍。其一为商品混凝土公司部分,其二为施工单位部分。以下就分别针对这两个部分在冬季混凝土施工中采取的技术措施做出详细介绍。
2.1商品混凝土公司部分
对于商品混凝土公司来讲,其主要的作用是为施工单位提供充足的、高质量的混凝土。因此,在冬季施工中,其所采取的所有技术措施都是为保证混凝土在冬季施工中的原有性能和质量,避免因温度过低而使得其所生产的混凝土出现质量缺陷。一般来讲,商品混凝土公司冬季采取的技术措施主要有以下几点:
2.1.1将加热的水、砂石料、外加剂与水泥、粉煤灰按如下顺序投入搅拌机进行搅拌:中砂、碎石、热水、水泥、粉煤灰、外加剂,以保证先期投入的砂石料和水的混合物在与水泥接触时温度不超过60℃,确保水泥不发生假凝现象。搅拌时间适当延长50%左右,保证混凝土搅拌均匀。尽量减小水灰比。准确控制防冻剂的添加量,防止混凝土冻害发生。
2.1.2混凝土运输车罐体上加盖保温罩,以减少运输中热量损失,每车混凝土打完后,运输车司机及时冲洗掉进料口及出料口的混凝土,以免污染路面。同时技术人员目测混凝土的和易性及坍落度情况,如有异常及时进行调整,保证出厂合格,并查明其原因。混凝土浇筑现场,搅拌站和运输车之间保持通讯畅通,以便由浇筑现场统一指挥。泵送施工时加强运输车运输速度,减少运输时间,保证生产运输的连续性,减少混凝土在车泵管道内的停留时间,防止温降过大而堵管,确保混凝土入模温度不低于5℃。
2.2施工单位部分
对于施工单位来讲,其在冬季所采取的施工技术措施主要是针对混凝土在浇筑、振捣以及养护中所要应对的低温带来的影响,为此,一般会采取以下几点技术措施进行冬季施工:
2.2.1由于在冬季浇筑混凝土时,混凝土的温度下降较快,不利于混凝土质量的控制,为此,子啊施工前应当进行科学合理的组织,制定人员调配方案,确保整个施工现场有条不紊的进行,保证混凝土浇筑的连续性。另外,在施工现场应当预备足够的保温材料,如布条、草帘等。以便及时覆盖混凝土,减缓混凝土温度降低的速度。并在施工现场外侧做好挡风措施。
2.2.2为保证混凝土施工质量,在模板内进行混凝土浇筑之前,要先清除粘附在模板上的冰霜或其他污染物,但禁止用水冲洗,避免再度结冰。可以通过热风机等机械的应用来清除杂物,并对模板进行预热处理。
2.2.3砼运到浇筑处,应在20min内浇筑完毕(因此要求工地指挥和砼公司调度加强联系,做到工地只能人等罐车,不能罐车等人)杜绝车辆现场长时间停留。浇筑后,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、钢筋和预埋件检查、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。
2.2.4冬期混凝土初凝时间一般为8小时~10小时,终凝为12小时~14小时。因此应适当把握好抹面时机,并在初凝前(用手轻按表面可留下指痕) 进行二次抹面,可以减少表面裂缝。混凝土墙、柱等边模的拆模时间应适当延长,以避免表面发生脱皮等影响外观质量问题。
2.2.5浇筑并进行相关施工工艺处理后,须及时覆盖塑料薄膜并加盖草帘养护,以保证混凝土初凝前不受冻,根据施工部位及气温情况,一般可参照如下数据覆盖:气温在0℃~5℃时盖一层草帘和一层塑料薄膜,气温在-10℃~0℃时盖三层草帘和一层塑料薄膜,低于-10℃时盖四层草帘和一层塑料薄膜;低于-15℃时应采用加温和其他材料(如岩棉、苯板等) 进行保温。
2.2.6由于混凝土中掺有粉煤灰和外加剂,混凝土终凝后,应立即进行覆盖保温养护,按国家标准要求,混凝土的养护时间不得少于14天,若早期养护不到位,其28天强度将受很大影响。对混凝土结构易冻部位,必须加强保温,以防冻害,在负温度条件下养护,不得浇水,外露表面必须覆盖。楼板必须采用必要的蓄热措施,保证环境温度在5℃以上。初期养护温度不得低于防冻剂的规定温度,否则应采取保温措施。
2.2.7拆模后砼的表面温度于环境温度之差大于20℃时,应采用保温材料覆盖养护。并派专人负责测温并详细记录整个养护期的温度变化,发现问题及时采取措施补救。适当延长养护时间,根据自然养护的同条件试块强度决定拆模时间。
3.冬季施工注意事项
3.1搅拌机启动前,搅拌手必须检查各部件动作是否灵活,设法加热搅拌机减速器,防止启动负荷过大烧毁控制电器。大方量生产前,质检员和微机员及设备管理员必须复核配合比和各配料秤的准确性,避免计量误差。
3.2浇筑时,工地质检员检测坍落度和制作试块,取样应在每车混凝土卸出料的1/4~3/4之间采取,应根据混凝土骨料粒径合理选择试模尺寸,注意养护水的温度,必要时采取加温加热措施以保证足够水温,工地质检员应经常测量混凝土入模温度,确保浇筑质量。
3.3养护初期,工地质检员每昼夜最少四次测量混凝土和环境温度,以便及时采取相应措施。
4.结语
浅谈冬期施工混凝土的质量控制 篇12
当前房屋建筑工程普遍采用钢筋混凝土结构, 而混凝土在施工过程中对温度有较高的要求, 尤其在我国北方地区, 一旦混凝土构件内部与表面的温差过大, 就会产生温度裂缝, 同时在低温环境下混凝土往往无法达到设计强度的要求, 容易产生质量问题, 因此一般情况下房建项目施工都会尽量避开气温较低的冬季, 而随着项目规模越来越大, 为了满足工期要求, 混凝土冬期施工往往不可避免, 混凝土冬期施工的特殊性决定了施工的复杂性, 因此必须采取有效的措施, 避免给建筑工程的质量带来不利影响。
1 混凝土冬期施工前准备阶段的质量控制
1.1 收集气温变化相关资料
一般来说, 当日平均气温连续5 天低于5℃或最低气温低于-3℃时就进入冬期施工, 由于混凝土在正常气温和冬期施工的工艺有较大差别, 因此必须密切关注当地气温变化情况, 做好当地气温变化资料的收集工作, 根据气温数据资料进行分析未来几天的气温变化趋势, 并结合天气预报信息做好预防工作, 防止寒流袭击给工程带来破坏, 做到防患于未然。
1.2 对施工人员培训及技术交底
混凝土冬期施工技术较为复杂, 控制点较多, 因此在施工之前要做好施工人员的培训工作, 包括对冬期施工理论知识的学习和对国家和行业的技术规范、质量标准等文件的学习等, 除此以外应当做好混凝土冬期施工技术交底工作, 技术交底要围绕混凝土施工中所涉及到的机具设备、人员、材料、施工工艺、方法、施工环境等要素进行, 并明确具体施工过程的责任人、责任范围、技术要求等, 技术交底文件在施工前要报监理审查, 确保交底工作按程序进行。
1.3 做好原材料和施工机具设备的管理
原材料和各种施工用机具设备的管理是确保混凝土冬期施工顺利进行的重要保障, 因此应当在原材料进场前进行必要的检验, 防止不合格的材料用于混凝土施工过程中, 对冬期施工来说尤其要做好水泥和外加剂的检验, 由于冬期施工要求混凝土具备早强和抗冻性能, 因此应当优选快硬早强型水泥, 且水泥中严禁含有氯离子, 对于防冻剂等外加剂来说其氯盐含量不得大于1%。在原材料的储存过程中, 应当做好保温防冻工作, 将原材料分类储存到仓库中, 并在其上覆盖草垫、麻袋, 同时避免原材料受潮, 以免水分过多造成冻结。除了原材料外, 在施工前要对施工过程中要用到的所有机械设备均进行仔细的检查, 看是否存在零件缺失、螺丝松动等现象, 及时排除可能出现的故障, 有必要的情况下应当对机械设备进行试运行检验, 达到对施工质量的事前控制。
2 混凝土冬期施工过程中的质量控制
2.1 混凝土浇筑前质量的检测和控制
冬期施工中, 混凝土在配料搅拌后、浇筑前一定要进行各项指标的检测, 确保其满足冬期施工的要求, 主要包括以下几个方面:
第一, 对坍落度的检测。冬期施工要求混凝土的坍落度要比平时小, 因为如果坍落度过大就会造成冬期施工中混凝土强度达不到规范要求, 因此一般来说坍落度的控制如设计文件有要求则按设计文件进行, 如涉及文件无要求则一般控制在160mm左右。第二, 对混凝土出机和入模温度的控制。在冬期混凝土施工中, 根据相关规范要求混凝土当采用综合蓄热法养护施工时的入模温度宜控制在5℃以上, 以保证混凝土在入模后具备一定的流动性, 防止混凝土过早冻结, 因此混凝土的出机温度应控制在10℃以上, 当采用预拌混凝土或泵送混凝土施工、路径较长时应当适当提高出机温度, 可根据输送距离采用热工计算后确定, 且不宜低于15℃, 对大体积混凝土来说入模温度不大于30℃, 如温度不满足要求则必须采取相关措施, 对运输车、泵送管要进行保温、预热处理。第三, 混凝土配合比的控制。在对混凝土配料时要严格控制组成混凝土的各种原材料的用量, 以防冻剂为例, 一般应当根据温度要求进行掺量的确定, 但一般情况下为水泥用量的3%~5%。第四, 冬期施工混凝土的搅拌时间应当在常温时的搅拌时间的基础上延长30s~60s。
2.2 混凝土浇筑质量控制
首先, 冬期混凝土施工浇筑应按施工方案规定的顺序进行, 每层浇筑高度必须符合规范和设计要求, 当两层浇筑的时间间隔较长或混凝土供应不及时时应当采用一定的保温措施, 以防止混凝土受冻, 使其保持一定的流动性, 浇筑过程应当与振捣配合进行, 振捣要密实、充分, 需要保证振捣棒插入到下层混凝土层中, 提高前后次浇筑混凝土的整体性。
其次, 在浇筑过程中要做好混凝土表面与内部温差、表面与环境温差的监测, 浇筑后及时采取保温措施使混凝土表面与环境尽量隔绝, 阻止混凝土表面与环境的热交换, 防止表面降温过快造成混凝土里表温差过大造成温度裂缝。
再次, 冬期施工混凝土的受冻临界强度要符合要求, 根据施工方法、水泥种类的不同其受冻临界强度也有较大差异, 如采用蓄热法、暖棚法施工时, 当采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥配制的混凝土则受冻临界强度不得低于混凝土设计强度等级数值的30%;采用其他水泥则不应低于设计强度数值的40%。当环境最低气温不低于-15℃时混凝土的受冻临界强度不应低于4MPa, 而当环境最低气温不低于-30℃时混凝土受冻临界强度不得低于5MPa。
最后, 冬期施工混凝土的收面工作的施工顺序与常温下有所不同, 常温下是在收面的同时覆盖塑料薄膜, 而待混凝土初凝后再覆盖保温材料, 而冬期施工时应当在覆盖塑料薄膜的同时覆盖保温材料, 防止混凝土受冻。
3 混凝土冬期施工浇筑完成后的质量控制
3.1 做好温度监测工作
混凝土浇筑完毕后施工单位应当委派专门的温度测试人员负责混凝土构件各种温度的检测, 以便得知混凝土结构内部温度的变化情况, 防止混凝土因温度原因出现质量缺陷以及判断混凝土是否受冻等。在测温之前要对测温点位进行科学布置, 在同一时间对不同点位以及在不同的环境条件下进行测温, 并对同一点位混凝土温度变化进行测量和统计, 将结果整理后绘制成温度变化曲线图, 作为质量管理的参考。
3.2 做好保温工作
保温工作是否及时、有效直接关系到混凝土的质量, 因此在浇筑完毕后应当及时对混凝土构件进行保温材料的覆盖工作, 杜绝出现裸露部位。为保证施工质量, 在环境温度较低时保温材料覆盖的时间应当适当延长, 只有当混凝土的强度达到受冻临界强度后方可拆模。
4 结束语
综上所述, 混凝土冬期施工需要在施工前、施工过程中以及施工后的各个过程中采取有效措施, 以确保冬期施工的混凝土质量满足规范的要求。
参考文献
[1]徐伟跃.谈冬期混凝土施工的质量控制[J].山西建筑, 2014 (18) :240-241.
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