混凝土的冬季施工方法(精选12篇)
混凝土的冬季施工方法 篇1
近年来, 我国建筑市场的不断繁荣发展, 使得我们周围的环境变化日新月异, 特别是城市建设更是得到了飞速的发展。我们周围的一座座桥梁, 一幢幢大楼在不经意间拔地而起, 给我们的城市增色不少。得益于混凝土冬季施工技术的发展, 逐渐的, 很多混凝土的工程在0 ℃以下的冬天也在继续施工。但是, 我们也清楚, 如果不采取合理冬施措施的话, 混凝土工程的质量很容易出现问题, 形成安全隐患。作为工程技术人员, 需要懂得混凝土冬施的原理, 掌握其具体的方法, 并且能运用到冬施过程中, 才能确保混凝土的质量, 保证工程的质量。
1 混凝土冬季施工的原理
混凝土冬季施工是指:在寒冷地区的日平均气温保持在5 ℃以下, 或者最低气温保持在-3 ℃以下, 这种气温连续保持5 d或多于5 d时, 混凝土就需要采取冬季施工措施了。
在冬季, 特别是我国北方, 外部气温较低, 这样会造成混凝土受冻而反应速度减慢, 更主要的是, 如果混凝土浇筑后形成较低强度时就受冻的话, 这样混凝土易被冻疏, 其最终强度会降低。
混凝土在浇灌后, 由液态变为固态, 最后具有很高的强度, 这是混合物进行水化作用的结果。水化作用的速度和混凝土的配合比以及反应温度有主要的关系, 配合比好和温度高, 则反应速度快, 反之亦然。当反应温度降低到0 ℃时, 混凝土混合物中的一部分水就会结冰, 这样参与水化作用的水就会变少, 导致水化作用速度减慢, 强度的增加也变慢。如果温度继续下降, 混凝土中的水就会凝固成冰, 混凝土由于冻胀, 体积略增, 水化反应基本停止。
实验证明, 冬施混凝土需要有一段预养期, 调整混凝土配合比和采取一定的保温加热措施来加快水化反应速度及混凝土的凝固速度, 预养期的时间越长, 最终强度损失越小。当气温恢复到0 ℃以上, 混凝土解冻后, 混凝土强度继续增加。当混凝土经过预养期, 强度达到标准养护28 d的35%以上时, 混凝土的最终强度和正常养护的强度相近, 如果前期强度小的话, 则最后强度也会有不同程度的损失。防止混凝土早期受冻, 这是混凝土冬季施工最需要注意的。
2 混凝土冬季施工方法
由上面分析我们可以得出, 为了保证混凝土的最终强度, 混凝土冬施中, 我们必须采取一定措施使混凝土早期不被冻坏。针对不同的工程情况, 不同的气候条件来确定不同的冬施方案, 考虑混凝土的配合比、添加剂、养护方法的选用, 同时考虑节省造价, 保证质量等条件, 选择一种或几种措施运用于具体的混凝土冬施中。下面是几种在混凝土冬施中常被采用的措施。
2.1 调整混凝土配合比
实验表明, 硅酸盐水泥的水化热比较大, 选择早强硅酸盐水泥, 可以获得较高的早期强度, 还可以通过反应产生较多的热量来提高混凝土的温度;控制水灰比, 增加水泥的用量, 增加水化反应产生的热量, 减少水的用量, 减少多余游离水的含量;加入早强剂, 提高混凝土的早期强度, 减少混凝土的凝固时间;做好混凝土的级配控制, 提高其密实度;加入防冻剂, 使混凝土在0 ℃以下也可以硬化, 一定时间内达到要求强度。
2.2 蓄热法
蓄热法就是把混凝土的各种原材料进行提前加热, 储存热量, 使其在搅拌前就有较高的温度, 这样混凝土经过搅拌和运输, 直至浇灌后, 混凝土都有比较高的温度, 这样可以提高其水化反应的速度, 加快混凝土的凝固。一般来说, 我们只把混凝土混合物其中的水进行加热, 其原因是因为给水加热操作上比较简单, 同时水的热容也比较大。水加热的温度一般控制在60 ℃以下, 水加热后, 不能直接和水泥进行搅拌, 防止出现假凝, 所以我们要先将沙子、石子和水进行拌合, 并且在其充分拌合, 热交换基本完成后再和水泥进行拌合。混凝土搅拌完成后, 同时也需要注意运输过程中和浇筑后混凝土的保温, 常规做法就是先在混凝土表面铺一层塑料薄膜, 然后再在上面铺上棉被和草帘等进行保温, 同时要保证搭盖严实, 尽量减小混凝土内热量的损失。蓄热法主要用于气温在-10 ℃左右, 此方法有操作简单, 发生费用比较少的优点, 但是要注意混凝土的外部保暖, 防止混凝土外部受冻。
2.3外部加热法
外部加热法是通过外部提供的热量, 来提高混凝土的温度。可以对混凝土直接加热, 也可以加热混凝土周围的空气。经常采用的方法有:
1) 室内生火炉进行加热:本方法适合在室内应用, 首先要保证其加热环境的相对封闭, 不要让内外空气形成对流而使室内热空气迅速外流, 同时做好火炉的排烟措施, 防止炭火燃烧生成的二氧化碳把混凝土表面碳化, 同时也防止生成有害气体伤害到人。此方法操作简单, 但现场的封闭比较困难。
2) 电加热:利用混凝土中的钢筋作为电极, 把电能转化为热能来提高混凝土的温度, 或者直接把电热设备放到混凝土表面来进行加热。此方法操作简单, 但用电量较大, 费用较高。
3) 蒸汽加热:利用锅炉产生的蒸汽对混凝土进行加热, 但不能增加混凝土的水灰比。此方法发生费用较大, 热量损失也较高。
2.4暖棚法
混凝土浇筑后, 在浇筑好的混凝土上面搭设暖棚, 在暖棚内采用暖风机或蒸汽排管等设备进行供热, 让棚内的温度保持在0℃以上。此方法发生费用较大, 而且施工现场难以实现, 所以也较少采用。
3 结语
混凝土的冬季施工越来越普遍, 但其出现的质量问题也很多, 主要问题就是混凝土受冻后其最终强度达不到要求。针对实际的工程采取合理的混凝土冬施方案, 尽量减少发生的费用, 是一个优秀工程技术人员必须具备的能力。
参考文献
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[4]丁国社, 苗宏亮.浅谈冬期混凝土施工的技术管理措施[J].山西建筑, 2010, 36 (5) :152-153.
混凝土的冬季施工方法 篇2
试验证明,混凝土遭受冻结带来的危害,与遭冻的时间早晚、水灰比等有关,遭冻时间愈早,水灰比愈大,则强度损失愈多,反之则损失少。
经过试验得知,混凝土经过预先养护达到一定强度后再遭冻结,其后期抗压强度损失就会减少。一般把遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值定为“混凝土受冻临界强度”。对用普通硅酸盐水泥的硅酸盐水泥配制的混凝土,受冻临界强度为设计的混凝土强度标准值的30%;对用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,受冻临界强度定为设计的混凝土强度标准值的40%。
一、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,外加剂为早强剂和防冻剂。
二、混凝土冬期施工的一般要求
(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。
(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15℃,入模温度不低于5℃。
(5)混凝土的运输应尽量缩短运距,运输及浇筑混凝土的容器应有保温措施。
(6)混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪及污垢,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。
(7)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。
三、混凝土冬期施工的养护
混凝土冬期施工中使用的外加剂有: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。当掺加外加剂后仍需加热保温时,这种混凝土冬期施工方法称为正温养护工艺;当掺加外加剂后不需加热保温时,这种混凝土冬期施工方法称为负温养护工艺。
1、防冻剂和早强剂
防冻剂的作用是降低混凝土液相的冰点,使混凝土早期不受冻,并使水泥的水化能继续进行;早强剂是指能提高混凝土早期强度,并对后期强度无显著影响的外加剂。
常用的防冻剂有氯化钠(NaCl)、亚硝酸钠(NaNO2)、乙酸钠(CH3COONa)等。
早强剂以无机盐类为主,如氯盐(CaCl2、NaCl)、硫酸盐(Na2SO4、Ca SO4、K2SO4)、硫酸盐(K2CO3)、硅酸盐等。其中氯盐使用历史悠久:氯化钙早强作用较好,常作为早强剂使用;氯化钠降低冰点作用较好,故常作为防冻剂使用。有机类有三乙醇胺、甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)、尿素、乙酸钠(CH3COONA)等。
氯盐的掺入效果随掺量而异,掺量过高,不但会降低混凝土的后期强度,而且将增大混凝土的收缩量。由于氯盐对钢筋有锈蚀作用,故规范对氯盐的使用及掺量有严格规定。
在钢筋混凝土结构中,氯盐掺量按无水状态计算不得超过水泥用量的1%。
2、减水剂
减水剂是在不影响混凝土和易性的条件下,具有减水及提高强度作用的外加剂。常用的减水剂有木质素磺酸盐类、奈系减水剂、树脂系减水剂、糖蜜系减水剂、腐殖酸减水剂、复合减水剂等。
3、引气剂
引气剂是指在混凝土中,经搅拌能引入大量分布均匀的微小气泡的外加剂。当混凝土具有一定强度厚受冻时,空隙中部分水被冻胀压力压入气泡中,缓解了混凝土受冻时的体积膨胀,故可防止冻害。常用的引气剂有松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。
四、混凝土的保温
浅析北方冬季混凝土的施工 篇3
【关键词】混凝土;冬季施工;外加剂;配合比
近年来随着城市化进程的快速推进,施工量较大且施工任务繁重,所以为了赶工期及缩短工期,有效的降低工程的成本,在北方冬季气温较低的情况下,混凝土工程进行施工也是在所难免的。冬季混凝土施工与常温下混凝土施工是有所区别的,在季节气温较低,给混凝土施工带来了较大的困难。所以在进行冬季混凝土施工时,需要采取一套科学的施工方法,从而解决冬季混凝土施工过程中的浇捣、养护、强度和耐久性等问题。采取科学合理的措施保证混凝土冬季施工的进行,使工程的质量得以保证,使工程的进度得以加快,降低工程的施工成本。
1.北方冬季混凝土配合比的设计
当室外温度下降到0℃的时候,这时进行混凝土施工,就需要对其抗冻性进行充分的考虑。当气温较低时,混凝土的抗冻性会受到混凝土配合比、水灰比、最优砂率及含气量等多种因素的影响,但影响最大的当属水灰比。在混凝土实际施工中,为了有效的保证施工的进行和达到和易性的要求,在施工中实际用水量往往都较大,这样则远远超过了水泥的水化反应所需要的用水量,这就会导致大量的游离水存在于混凝土当中,游离水的存在对混凝土的密实度影响较大,由于空隙较多,所以抗冻能力较差,当施工中混凝土发生冻害时,则会导致抹面工作难以进行,混凝土的强度达不到规定的标准。所以在施工中要控制好水灰比,掌握好砂率。同时在冬季施工时选择水化热较大和早期强度提高快的水泥,通常会选用硅酸盐水泥和变通硅配盐水泥,因为这二种水泥水化热较大,早期强度提升较快,可以在最短时间内达到早期强度,具有非常好的抗冻害性,混凝土的施工质量可以保证。而冬季混凝土施工中则不宜选用矿渣水泥。同时在选择早强的硅配盐水泥时还要对集料进行适当的选择,以颗粒硬度高和缝隙小的集料为宜,这对加快混凝土初期强度和免受冻害的损坏具有积极的意义。
2.北方冬季混凝土施工方法
2.1蓄热法
对于室外温度还没有达到-10℃时,地下工程系数小于5的结构时则宜采用蓄热法对混凝土进行施工,这种方法施工较为简单,主要是以提高混凝土拌合物的热量和水泥水化热的方法来使混凝土达到蓄热,从而使混凝土在最快的时间内达到受冻临界强度,同时其冷却的也较慢,适宜养护的进行,而且采用蓄热法进行施工,进行养护工作时也不用外加热热源,施工费用不高,很适合冬季混凝土施工。
2.2外部加热法
当外界气温达到-10℃以上时,这时对于整体结构并不是非常厚的混凝土工程,可以利用将混凝土工程周围的空气或是混凝土进行加热的办法,从而使其温度达到正常温度水平,混凝土在正常温度下进行硬化,外部加热法在施工过程中有暖棚加热法、蒸汽加热法和电加热法等几种。
2.2.1暖棚加热
暖棚加热示往往适用于小的工程,通常时用塑料、编织袋等搭建暖棚,然后在里面生起火炉,从而保证棚内温度达到正常的温度值范围内,这种方法较为简单,也很容易操作,但在实际施工过程中也要注意,因为火炉往往达不到所需要的温度要求,同时会导致棚内空气比较干燥,在取暖过程中炉内会有大量的二氧化碳释放出来,极易导致混凝土表面发生碳化反应,从而使工程的质量受到影响。
2.2.2蒸汽加热
此种加热方法也是比较容易控制,并且加热的温度是比较均匀的,可以使每部位的温度基本保持均衡,使混凝土在湿热条件下硬化。但是此种方法也有缺点,成本比较高,需专门的锅炉设备。且热量损失较大。
2.2.3电加热
在施工过程中,可以将钢筋作为电极,或将电热器贴在混凝土表面,通过这样使电能转变为热能,以达到提高混凝土的温度。虽然这种方法操作起来也比较简单,但是在电能紧张的情况下,很容易消耗电能,而且在施工操作过程中危险性比较大。
2.3外加剂法
在冬季施工混凝土中添加外加剂,因操作简单、方便、经济效益好,是冬季施工普遍使用的方法之一。施工中可以根据室外温度的变化,具体问题具体对待。
(1)早强剂也称促凝剂,是指能提高混凝土早期强度而避免混凝土产生冻害。并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度,促进混凝土早期强度的发展;既具有早强功能,又具有一定减水增强功能的外加剂称为早强减水剂。掺量为水泥用量的 1~2%。早强剂主要用于低温条件下施工,或对混凝土有早强要求的工程。
(2)防冻剂是根据混凝土冻害机理,结合抗冻临界强度、最优成冰率、冰晶形态转化等理论。其作用就是降低混凝土中液相水的冰点,使混凝土中水泥在负温条件下水化,保证混凝土不遭受冻害并在一定时间里获得预期强度。在寒冷及严寒地区为更好保证混凝土的冬季施工,也可以作用综合蓄热防冻剂法,必要时对水和砂石料进行加热。对成品进行覆盖使水泥水化热量和原材料加热热量留在混凝土内部的时间长一些,尽量延长水泥正温水化时间,保证达到混凝土抗冻临界强度。
(3)减水剂除了保持混凝土需要的和易性及降低用水量之外,它还有分散作用,使水泥成为细小的、彼此分离的单个粒子,均匀地分布于水中。从而达到改善混凝土孔隙结构,降低混凝土中可冻水含量,并使冻晶粒度小且分散,以减轻冰的破坏作用。
(4)引气剂掺入混凝土或砂浆中,能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡,从而降低了水溶液表面张力,改善混凝土的若干性能,它掺量小,并有引气、分散、湿润等作用,能够减少拌合用水量以及砼泌水,同时改善新拌混凝土的和易性、耐久性。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。
3.结束语
当在冬季的实际施工当中,通常都会采用多种方法综合使用,从而来满足冬季混凝土施工的要求,使混凝土的强度和耐久性得以保证,有效的缩短工期,降低工程的成本,并保证了混凝土施工的质量。 [科]
【参考文献】
[1]郭萍.混凝土的冬季施.工.商品与质量.学术观察,2011(04).
[2]周帅军.浅谈混凝士冬季施工技术质量措施.冲国科技博览,2010(01).
对混凝土冬季施工方法的探讨 篇4
新浇筑的混凝土, 如果遭受低温, 混凝土中水大部分结冰, 水泥颗粒不能与冰发生化学反应, 混凝土的强度就会停止发展。要保证混凝土在负温下硬化并获得强度, 首要条件就在于必须有液相存在。加入抗冻外加剂是使水的冰点下降, 促使混凝土在负温下硬化。掺加抗冻外加剂时, 其剂量应适宜, 当气温降至设计温度以下, 允许有30%~50%的水变为冰。掺抗冻外加剂生成的冰, 不对混凝土产生显著的损害。当温度降到5℃时, 水泥水化反应速度缓慢。当温度降到0℃时, 水化反应基本停止。在混凝土强度发展初期, 当温度降至-2℃~-4℃时, 混凝土内部的孔隙中尚未与水泥化合的游离水开始结冰, 游离水结冰后体积增大使混凝土内部产生冰晶应力, 使强度尚低的混凝土内部产生微裂缝和孔隙, 同时还损害了混凝土与钢筋的粘结, 导致结构强度降低。已冻结的混凝土在解冻后, 其强度虽能继续增长, 但已不可能达到原设计的标号。试验证明, 混凝土遭受冻结后的危险程度, 与遭冻的时间早晚、水泥的品种标号及混凝土的水灰比等有关。一般水灰比越大, 冻结后的危害越大, 终凝前遭到冻结, 要比终凝后的危害大得多。快凝水泥和高标号水泥的混凝土受冻的危害较小, 一般水泥和低标号水泥的混凝土受冻的危害则较大。冻后的混凝土继续养护, 其强度还会增长, 但增长的幅度大小不一。对于预养期长, 获得初期强度较高的混凝土受冻后, 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, 混凝土在冻结前, 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, 这一强度称为混凝土冬期施工的临界强度, 这样就可以达到预期效果。
2 混凝土冬季施工具体方法
混凝土早期受冻害是指混凝土浇筑后, 在养护硬化期间受冻, 它损害混凝土的一系列性能。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 (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、减少剂、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, 应当确保工期、费用、质量实现最佳化。
2.1 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。试验结果表明, 应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大, 且在早期强度较高, 一般3天抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥7天的强度, 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。最常使用的引气剂以松香树脂类的松香热聚物的效果最好。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和三乙醇胺早强剂, 且三乙醇胺对钢筋无锈蚀。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。
2.2 蓄热法主要用于气温-10℃左右, 结构比较厚大的工程。利用原料加热和水化热的热量, 以保证混凝土强度正常的施工方法。
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。蓄热法施工前应进行热工计算。
2.3 外部加热法。
外部加热法是通过混凝土构件周围空气将热量传给混凝土, 或者直接对混凝土进行加热, 从而让混凝土处于正温条件下, 能够正常硬化。适合于结构并不大的工程中, 外部加热法分以下几种:
a.蒸汽加热法。常用的是内部通气法, 即在混凝土内部预留孔道, 让蒸汽通入孔道蒸汽的温度和湿度会让混凝土硬化。这种方法节省蒸汽, 温度易控制, 费用较低, 常用于厚度较大的构件和框架结构, 是混凝土冬季施工中的一种较好方法。b.电热法。就是在施工中, 用钢筋作为电极, 或者将电器贴在混凝土表面, 接通电源使电能转变为热能。从而提高混凝土的温度。但在施工中带有一定的危险性。电热法对要求在短时期内尽快达到设计强度的混凝土结构有特殊的功效。c.远红外加热法。由于混凝土直接吸收射线转变成热能, 因此其热量损失要比其它养护方法小得多。远红外线加热法适用于薄壁钢筋混凝土结构, 装配式钢筋混凝土结构的接头混凝土、固定预埋件的混凝土和施工缝处继续浇混凝土处的加热等。
2.4 暖棚法。
是在混凝土浇筑地点, 用保温材料在工地上搭建暖棚, 暖棚为混凝土施工提供一定的温度和温度环境。将被养护的构件或结构置于棚中, 依靠棚内的正温来养护混凝土, 使其强度迅速增长, 达到抗冻害的临界强度, 为施工创造较好的环境。暖棚法由于需用较多的搭盖材料和保温加热设施, 因此冬季施工费用较高。为降低费用, 一般可利用正式结构搭设而成。暖棚法适用于地下室、人防工程, 工业建筑中的钢筋混凝土平台和大规模现浇混凝土结构等。
2.5 掺外加剂法。
搞冻外加剂适用于外界温度-10℃以上的混凝土施工中。在混凝土拌合物中加入抗冻挤, 它们之间的混合物的冰点就会低于0℃。能使混凝土在负温下继续硬化, 而勿需采取任何加热保温措施, 这是混凝土冬季施工的一种有效方法, 可以简化施工工艺, 节约能源, 还可改善混凝土的性能。掺外加剂配制高抗冻性的混凝土, 宜优先使用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥, 防冻剂的掺量应根据混凝土的使用温度而定。防冻剂在使用前应测定各有效成分、水分及不溶物等含量。使用时应按有效固形物计算, 配制成规定浓度的溶液。防冻剂配制成溶液使用时, 应注意其共溶性, 氧化钙、硝酸钙、亚硝酸钙等溶液不可和硫酸钠溶液混合, 减水剂和引气剂不可与氯化钙溶液混合, 均应分别配制溶液。
结束语
混凝土冬季施工方案 篇5
秋季现已过去,冬季已经到来,工程施工将进入冬季施工,•冬季施工因施工分项工程不同,要求有所不同。•冬季施工的起止日期为:当冬天到来时,如连续五天的日平均气温稳定在5℃以下,则此5d的第一天为进入冬季施工的初日,当气温转暖时,最后一个5d•的日平均气温稳定在5℃以上,则此5d的最后一天为冬季施工的终日。(日平均气温是1d内2、8、14和20时等4次室外气温观测结果的平均值,这是在地面以上1.5m处,并远离热源的地方测得的)。
一、冬季施工特点:
1、冬季施工由于施工条件及环境不利,•是工程质量事故的多发季节,尤以砼工程居多。
2、质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天干的,大多数在春季才开始暴露出来,因而给事故处理带来很大的难度,•轻者进行修补,重者重来,不仅给工程带来损失,•而且影响工程的使用寿命。
3、冬季施工的计划性和准备工作时间性强。这是由于准备工作的时间短,技术要求复杂。往往有一些质量事故的发生,•都是由于这一环节跟不上,仓促施工造成的。
二、冬季施工规定:
砼工程:室外日平均气温连续5d稳定低于5℃或最低气温降低于0℃或0℃以下时,砼施工进入冬季施工。混凝土冬季施工允许抗冻临界强度规范要求未设计强度的30/%。针对此特点编制冬季施工方案,以便在施工中执行,且以此为依据增收冬季施工费用。本方案是冬施期间的特殊措施和要求,原方案中有相关技术措施,施工方法仍执行。
三、冬季施工准备工作
1、组织措施
我公司XX项目部组建冬季施工领导小组:组长:付组长:
组员:冬季施工小组成员分工如下:
组长、付组长负责冬季施工的全面组织工作;
技术负责人负责冬季施工的技术组织、技术指导、冬季施工交底、冬施人员教育培训工作;
负责现场的冬施措施方案的组织落实和准备工作;
负责冬施期间的材料、设备、工具器具的采购、组织和准备工作;
负责每日施工现场气温观测、混凝土施工前后温度观测、记录、并与气象台保持联系,及时接受天气预报,防止寒流袭击;
安全员负责施工现场平面布置管理,施工用电、防火、消防、生活采暖、防止煤气中毒等安全、文明施工管理工作。
2、冬季施工设备、工具器具及材料准备:
①、搭建加热用的锅炉房、敷设管道,对锅炉进行试火试压,对各种加热的材料、设备要检查其安全可靠性。② 工地的临时供水管道做好保温防冻工作,准备15套铁炉、烟囱、无烟煤8吨,用于寒流降温时浇筑剪力
墙、板混凝土在其凝固前、后的早期加温。此部分材料按期到场。、③、配备塑料簿膜纸、塑料彩条布和毛毯用于浇筑混凝土后对混凝土表面、外墙门窗洞口及模板外表面进行覆盖围护保温。材料应按期到场。
④、配备20把扫把用于冬施扫雪,配置2个木制百业箱,混凝土测温计10支棒形温度计,用于测温。(或用2台电子测温仪)按期到场。
⑤、做好冬季施工混凝土掺外加剂的试配试验工作,测出施工配合比.6、对于生产工人生活设施的采暖,配备20个棉门帘,130人的棉衣棉帽、防滑棉鞋手套等。按期到场。○
7、现场办公室、宿舍采暖每间房配备一台电取暖器,功率2千瓦(现场办公室、宿舍、仓库、厨房、养护室共○
28间)。按期到场。
8、配备用于钢筋加工棚、混凝土泵送处挡风雪用的50m2石棉玻纤瓦。○
3、冬季施工方案编制原则:
编制的原则是:确保工程质量;经济合理,使增加的费用为最少;所需的热源和材料有可靠的来源,并尽量减少能源消耗;确实能缩短工期。本工程拟采用综合蓄热法为主,部分结构主体采用棚罩法加暖棚法相辅,以确保混凝土剪力墙、板浇筑后在允许受冻临界强度前不受冻。
三、混凝土冬季施工技术措施:
1、冬期施工砼对原材料的要求
(1)、水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥,应注意其中掺合材料对砼抗 冻、抗渗等性能的影响,水泥标号不应低于52.5,砼的水泥最小用量不应少于400kg/m3,水灰比不应大于0.45以内。混凝土坍落度应控制在16±2内,泵送后入模前混凝土坍落度应控制在12±2内。掺用防冻剂的砼,严禁使用高铅水泥。混凝土防冻剂的选用要求是选用定型产品复合型防冻剂,主要成分包括防冻、早强、减水、除锈等功能。应具有相应资质检测机构的检测报告及单位生产许可证、准用证、产品合格证、出厂日期、有效期适用范围、条件、使用方法说明书。
(2)、砼所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的砼中,骨料中不得混有活性材料,以免发生碱--骨料反应,造成混凝土膨胀裂缝。防冻剂要求能在零下15℃时发挥混凝土的防冻效果,保证混凝土在低温下仍能达到允许抗冻临界强度。
(3)、在冬季浇筑的砼工程,根据施工方法,合理选用各种外加剂,应注意含氯盐外加剂对钢筋的锈蚀作用,宜使用无氯盐防冻剂。本工程要求混凝土中掺加泵送剂,以提高混凝土和易性与泵送能力,防止由于气温过低,并要一定时间的运输,加热水后混凝土坍落度损失大无法泵送。
2、砼的搅拌运输:
(1)、冬期砼搅拌应制定合理的投料顺序,•使砼获得良好的和易性和使拌合物湿度均匀,有利于强度发展。其投料顺序一般先投入骨料和粉状外加剂,干拌均匀再投入加热的水,等搅拌一定时间后,水温降至40℃左右时投入水泥,拌合均匀.注意搅拌时要绝对避免水泥遇到过热出现假凝现象。砼的搅拌时间应比常温延长50%并符合有关规定。
(2)、砼搅制好后,应及时运到浇灌地点,在运输过程中,混凝土运输车应加保温套,灌口加防水毡盖防止
砼热量散失、表层冻结、砼离析、坍落度变化等现象。混凝土运输车在灌混凝土前应先灌热水预热罐体,将水倒出后再灌混凝土。第一罐车应运80℃以上的热水预热混凝土泵车及输送管。第一车与混凝土成分相同的砂浆温度要求同混凝土。保证砼入模温度10℃左右,最少不低于5℃。当通过热工计算,砼的入模温度达不到5℃以上时应对搅拌水及骨料加热。
(3)、砼在浇灌前,应清除模板和钢筋的冰雪和污垢,装运拌合物用的容器应有保温措施,浇灌过程中发生冻结现象时,必须在浇筑前进行加热拌合,保证砼的入模温度不低于15℃。
(4)、混凝土搅拌单位在混凝土浇筑时应有人在现场与我方现场施工负责人一起控制混凝土车的调度,密切配合保证混凝土运输车不中断、不压车。
3、混凝土浇筑:
(1)、要安排专人负责施工现场防雨、防雪任务。对已支设好的剪力墙模板、柱模板及现浇平板在钢筋扎好后,应采用彩条布覆盖防止积雪掉入模板内难以清除。如模板内有积雪应清除或用浇热水使其融化。对于混凝土施工缝的处理应先浇热水冲洗干净且提高原混凝土表面温度达到5℃以上,再用与混凝土相同成分的砂浆接浆。
(2)、施工现场管理人员要合理组织劳力、施工机具器具,由于气温低应考虑施工人员有1.5倍以上的生产降效因素。因此在组织安装混凝土输送管、拆管、混凝土浇筑振捣、刮平与表面抹压、混凝土面覆盖保温等工序的连续性及及时性,以减少混凝土浇筑施工的热量损失
(3)、混凝土施工时,现场管理人员应合理安排混凝土入模浇筑顺序,以最小的浇筑段且能连续浇筑为佳。不得出现冷缝及施工缝,非得留缝部位其位置应符合规范要求,并留直槎振捣密实表面压平后及时覆盖保温层。(保温层厚度视气温情况可适当调整)
4、蓄热保护法的质量保证措施:
(1)、混凝土采用525#普通硅酸盐水泥,该水泥凝结硬化较快、早期强度较高、水化热大、抗冻性较好,有利于冬季施工;
(2)、掺加定型成品复合型防冻剂,能保证混凝土液相在规定的负温度下不冻结或减少冻结,使混凝土有较多液相存在加速水泥硬化,提高早期强度,能使混凝土入模振捣密实后尽快获得允许抗冻胀应力具有缓冲作用。
(3)、加热水搅拌混凝土,保证混凝土出机温度在20℃以上和混凝土入模温度在7℃~~10℃左右。
(4)、混凝土浇筑后,表面应及时用塑料簿膜纸覆盖并加盖彩条布、麻袋草袋或用毛毯覆盖保温养护,防止水份蒸发过快使混凝土表面微裂及防止混凝土温度散热过快,保证混凝土尽早达到抗冻临界强度,免遭冻害。
(5)、如室外气温在零下5℃~~10℃左右时,将此层建筑物外剪力墙模板及门窗洞口均挂上彩条布、麻袋草袋或毛毯,尽量做到严密无缝,建立混凝土棚蓄热保温屏障。减少室内剪力墙、梁柱、现浇板模板面热量散失保护其不受冻害。必要时可在棚内每100~~150m2设一个铁炉烧火加温养护,铁炉距结构模板要有1.5m~~2m的安全距离。每3个炉派1人看火,上座铁桶,桶内装热水,水烧开后形成热蒸汽,室内火炉要有良好的炉筒排烟措施,防止火灾发生及煤炭生成的煤气中毒。室内排架间要有良好的通行与照明要求。并应安排专职人员管理。按时测量加温后的室内温度,要求达到10℃~~15℃之间,此法类似于冬施棚罩法和暖棚法,热蒸汽和火炉温度在棚室内形成热温度,以达到新浇筑混凝土在允许抗冻临界强度前不受冻并使其尽快达到抗冻临界强度。待非承重混凝土达到
拆模强度和允许受冻临界强度时,边拆模边进行对拆模后的混凝土围护覆盖,对混凝土表面挡风、保温、防冻害,保证混凝土后期强度的增长。一般情况下如不影响下道工序施工,剪力墙、梁柱、板模板应延长拆模时间。对局部不能直接用彩条布或毛毯覆盖包裹的结构如框架柱、墙等,应在其外侧四周搭设架子在架子上进行覆盖封堵,以达到防风保温效果。拆模后混凝土面保温层根据室外最低气温而定,一般零下5℃左右无风时仅用彩条布覆盖保温;在零下10℃左右时应增加一层草袋麻袋覆盖严密,并加强防风措施;在零下15℃左右时要在彩条布外增加2层草袋或麻袋(可用毛毯代替),要包裹严密有很好的防风措施。
(6)、对混凝土输送泵车的集料斗处要搭设暖棚挡风,集料斗外侧用麻袋及油布外包保温,混凝土泵送管用矿棉外包玻璃丝纤维布保温,减少混凝土在泵送管内的热量损失。
5、砼试块的留置
每工作班至少留置4组试块,一组送养护室养护,2组同条件养护试件,一组配用,以检测控制混凝土拆模时间和达到抗冻临界强度时间,并用作检验28d的强度依据之一,同条件养护的一组试块在混凝土温度降到零度时试压,用以检查混凝土是否达到抗冻临界强度,一组同条件养护试块到了14天后转入20℃的标养室再养护21天,总期龄35天时试压,如强度大于等于标准强度试块,则证明混凝土未遭冻害,可将标准强度作为混凝土强度评定依据。对混凝土坍落度的检测,每工作班不少于3次,应随时掌握混凝土坍落度的变化情况。
6、冬施测温方法:
(1)、在施工现场室外设置不少于2个百叶箱内挂温度计,对室外气温进行每日(2、8、14、20时点)各时刻气温测量记录,计算出日平均气温与气象台预报对照,用于提供混凝土施工的决策依据。
(2)、对混凝土出罐倒进泵车料斗时的温度应进行测量,对混凝土入模温度应进行测量。出罐混凝土温度测量与测量混凝土坍落度同时进行,并做好记录,发现混凝土温度便低及时做好记录并采取应急补救措施后再继续浇筑。混凝土入模温度测量方法,应在混凝土浇筑完毕,表面压实覆盖保温层后测温。每一工作班(12小时)温度测量不少于5次。随时观察混凝土入模温度有无异常,以便及时采取补救措施。当浇筑量不大时,作业时间不足5小时,可测量2~~3次。测温工作应安排专人负责。
(3)、混凝土养护阶段温度测量:在混凝土浇筑前按测温孔布置图留设测温孔,测温孔应设在温度变化较大,易散失热量及易受冻害部位,且测温孔周围应做好保温。墙体测温孔应留在墙顶中心线上垂直于设置,孔深20cm;楼板测温孔垂直与板面,孔深为1/2板厚。
测温孔用直径15mm的铁管留置,孔下端封堵严密,混凝土施工时管口用封箱纸封堵,测温时将温度计放进孔内,塞上管口等3分钟后,迅速取出读数做好记录,测温孔应编号。测温次数是混凝土浇筑后每2小时测一次,待温度基本稳定后,每6小时测一次。测温后应随时将测温孔管口塞紧。对混凝土表面保温层内的温度测量次数同上。测温完后应及时盖好保温层。混凝土模板外侧的保温层温度也要进行测量记录数据,以决定是否要再增加保温层。
四、钢筋焊接
①、冬季在负温条件下焊接钢筋,应尽量安排在室内进行。如必须在室外焊接,其环境温度不宜低于-20℃,风力超过3•级时应有挡风措施。焊后未冷却的接头,严禁碰到冰雪。
②、负温闪光对焊。•负温闪光对焊宜采用预热闪光焊或闪光--预热--闪光焊工艺。钢筋端面比较平整时,宜采用预热闪光焊;端面不平整时,宜采用闪光--预热--闪光焊。
③、负温电弧焊。钢筋负温电弧焊时,•必须防止产生过热、烧伤、咬肉和裂纹等缺陷,在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态。
④、负温自动电渣压力焊。负温自动电渣压力焊的焊接步骤与常温相同,但应适当增加焊接电流,加大通电时间。•接头药盒拆除的时间宜延长2min左右,接头的渣壳宜延长5min,方可打渣。
冬季钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,•经试验合格后,方可正式施焊。
五、冬施质量保证措施:
1、以人为本,落实岗位责任制,工序严谨,责任到人。
2、质量第一,预防为主,上岗前进行技术交底培训,让施工人员明确关键工作控制点,做到防治结合,确保工程质量。
3、积极与业主、监理单位联系沟通,及时消除冬施工作的不足之处。
4、认真做好混凝土浇筑前的各项准备工作,包括材料、设备、工具器具、劳动力、施工方法、作业条件等。做好项目部各部门之间、各工种之间及对外联系和协调工作,把存在问题消灭在混凝土浇筑前。
5、安排专人负责混凝土保温养护工作,便于随时发现混凝土养护温度的不足问题,以便及时整改。
6、浇筑混凝土前对施工人员应进行技术交底培训,交底内容应经双方签字记录存档。
六、安全与防火
①、冬季施工时,要采取防滑措施。生活及施工道路、•架子、坡道经常清理积水、积雪、结冰,斜跑道要有可靠的防滑条。
②、大雪后必须将架子上的积雪清扫干净,并检查马道平台,如有松动下沉现象,务必及时处理。③、施工时如接触汽源、热水,要防止烫伤;使用氯化钙、•漂白粉时,要防止腐蚀皮肤。
④、亚硝酸钠有剧毒,要严加保管,防止发生误食中毒。
⑤、现场火源,要加强管理;使用煤炉要专人看管,应注意通风换气,•防止煤气中毒,防止引发火灾,不需取暖时应熄灭余火。
⑥、电源开关,控制箱等设施要统一布置,加锁保护,•防止乱拉电线,设专人负责管理,防止漏电触电。⑦、冬季施工中,凡高空作业应系安全带,穿胶底鞋,•防止滑落及高空坠落。
⑧、施工现场水源及消火栓应设标记并做好保温。消火栓周围3m内不得堆放杂物,保持道路通畅。水源用高压泵接50mm水管送到加温现场,作为消防用水。另配10支干粉灭火器。
混凝土的冬季施工方法 篇6
【关键词】冬季;施工方案;混凝土浇筑;质量控制;科学创新
引言
混凝土冬季施工阶段,为确保施工质量,一定要严格控制混凝土施工技术。采取相应的施工方法。也可以开拓思路,对混凝土施工技术进行了优化和改进,更加科学,合理的进行施工作业。以下内容将论述混凝土冬季施工方案、施工技术、混凝土运输等几方面的问题。
一、基本概念
冬季混凝土浇筑主要是指冬季混凝土施工连续5天的温度低于五摄氏度以下。(当温度低于零下十五摄氏度,则不适用于混凝土浇筑施工)。
二、混凝土冬季施工方案
(一)一般规定
1、平均气温连续5d稳定在5℃以下或最低氣温连续5d稳定在-3℃以下时,按低温季节施工。
2、混凝土早期允许受冻临界强度满足下列要求:
①混凝土不低于7.0MPa(或成熟度不低于1800℃·h);
②非大体积混凝土和钢筋混凝土不低于设计强度的85%。
3、低温季节,施工部位尽量集中。已浇筑的混凝土,在强度低于10Mpa、成熟度小于1800℃·h时,进入低温季节之前,必须采取保温措施,以防混凝土受冻。
4、进入低温季节,施工前先准备好加热、保温和防冻材料(包括早强、防冻外加剂),并制定防火措施。
(二)施工准备
1、成品料有足够的储备和堆高,并设置了防止冰雪和冻结的措施。
2、低温季节混凝土拌和水先加热。当日平均气温稳定在-5℃以下时,不进行施工。
3、拌和混凝土之前,采用用热水冲洗拌和机,并将积水排除。
4、仓面清理采用热风枪。
(三)低温季节混凝土的施工方法:
1、尽量白天浇筑砼,夜晚停工。(墙体浇筑施工可实现)
2、混凝土浇筑完毕后使用不易吸潮的保温材料立即覆盖保温,收仓面覆盖一层塑料布、一层5cm厚棉被。墙体侧面混凝土保温,在混凝浇筑完毕后立即拆除墙体钢模台车内模横向脚手管,把钢模台车桁架外侧周圈采用一层5cm厚棉被牢固地固定在桁架上进行覆盖。每节顶拱混凝土浇筑完毕后,在顶拱顺轴线方向上下游洞口增设挡风保温设施,一层塑料布、一层5cm厚棉被。保温模板严密,保温层搭接牢靠,尤其在孔洞和接头处,保证施工质量。
3、在施工过程中,控制并及时调节混凝土的机口温度,尽量减少波动,保持浇筑温度均匀。加热拌和用水方法,提高混凝土拌和物的温度。拌和用水加热超过60℃时,改变加料顺序,将骨料与水先拌和,再加入水泥,以免假凝。
混凝土拌和时间比常温季节适当延长,具体通过试验确定。已加热的混凝土,宜缩短运距,减少倒运次数。
4、混凝土浇筑完毕后,外露表面及时保温。新老混凝土接合处和边角处做好保温,保温层厚度是其他面保温层厚度的2倍,保温层搭接长度不小于30cm。
5、在低温季节浇筑的混凝土,拆除模板遵守下列规定:
①非承重模板拆除时,混凝土强度必须大于允许受冻的临界强度或成熟度值。
②、承重模板拆除经计算确定。
③、拆模时间及拆模后的保护,满足温控防裂要求,并遵守内外温差不大于20℃或2d~3d内混凝土表面温降不超过6℃。
6、混凝土质量检查除按规定成型试件检测外,还可采取无损检测手段或用成熟度法随时检查混凝土早期强度。
三、材料的控制及配比
(一)原料的选择及配比
在道路和桥梁的建设,一些单位不注重原材料的选择,一些低标号水泥在混凝土施工中得到使用,所以浇筑混凝土冬季施工的质量难以得到保障。因此,为了改进混凝土浇筑在施工中的质量,必须在选用原料的质量上加以控制。施工单位在选择原材料的时候应该以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥为主,水泥的标号为42.5或以上,并分批次严格检查混凝土的质量。在原料比方面水泥的用量应该超过300千克每平方米,这是因为这类水泥水化热较大,早期强度比较高,在3天的抗压强度就能达到普通硅酸盐水泥7天才能达到的强度。
(二)辅料的控制
冬季在骨料的选择方面也应该进行优化,在选择骨料的时候要检查其中是否含有冰雪等冻结物或者易冻裂的清洁骨料,所选择的骨料不能含有活性材料,避免在水化过程中骨料之间发生反应,影响到混凝土的水化过程。传统的混凝土建筑,水质无特殊要求,但如今在冬季施工时,需要特别注意水质,地方水常用的道路和桥梁建设,导致一些污水或者pH值偏小的酸性水被用于混凝土施工中,影响了混凝土水化和强度增加。因此,在混凝土施工中应该尽量选择饮用水或洁净的天然水,同时将水的用量减到最低,可以采取加入减水剂或控制坍落度等方式加以控制。在道路桥梁建设当中颗粒集料一般也是就地取材,由于在同一个地点取材一些施工单位忽视了检测颗粒集料的膨胀系数、硬度等性质状况,导致适用的颗粒集料不符合混凝土浇筑施工的基本要求。在冬季施工当中应该注意到这一点,尽量选择和周围砂浆膨胀系数相近的硬度高、缝隙少的颗粒集料,在适用之前应该对集料的质量进行检测。这样可以保证在混凝土水化的过程中,减少因体积收缩产生的裂缝,保证混凝土的强度和表面质量。
四、混凝土的运输
浇筑混凝土公路桥建设之前,我们必须首先考虑在运输过程中温度的影响。做好清洁工作,防止运输车辆在装载时与其他杂质混合影响浇筑质量。在运输过程中,应采取以公路运输为主,严格控制混凝土运到的时间,如果遇到交通拥堵,采取必要的防护措施,以避免等待时间过长,造成温度变化破坏了混凝土的质量。如果泵送混凝土时必须保证混凝土泵连续工作,如发生故障,停歇时间超过4-5分钟或混凝土出现离析现象,应立即用压力水或其他方法冲洗管凝内残留的混土。
结束语
总之,在冬季道路桥梁混凝土浇筑施工过程中,为了保证混凝土施工的质量,减少温度变化对混凝土浇筑质量的影响,需对施工方法加以技术创新,保证混凝土浇筑施工达到道路桥梁的设计要求和建设目的。
参考文献
[1]杨凤启.道路桥梁中工程项目的管理探究[J].中国新技术新产品,2011(01)
浅谈混凝土冬季施工方法 篇7
1蓄热法施工
蓄热法是将混凝土的原材料(水、砂、石)预先加热, 经过搅拌、运输、浇筑成型后的混凝土仍能保持一定正温度, 以保温材料覆盖保温, 防止热量散失过快, 充分利用水泥的水化热, 使混凝土在正温条件下增长强度。蓄热法适用于气温不太寒冷的地区或是秋冬和冬末季节。蓄热法施工应进行热工计算。
2蒸汽养护法施工
在混凝土冬期施工中, 当要求混凝土强度增长较快, 采用蓄热法等无法满足要求时, 通常采用蒸汽养护法。
3电热法施工
电热法设备简单, 收效快, 可以在任何温度下使用, 所以当工程要求紧迫且条件具备时可以采用。我国使用电热法大致可分为两大类:直接加热法和间接加热法。
混凝土的搅拌在常温条件下施工, 搅拌塑性混凝土常选用自落式搅拌干硬性混凝土宜采用强制式搅拌机。在冬期施工时, 除考虑上述条件外, 还应考虑混凝土的水灰比减少和外加剂的掺人等因素, 宜选择强制式搅拌机。为确保混凝土的搅拌质量。冬期施工时除合理选择搅拌机型号外, 还要确定装料容积、投料顺序和搅拌时间等。
混凝土搅拌机的规格常以装料容积表示, 装料容积通常只为搅拌几何容积的1/2~1/3。一次搅拌好的混凝土体积称为出料容积, 约为装料容积的55%-75%。混凝土搅拌机以其出料容积(m2)×1000标定规格, 常用规格有150L, 250L, 350L等。
冬期搅拌混凝土的合理投料顺序应与材料加热条件相适应。一般是先投骨料和加热的水, 待搅拌一定时间后, 水温降到40℃左右时, 再投入水泥继续搅拌到规定的时间,要绝对避免水泥出现假凝。
搅拌时间。为满足各组成材料间的热平衡, 冬期拌制混凝土时应比常温规定的搅拌时间适当延长。对搅拌掺有外加剂的混凝土时, 搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。
混凝土的运输。混凝土拌和物出机后, 应及时运到浇筑地点。在运输过程中, 要采取措施防止混凝土热量散失和冻结等现象。在条件可能的情况下, 加强运输工具的保温覆盖、制作定型保温车或运输采暖设备。途中混凝土温度不能降低过决, 一般每小时温度降低不宜超过5~6℃。
混凝土浇筑时人模温度除与拌和物的出机温度有关外, 主要取决于运输过程中的蓄热温度。因此,运输速度要快, 运输距离要短, 倒运次数要少,保温效果要好。
在浇筑前,应清除模板和钢筋表面的冰雪和污垢。在施工缝处接槎浇筑混凝土, 应去除水泥薄膜和松动石子, 将表面湿润冲洗干净, 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。
有条件宜采用热风机清除模板、钢筋上的冰雪和进行预热。分层浇筑厚大整体式结构时, 已浇筑层的混凝土温度, 在被上层混凝土覆盖时, 不应降至热工计算的数值以下, 也不得低于2℃。浇筑随内力接头的混凝土(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;当设计无要求时, 其强度不得低于设计标号的70%。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混凝土时, 地基土应保温;在非冻胀性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。
混凝土蓄热法养护是利用原材料加热及水泥水化热的热量, 通过适当保温延缓混凝土冷却, 使混凝土冷却到0℃以前达到预期要求强度的一种施工方法。
蓄热法的适用范围:蓄热法适用于初冬或早春季节室外日平均气温为-10℃最低气温不低于-15℃的环境, 由于蓄热法施工简单, 冬期施工费用低廉, 容易保证施工质量, 故在冬期施工时应优先考虑采用。蓄热法使用的保温材料应该以传热系数小, 价格低廉和易于获得的地方材料为宜。
混凝土受冻临界强度在寒冷地区进行混凝土冬期施工, 由于各种因素, 欲使混凝土完全不受冻是不现实也不经济的。因为这要增加许多防护措施, 而且工期拖长。在一定条件下允许混凝土早期受冻, 而不致损害混凝土各项性能, 满足设计和使用要求。新浇混凝土在受冻前达到某一初始强度值, 然后遭到冻结, 当恢复正常温度后, 混凝土强度仍会继续增长, 经28d养护后, 其后期强度可达设计标准值的95%以上。这一受冻前的初始强度值叫做混凝土早期受冻允许临界强度。
综上所述, 冬季混凝土结构施工的质量控制是一个非常复杂的过程, 施工中无论哪一个环节出现纰漏都会造成不可估量的损失,因此技术人员要掌握好冬季施工的方法及实践操作的技术要求, 才能保证混凝土工程冬季施工的质量。
摘要:随着目前建筑事业的迅速发展, 以及工期的制约, 很多单位必须选择混凝土的冬季施工。混凝土冬季施工只要采用适当的方法, 避免混凝土受到早期冻害, 使外露混凝土与冬季气温保持较小温差, 也能取得良好的施工效果。
关键词:混凝土,施工,注意事项
参考文献
[1]方兴旺, 徐兵.混泥土裂缝成因分析[J].内蒙古科技与经济, 2010.
混凝土的冬季施工方法 篇8
本工程混凝土由搅拌站提供高蓄热混凝土, 保证出罐车混凝土温度≥15摄氏度。
混凝土的垂直水平运输方法:水平运输用混凝土搅拌运输车, 为减少混凝土的温度损失, 罐体应附加一层保温被, 并尽量缩短混凝土的运输时间。垂直运输采用地泵输送, 泵管应采用保温绵进行保温。
2 温度控制
通过与搅拌站签订的技术合同, 使到场的混凝土出罐温度控制在入模温度要≥10℃。混凝土出罐温度每车必测, 低于15摄氏度时退回搅拌站。提前做好浇筑混凝土前的检查、验收、调试等全部准备工作, 保证混凝土罐车进场时立即进行强度等级部位工程量的核对、测温、坍落度检查等工作, 把上述工作的时间压缩至15分钟以内。
3 混凝土的浇筑
墙体和顶板:进入冬施后, 在浇注前, 安排专人认真核对砼运输单, 并做好记录, 每车砼到达现场都要记录到场时间, 塌落度入地泵时温度, 另外清洗模板和钢网上的冰雪, 准备好足够的塑料布和保温被。保温工作达到要求后, 混凝土浇筑与常温时的浇筑方法相同。要求施工紧凑, 砼出管后应在20~30min内及时浇筑, 尽量减少混凝土的温度损失, 浇筑完成后及时覆盖、保温, 以利于混凝土的强度增长, 使之尽快达到临界强度。
4 混凝土的保温
楼板、墙体、电梯井筒保温。楼板砼浇筑完成后立即覆盖一层塑料薄膜及两层阻燃保温被, 墙体敞口部位用保温阻燃覆盖。墙体、电梯井筒模板背面贴附50厚聚苯板进行保温。
冬施期间按天气预报通知应选择好天施工, 恶劣天气和夜间不应施工, 混凝土施工时浇捣速度要快, 防止混凝土热量损失及产生冷缝。施工期间遇特殊情况, 现场备用30个焦炭炉进行升温, 炉子要设排烟洞, 将炉烟排至室外。每个炉子周围设二个干粉灭火器, 升温前将四周洞口用一层塑料布和两层保温被封闭好 (预留) , 将炉用砌块垫好, 离开地面40cm, 在火炉的顶部及四周1.5m范围内用石棉瓦进行遮挡, 防止直接烘烤砼。用火期间要建立制度, 防止火灾及煤气中毒事故的发生。
顶板混凝土浇灌前必须检查彩条布封堵是否有损坏不严处, 并及时修补好。顶板混凝土浇灌前还应检查模板、钢筋上是否有冰霜, 如有应全部清除。
浇灌混凝土时要从一端开始, 每浇灌、振捣、刮平一间要及时覆盖保温, 覆盖时, 先满铺一层塑料薄膜, 然后覆盖阻燃纤维保温被, 为减少操作面的风力, 在建筑物的北面和西面设置挡风墙, 在外围搭设临时架子, 之后在架子上满挂一层彩色工程布。
5 混凝土测温
在混凝土强度达到4MPa前, 混凝土内部及表面温度不得低于5摄氏度, 为使混凝土尽快达到临界强度, 混凝土浇筑后的初期保温相当关键, 因此, 楼板、墙体等混凝土模板保温必须严密不漏缝, 保温材料的厚度必须符合要求, 顶板混凝土上表面要覆盖塑料薄膜和阻燃纤维保温被, 覆盖严密不漏缝。顶板下面要围档防风, 必要时用炉子或电暖器提高养护温度。楼板、墙体等浇筑时在各流水段保温薄弱部位各埋置图中所示的测温孔。
1) 测温要求:大气温度每天测量4次, 具体时间为:2时、8时、14时、20时。混凝土养护温度每层在混凝土达到临界强度前每两小时测量1次;达到临界强度后每六小时测1次, 要测至砼内部温度低于5℃。且不少于48小时。2) 测温方法:a.工地必须进行大气温度及混凝土养护等项目的测温工作, 测温人员由试验员担任, 测温人员必须认真负责遵守测温规定, 如实记录。b.测温工作从2008年11月15日开始, 2008年12月30日结束, 如气候异常应进行调整, 测温工具、测温记录和测温孔布置图由技术部发放。3) 测温内容:每天大气最高最低和2、8、14、20时的大气温度。混凝土入模温度, 要求每2小时各测一次。4) 测温方法:a.墙板要测上、中、下三点处的混凝土内部温度, 现场要按测温孔布置图的要求预埋0.5mm厚的铁皮测温管, 墙板测温孔埋深为墙板厚的1/2。b.顶板、梁混凝土测温孔布置在平面上, 浇灌混凝土时按测温孔布置图的要求插入φ12钢筋, 顶板测温孔深为板厚的一半, 梁上测温孔深为150mm。c.测温时, 温度计留置在测温孔内的时间应不少于3分钟, 拿出后要迅速读数, 并按编号如实填写在记录单上。d.测温工要将混凝土温度随时向工长汇报, 以便温度达不到要求时及时采取措施。混凝土养护过程中如温度下降过快或混凝土内部温度接近0℃时, 要立即向工长汇报, 以便采取措施。5) 混凝土的撤除保温控制。墙、柱体, 掺加抗冻剂的混凝土可以在混凝土强度达到4MPa的抗冻临界强度时, 撤除保温及拆模。墙柱拆模后, 涮砼防护剂一遍, 以防砼失水。底板施工在采用暖棚法时, 砼在按综合蓄热法进行冬施控制的同时还要控制好室内的环境温度不低于+5℃。
6 混凝土试块留置
冬期施工的混凝土撤除保温和拆模时间是以同条件养护试块的强度做为依据的, 混凝土达到抗冻临界强度4Mpa (本工程冬施期间的混凝土全部使用了抗冻型外加剂) 才能撤除保温。因此, 规范规定混凝土工程除按常温施工留置标准养护试块外, 还必须留置不少于三组的同条件养护试块, 分别用于检验受冻前的混凝土强度、转入常温养护28天的混凝土强度及砼结构拆模试块, 这两组试块必须有正式的强度报告单作为技术资料送技术组, 如对混凝土撤除保温和拆除模板的时间没有把握, 应适当增加同条件养护试块, 拆墙柱、顶板、悬挑构件时都需要用试块。由于转入常温养护28天的混凝土试块较多, 工地要认真管理, 统一编号, 不得丢失。
7 受冻临界强度检查
当砼养护温度降至0℃时, 检查同条件养护试块抗压强度是否到4MPa, 如果已达到4MPa, 且砼内温度降至+5℃既可除去楼板保温层, 停止楼板砼测温;如果未达到4MPa, 则须继续保温养护, 以保证砼温度降至0℃前达到受冻临界强度4MPa。
混凝土的冬季施工方法 篇9
关键词:混凝土,冬季施工,方法
一、混凝土冬期施工的一般原理
当日平均气温降到5℃和5℃以下, 或者最低气温降到0℃和0℃以下时, 混凝土工程必须采用特殊的技术措施进行施工方能满足要求, 即混凝土冬期施工。混凝土进入冬季施工不仅在技术上要采取相应措施, 而且也要增加工程费用。《混凝土结构工程施工及验收规范》规定:依据当地气温资料, 室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时, 混凝土结构工程的施工应采取冬季施工措施。当温度降到5℃时, 水泥水化反应速度缓慢。当温度降到0℃时, 水化反应基本停止。在混凝土强度发展初期, 当温度降至-2℃~-4℃时, 混凝土内部的孔隙中尚未与水泥化合的游离水开始结冰, 游离水结冰后体积增大使混凝土内部产生冰晶应力, 使强度尚低的混凝土内部产生微裂缝和孔隙, 同时还损害了混凝土与钢筋的粘结, 导致结构强度降低。已冻结的混凝土在解冻后, 其强度虽能继续增长, 但已不可能达到原设计的标号。试验证明, 混凝土遭受冻结后的危险程度, 与遭冻的时间早晚、水泥的品种标号及混凝土的水灰比等有关。一般水灰比越大, 冻结后的危害越大, 终凝前遭到冻结, 要比终凝后的危害大得多。快凝水泥和高标号水泥的混凝土受冻的危害较小, 一般水泥和低标号水泥的混凝土受冻的危害则较大。冻后的混凝土继续养护, 其强度还会增长, 但增长的幅度大小不一。对于预养期长, 获得初期强度较高的混凝土受冻后, 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, 混凝土在冻结前, 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, 这一强度称为混凝土冬期施工的临界强度, 这样就可以达到预期效果。
二、混凝土冬季施工的方法
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 (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、减少剂、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, 应当确保工期、费用、质量实现最佳化。
(一) 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:1、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, 且在早期强度较高, 一般3天抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥7天的强度, 效果较明显。2、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。3、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。最常使用的引气剂以松香树脂类的松香热聚物的效果最好。4、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和三乙醇胺早强剂, 且三乙醇胺对钢筋无锈蚀。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。
(二) 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。蓄热法施工前应进行热工计算。
(三) 外部加热法。
一般情况下外部加热法要比蓄热法的费用高, 因此, 只在蓄热法达不到要求时才采用。1、蒸汽加热法。常用的是内部通气法, 即在混凝土内部预留孔道, 让蒸汽通入孔道加热混凝土。这种方法节省蒸汽, 温度易控制, 费用较低, 常用于厚度较大的构件和框架结构, 是混凝土冬季施工中的一种较好方法。2、电热法。就是将电能转换为热能来养护混凝土, 可将电极放入混凝土内, 或将电热器贴在混凝土表面, 接通电源使电能转变为热能。电热法对要求在短时期内尽快达到设计强度的混凝土结构有特殊的功效。3、远红外加热法。通过热源产生的红外线, 穿过空气冲击一切可吸收它的物质分子。当射线射到物质原子的外围电子时, 可以使分子产生激烈的旋转和振荡, 运动发热使混凝土温度升高从而获得早强。由于混凝土直接吸收射线转变成热能, 因此其热量损失要比其它养护方法小得多。远红外线加热法适用于薄壁钢筋混凝土结构, 装配式钢筋混凝土结构的接头混凝土、固定预埋件的混凝土和施工缝处继续浇混凝土处的加热等。
(四) 暖棚法。
是在混凝土浇筑地点, 用保温材料搭设暖棚, 在棚内采暖, 使温度提高。将被养护的构件或结构置于棚中, 依靠棚内的正温来养护混凝土, 使其强度迅速增长, 达到抗冻害的临界强度。暖棚法由于需用较多的搭盖材料和保温加热设施, 因此冬季施工费用较高。为降低费用, 一般可利用正式结构搭设而成。暖棚法适用于地下室、人防工程, 工业建筑中的钢筋混凝土平台和大规模现浇混凝土结构等。
(五) 掺外加剂法。
根据不同性能的外加剂, 可以起到抗冻、早强、促凝、减水和降低冰点的作用, 能使混凝土在负温下继续硬化, 而勿需采取任何加热保温措施, 这是混凝土冬季施工的一种有效方法, 可以简化施工工艺, 节约能源, 还可改善混凝土的性能。掺外加剂配制高抗冻性的混凝土, 宜优先使用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥, 防冻剂的掺量应根据混凝土的使用温度而定。防冻剂在使用前应测定各有效成分、水分及不溶物等含量。使用时应按有效固形物计算, 配制成规定浓度的溶液。防冻剂配制成溶液使用时, 应注意其共溶性, 氧化钙、硝酸钙、亚硝酸钙等溶液不可和硫酸钠溶液混合, 减水剂和引气剂不可与氯化钙溶液混合, 均应分别配制溶液。
混凝土的冬季施工方法 篇10
一冬季填方渠道混凝土施工存在的状况
(一) 填方渠道现状
陆浑灌区的主要供水水源是陆浑水库, 陆浑灌区位于河南省西部, 东经112°5′06″~112°5′24″, 北纬34°10′28″~34°45′34″之间, 跨黄河、淮河两大流域。灌区兴建于1970年, 1974年开始通水, 设计灌溉面积134.24万亩。经过30多年输水运行, 渠道渗漏严重, 水量损失大。有部分填方渠道傍山绕岭, 汛期洪水携带大量泥沙入渠, 致使渠道严重淤积, 输水水位抬高, 形成小流量, 高水位现象;淤积使糙率增大, 降低渠道输水能力, 是威胁渠道安全的重要因素。还有填方坝、涵洞沉陷漏水, 多年形成程度不同的漏水通道和孔洞等隐患, 渠道运行安全性差, 亟需加强安全监测除险加固。
(二) 混凝土冬季施工存在的问题
填方渠道指该渠道断面的底面标高之下的地基为新填土的那部分。由于新填土存在热胀冷缩的原因, 冬季渠道混凝土施工中容易产生开裂, 沉降的现象, 严重影响渠道混凝土护砌质量。还有新浇混凝土在养护初期易遭受冻结, 当气温恢复到正常后, 即使正常养护至一定龄期, 也不能达到其设计强度。当温度低时出现骨料结合不均匀, 甚至混凝土浇筑块出现表面霜冻, 蜂窝麻面和裂隙现象, 所以更应该重视。
二解决冬季填方渠道混凝土施工的对策
(一) 夯实填方基础, 做好雪天材料检查
做好填方基础, 采用合格土料, 严格控制填筑和压实。在冬季施工时, 填土是严禁夹有冰雪和冻土块, 土、砂砾料不得加水, 必要时采用减薄层厚加大压实功能。压实土层应做好防冻保温措施, 避免图层冻结。
(二) 采取温控保证冬季混凝土浇筑
做好温控措施保证冬季混凝土温度和养护温度。浇筑时间尽量选择在白天的9点到16点之间, 当环境温度低于-10摄氏度时, 不易进行混凝土施工。
1.混凝土出搅拌机前的温度控制。
混凝土的搅拌应在搭设的暖棚内进行, 应优先采用大容量的搅拌机, 以减少混凝土的热量损失。经加工的砂和骨料分级堆存, 水的比热大是砂石骨料的5倍左右, 所以冬季优先采用加热水的方法。加热水时, 应考虑加热的最高温度, 以免产生假凝现象。水泥假凝指的是水泥颗粒遇到温度较高的热水时, 颗粒表面很快形成薄而硬的壳, 阻止水泥与水的水化作用的进行, 使水泥水化不充分, 新拌混凝土拌和物的和易性下降, 导致混凝土强度下降。
2.混凝土运输过程中的温度控制。
为了防止加温混凝土在运输过程中散热过快, 混凝土运输搅拌车罐周身包裹泡沫塑料保温被。保持运输路线畅通, 无堵塞, 缩短运输距离。合理调配运输车辆, 缩短运输时间, 尽量减少运转次数, 有效保证混凝土料入仓浇筑温度。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, 使用大容积的运输工具, 并经常清理, 保持干净, 尽量缩短装卸操作时间。
3.混凝土浇筑过程中的温度控制。
为了提高混凝土浇筑时的温度, 在浇筑前将所有外侧模板进行保温处理。浇筑中覆盖混凝土面, 在混凝土收仓面上密封一层塑料薄膜, 薄膜上盖一层保温被, 以减少新浇混凝土热气的散失。一定要把握好浇筑时间。
4.混凝土浇筑后的温度控制。
混凝土浇筑后的1-2天内, 模板外侧的保温材料继续覆盖, 保持浇筑的混凝土仓内温度正常。拆模时间一般安排在白天进行。为防止拆模时混凝土浇筑块的温度与外界温差大, 采用将模板预先撬缝10-15cm, 以改变混凝土边界环境, 即加速降温, 又不使混凝土内外温差过大。拆模后表面先用塑料薄膜封闭, 再用3cm厚双层泡沫塑料覆盖, 将混凝土表面包成密不透风的保温层。采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥配制的混凝土为设计强度的30%, 采用矿渣水泥配制的混凝土为设计强度的40%, 而且不得低于5Mpa, 为此混凝土在受冻前至少要在正温下养护5昼夜以上。
(三) 混凝土冬季施工方法的选择
冬季混凝土施工一般采用蓄热保温法。蓄热保温法是将混凝土的原材料预先加热, 经过搅拌、运输、浇筑成型后的混凝土仍能保持一定的正温度, 以保温材料覆盖保温, 防止热量散失过快, 充分利用水泥的水化热, 使混凝土在正温度条件下增长强度。还可以采用综合蓄热法, 综合蓄热法是在蓄热保温法基础上, 在配置混凝土时采用的快硬早强水泥, 或掺用早强外加剂;在养护混凝土时采用早期短时加热, 以延长正温养护期, 加快混凝土强度的增长。采用蓄热法和综合蓄热法施工的混凝土, 应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制混凝土, 水灰比应控制在0.6以下。
(四) 混凝土冬季施工配合比的调整
冬季调整配合比调整有利于保证混凝土浇筑质量。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。在保持混凝土配合比不变的情况下, 加入引气剂后生成气泡, 相应增加了水泥浆的体积, 提高拌合物的流动性, 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。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。早强剂是指能加速水泥硬化速度, 提高早期强度, 且对后期强度无显著影响。引气剂是指经搅拌能引入大量分布均匀的微小气泡, 改善混凝土的和易性, 在混凝土硬化后, 能保持微小气泡, 改善混凝土的和易性、抗冻性和耐久性。
三结语
陆浑灌区进行续建配套与节水改造的工作迫在眉睫, 是灌区内广大农民群众和各级政府的迫切愿望和要求。加快灌区续建配套与节水改造工程建设, 改善灌溉排水工程基础设施, 增强抗御旱涝等自然灾害的能力, 提高灌溉水的利用效率和灌区的经济效益、社会效益、生态与环境效益, 促进农业和农村经济持续稳定发展是十分迫切和十分必要的。项目的实施, 对提高粮食产量, 增加农民收入、保证国家粮食生产安全具有重要的现实意义和深远的战略意义。
摘要:本文首先指出陆浑灌区渠道冬季施工中存在的问题, 然后针对这些问题提出相应的对策, 得出混凝土冬季施工中的注意事项, 从而提高渠道砼护砌的质量和水平。
高寒地区隧道冬季混凝土施工措施 篇11
关键词:高寒地区 隧道冬季施工 保温措施
1、概述
绥阳隧道位于黑龙江省东宁县与绥芬河市交界处,为双线隧道,起讫里程为DK491+549~DK497+710,总长6161m。
本区属中温带湿润气候区,四季分明,冬季干旱漫长,夏季湿热短暂,春季多风。按对铁路工程影响的气候分区,属严寒地区。土壤最大冻结深度达2.41m。
根据当地气象站气象资料显示:本隧道所处地区最低气温-35.6℃,年平均气温6.1℃、最冷月平均气温-15.6℃、最热月平均气温17.3℃,土壤最大冻结深度241cm。
2、高寒地区冬季施工的基本要求
2.1 混凝土工程的冬期施工,要从施工期间的气温情况、工程特点和施工条件出发,在保证质量、加快进度、节约能源、降低成本的前提下,选择适宜的冬期施工措施。
2.2 新浇筑的混凝土如果遭冻,拌合水冻结成冰,水结成冰后的体积增加约9%,同时水泥的水化作用也停止进行。在恢复正温养护以后,会使水泥浆体中的孔隙率比正常凝结的混凝土显著增加,从而使混凝土的各项物理力学性能全面下降。如抗压强度约损失50%,抗渗等级降低为零,混凝土与钢筋的粘结力也有大幅度的降低。因此遭受过冻害的混凝土不仅力学强度降低,而且耐久性能严重劣化。如在施工时增加混凝土中的水泥用量提高混凝土的强度等级,虽然抗压强度可以相应增加,但耐久性仍得不到改善。因此从保证混凝土工程全面质量出发,在冬期施工中必须防止混凝土在硬化初期遭受冻害,并尽早获得强度。
2.3 混凝土的温度降至0℃前,其抗压强度不得低于抗冻临界强度。
抗冻临界强度规定如下:
硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,为设计的混凝土强度标准值的30%;
矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,为设计的混凝土强度标准值的40%,但C10及C10以下的混凝土,不得低于5.0N/mm2。
如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。
2.4 冬期施工的混凝土,为了缩短养护时间,一般应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,用蒸汽直接养护混凝土时,应选用矿渣硅酸盐水泥。水泥的强度等级不宜低于42.5,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不应大于0.60。
2.5 为了减少冻害,应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是:控制坍落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。
2.6 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。
2.7 未完全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。
2.8 冬期施工期间,施工单位应与气象部门保持密切联系,随时掌握天气预报和寒潮、大风警报,以便及时采取防护措施。
3、施工方案的理论依据与实际情况
3.1混凝土原材料的保温与加热
3.1.1混凝土原材料加热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、骨料加热的温度一般不得超过表3-1的规定。若达到规定温度后仍不能满足要求时,水的加热温度可提高到100℃,但水泥不得与80℃以上热水直接接触。投料时应先投入骨料和水,最后才投入水泥。
3.1.2水和骨料可根据工地具体情况选择加热方法,但骨料不得在钢板上灼炒。水泥应储存在暖棚内,不得直接加热。
3.1.3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,不得使用活性骨料或混有活性材料的骨料。
3.1.4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,用规定浓度溶液再配制成施工溶液。各溶液要分别置于有明显标志的容器内,不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。
3.1.5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。
3.1.6拌制掺有外加剂的混凝土时,搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。
3.1.7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℃。
3.1.8混凝土拌合物的理论温度,可按下式计算:
T0=[0.9(mce Tce+msa Tsa+mg Tg)+4.2Tw(mw-wsamsa-wg mg)
+c1(wsamsa Tsa+wg mg Tg)-c2(wsamsa+wg mg)」
÷[4.2mw+0.9(mce+msa+mg)](3-1)
式中T0——混凝土拌合物温度(℃);
mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量(kg);
Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度(℃);
wsa、wg——砂、石的含水率(%);
c1、c2——水的比热容[kJ/(kg·K)]及冰的溶解热(kJ/kg)。
当骨料温度>0℃时,c1=4.2,c2=0;
≤0℃时,c1=2.1,c2=335。
3.1.9混凝土拌合物的出机温度,可按下式计算:
T1=T0-0.16(T0-Ti)(3-2)
式中T1——混凝土拌合物出机温度(℃);
Ti——搅拌机棚内温度(℃)。
3.2混凝土的运输和浇筑
3.2.1冬期施工运输混凝土拌合物,应使热量损失尽量减少,可采取下列措施:
(1)正确选择放置搅拌机的地点,尽量缩短运距,选择最佳的运输路线;
(2)正确选择运输容器的形式、大小和保温材料;
(3)尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土的工作。
3.2.2混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,装运拌合物的容器应有保温措施。
3.2.3混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度,可按下式计算:
T2=T1-(αtt+0.032n)(T1-Ta)(3-3)
式中T2——混凝土拌合物经运输到浇筑时温度(℃);
tt——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间(h);
n——混凝土拌合物转运次数;
Ta——混凝土拌合物运输时环境温度(℃);
α——温度损失系数(h-1):
当用混凝土搅拌车输送时,α=0.25;
当用开敞式大型自卸汽车时,α=0.20;
当用开敞式小型自卸汽车时,α=0.30;
当用封闭式自卸汽车时,α=0.1;
当用手推车时,α=0.500
3.3混凝土理论温度的计算
实际施工中每立方米混凝土中的材料用量为:水150kg,水泥300kg,砂600kg,石1350kg。材料温度为:水70℃,水泥10℃,砂5℃,石5℃。砂含水率5%,石含水率2%。暖棚内温度为8℃。混凝土拌合物用混凝土运输车运输,倒运共2次,运输和成型共历时0.5h,当时外界气温-20℃,隧道内温度为5℃。与每立方米混凝土相接触的钢模板和钢筋共重450kg,并未预热。试计算混凝土浇筑完毕后的温度。
混凝土拌合物的理论温度:
T0=[0.9(300×10+600×5+1350×5)+4.2×70
×(150-0.05×600-0.02×1350)+4.2×0.05
×600×5+2.1×0.02×1350×5]÷[4.2×150+0.9(300+600+1350)]
=14.96℃
混凝土从搅拌机中倾出时的温度:
T1=14.96-0.16(14.96-8)=13.84℃
混凝土经运输成型后的温度:
T2=13.84-(0.5×0.25+0.032×2)(13.84+20)=7.44℃
混凝土浇筑时的温度为7.44℃。
3.4现场实际测温的记录
混凝土运至浇筑现场后,技术人员每车都进行现场温度的测量,经过多次的现场温度测量,得出实际施工的温度数据如下:混凝土出机平均温度12℃,入模平均温度6.5℃。
4、保温技术措施
4.1工艺特点
在拌合站搭设暖棚,通过人工加热使棚内空气保持正温,原材料的加热、混凝土的拌合在棚内进行。本法的优点是:施工操作与常温无异,劳动条件较好,工作效率较高。同时混凝土拌合质量有可靠保证。缺点是:暖棚搭设需大量材料和人工,供热需大量能源,费用较高。
4.2暖棚构造
暖棚通常以脚手材料(钢管或木杆)为骨架,周围用彩钢板围护,棚顶用聚乙烯板覆盖。聚乙烯板不仅重量轻,而且透光,白天不需要人工照明,吸收太阳能后还能提高棚内温度。
加热设备采用1T蒸汽锅炉,燃料采用无烟煤。
4.4能耗计算
暖棚内的热量消耗,可根据暖棚尺寸、围护构造、地面的导热系数和室内换气次数(一般按每小时2次计算)等来计算确定。也可从表4-1中查出。
4.5施工注意事项
(1)暖棚出入口应设专人管理,以防封闭不严造成棚内温度下降或混凝土局部受冻。
(2)棚内各点温度均不得低于5℃。
(3)将烟或燃烧气排出棚外,注意防火防毒。
5、采取的其他配套保温措施
高寒地区的冬季施工过程中混凝土的保温是很重要的环节,除了拌合站采用暖棚外,在混凝土的运输和现场的浇筑也需要采取必要的措施,以保证混凝土的施工质量。在运输车上增加罐被,同时混凝土灌保持缓慢的转动,以保证运输过程中混凝土的性能。
在浇筑现场同样采取保温的措施,首先隧道的洞口搭设两道洞门,运输车进洞后快速关上大门,尽量减少热量的损失。同时在二衬台车两端用塑料薄膜封闭,并设置通风口。台车下面生火炉加热。加热材料采用焦炭,因为焦炭热量大,而且不产生煤烟,对施工现场的空气质量影响小,保证了工人的安全。
6.保温效果的评价
通过混凝土拌合、运输及浇筑现场的保温措施,使混凝土的性能得到了很好的保证,完全满足了施工的需要,符合规范及标准的要求,保证了混凝土结构的施工质量。
7、建议
在冬季施工的过程中,除了采取保温措施外,现场施工人员要保持高度的责任心,在混凝土拌合、运输及浇筑的过程中要随时检验混凝土的质量,以保证合格的混凝土结构的施工质量。
8、结论
本地区地处高寒地区,冬季施工是一个系统的工程,我们经过科学的论证,严密的组织,并以严谨的态度来对待这个问题,终于克服了严寒的气候,圆满的解决了高寒地区的冬季施工问题,使整体的施工的进度得到了保证。
参考文献:
关柯刘长滨罗兆烈等主编·中国建筑工业出版社·2003
铁道部第二工程局主编·《隧道》·中国铁道出版社·1998
中铁十九局局集团有限公司 孟祥展
混凝土的冬季施工方法 篇12
在冬季我国大部分地区寒冷期比较长, 这必然会对道路桥梁的混凝土浇筑施工产生影响。所谓的混凝土冬季施工主要是指施工所在地的气温连续5 d固定在5~-3℃以下, 当气温低于-15℃则不适合进行混凝土施工。因此, 在冬季要想在保证混凝土施工质量的前提下, 保证道路桥梁的建设工期, 必须对混凝土施工技术进行优化和改良, 采用更加科学、合理的施工方法, 有效的避免新浇筑混凝土受温度变化的影响产生收缩出现裂缝、强度下降等质量问题, 只有这样才能保证道路桥梁在冬季施工的顺利进行。
1 冬季混凝土施工的理论分析
要想明确冬季对混凝土施工的影响, 应该从混凝土的特性入手, 了解冬季对混凝土浇筑施工的影响。在道路工程建设上所使用的混凝土是指用水泥作为胶凝材料配以砂、石等集料与水 (或外加剂和掺合料) 按一定的比例配合, 经过搅拌、成型、养护而得的建筑材料。混凝土的凝结、硬化成道路桥梁所需的建筑材料, 是水泥经过水化作用以后, 物理、化学性能变化的结果。而水泥的水化过程中除了受到水灰比、水泥质量等因素的影响之外, 环境温度对其影响最大。一般来说, 环境温度越高混凝土的水化作用也就越快, 混凝土的强度增加也就越快, 如果环境温度降低, 缓凝土的水化作用就会放缓, 混凝土的强度增加速度也会放缓, 如果环境温度达到零度以下, 那么混凝土中的部分水分会出现结冰现象, 结冰与不结冰的混凝土在水化、硬化速度上产生不一致, 如果完全结冰水化就会停止, 混凝土的硬度增长也会停止。首先, 这种情况下混凝土内部产生应力, 如果应力值大于内部初期形成的强度值, 那么混凝土的内部会受到很大的破坏, 而直接影响到混凝土的强度;其次, 在冬季混凝土内的水分会发生很大的形态变化, 如果在搅拌的温度较低, 骨料表面因浸水会出现冰棱, 这将直接降低水泥浆与骨料的粘结力, 导致混凝土的抗压能力下降。由此可见, 冬季气温会对混凝土施工质量产生很大的影响。
2 冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑方法的改良
在道路桥梁建设当中, 混凝土的质量主要表现在强度、体积变形、耐久性、抗压性等方面上, 影响混凝土强度的因素主要有水泥质量、胶凝材料用量、矿物掺和量种类及用量、添加剂种类及用量、水胶比、粗集料等等, 在混凝土的冬季浇筑施工中, 改进混凝土浇筑方法应该着重考虑三个方面的问题, 也即是确定混凝土养护龄期最小值, 控制混凝土的脆性;防治混凝土在水化过程中因温度降低导致水化过程和强度受到影响, 在后期养护当中保证混凝土的密实度和耐久性。结合上述要求, 笔者认为在道路桥梁施工中, 混凝土浇筑方法的改良应该注意以下几点。
2.1 选择优质原材料并控制好原料比
2.1.1 水泥的选择及原料比
在道路桥梁施工当中一些单位并不注意原材料的选择, 一些低标号的水泥或者质量不达标的水泥被用于混凝土浇筑施工, 这是影响混凝土冬季浇筑施工质量的一个重要原因。因此要想改良混凝土施工方法, 必须从控制原材料的质量入手, 施工单位在选择原材料的时候应该以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥为主, 水泥的标号为42.5或以上, 并分批次严格检查混凝土的质量。在原料比方面水泥的用量应该≥300 kg/m2, 这是因为这类水泥水化热较大, 早期强度比较高, 在3 d的抗压强度就能达到普通硅酸盐水泥7 d才能达到的强度。
2.1.2 骨料及水的选择和配合比
冬季在骨料的选择方面也应该进行优化, 在选择骨料的时候要检查其中是否含有冰雪等冻结物或者易冻裂的清洁骨料, 所选择的骨料不能含有活性材料, 避免在水化过程中骨料之间发生反应, 影响到混凝土的水化过程。在传统的混凝土浇筑施工当中, 对水的质量没有特别的要求, 但是在冬季施工当中也特别注意水的质量, 由于道路桥梁施工中一般采用就地取水的方式, 导致一些污水或者p H值偏小的酸性水被用于混凝土施工中, 影响了混凝土水化和强度增加。因此, 在混凝土浇筑施工中应尽量选择饮用水或者清洁的天然水, 同时将水的用量减到最低, 可以采取加入减水剂或控制坍落度等方式加以控制。
2.1.3 颗粒集料的选择与使用
在道路桥梁建设当中颗粒集料一般也是就地取材, 由于在同一个地点取材一些施工单位忽视了检测颗粒集料的膨胀系数、硬度等性质状况, 导致适用的颗粒集料不符合混凝土浇筑施工的基本要求。在冬季施工当中应该注意到这一点, 尽量选择和周围砂浆膨胀系数相近的硬度高、缝隙少的颗粒集料, 在适用之前应该对集料的质量进行检测。这样可以保证在混凝土水化的过程中, 减少因体积收缩产生的裂缝, 保证混凝土的强度和表面质量。
2.1.4 加入引气剂减少冻害的破坏
在确定混凝土的原料配合比的前提下, 可以在混凝土搅拌过程中适当的加入一些引气剂, 这样可以相应的增加混凝土的体积, 在有效降低其粘聚性和保水性的同时提高混凝土的流动性, 这样可以有效的缓冲混凝土内由于水相变化产生的水压力, 有效的解决冻害对混凝土性能的破坏 (见图1) 。
总之, 在冬季混凝土的施工当中养护龄期的延长, 混凝土的脆弱性也会相应的增大, 一般来说混凝土当中的裂缝扩展经由砂浆和粗集料之间的表面过渡直接穿过粗集料进行, 在这一过程中混凝土的内部会发生物理变化, 这种变化会导致混凝土各项性能下降, 因此在施工当中必须确定混凝土的养护期, 在此基础上才能控制好混凝土的施工质量。
2.2 提高冬季混凝土施工质量的有效措施
冬季影响混凝土施工质量的主要因素就是温度, 要想提高混凝土浇筑质量必须控制好浇筑过程中的热量损失, 这就需要从浇筑和混凝土振捣两个环节加以控制, 在具体的浇筑施工当中应该注意以下几点。
2.2.1 混凝土浇筑
(1) 箱梁混凝土应该以此浇注成型, 注意严格按照浇注的顺序进行, 也就是底板→腹板→顶板→翼板, 具体的浇筑顺序看图2。
(2) 在浇筑过程中要注意控制好混凝土的坍落度, 根据设计要求一般来说坍落度应该控制在14 cm左右, 腹板坍落度应控制在16 cm, 而顶板坍落度需要控制在14 cm。为了保证浇筑的连续进行, 可以采取两台或多台汽车泵同时作业, 由低到高依次进行浇筑的方法。一般来说就是先浇筑底板, 高度直到混凝土覆盖底板的上层钢筋即可, 然后再浇筑腹板, 在浇筑这个部位的时候要注意不能再振捣底板和腹板交接的倒角位置, 而是应该在倒角处有混凝土渗出继续浇筑混凝土, 知道高出腹板与顶板交接倒角处1cm左右。在浇筑的过程中, 要检查底板下部倒角及腹板模板是否有空洞现象, 如发现空洞在此位置应该加强振捣, 知道空洞消失。直到混凝土的性能趋于稳定, 才能将底板渗出的混凝土铺平底板。最后浇筑的顶板和翼板, 形成一个连续的、完整的浇筑顺序。
冬季道路桥梁的混凝土浇筑施工一定要按照顺序、厚度和方向的要求进行分层浇筑, 分层的厚度不宜太厚, 一般在30 cm, 浇筑的过程中下层混凝土初凝或者重塑前浇筑完上层混凝土。如果采用上下层同时浇筑的方法, 要将上层与下层浇筑距离控制在1.5 m以上。在浇筑振捣的过程使用插入式振捣棒, 振捣棒的移动距离控制在作用半径的1.5倍以内, 在振捣的过程中要与侧模保持5~10 cm的距离, 插入混凝土的深度在5~10 cm左右, 避免振捣时碰到模板和钢筋, 影响混凝土的质量。在振捣过程中要保证各个部位达到桥梁建设的密实度的基本要求, 直到混凝土停止下沉、没有气泡冒出为止, 振捣结束后的混凝土表面比较平坦、泛浆。在振捣过程中要详细检查钢筋、支架和模板的变化, 发现不良变化应该及时处理, 避免影响到混凝土浇筑质量。
(3) 箱梁混凝土浇筑过程中应该指派专门的技术人员负责看模并设仪器观测支架沉降量, 观测点每跨三个, 分别在跨中和1/4L处, 主要负责观察并记录支架沉降量、模板位置等等, 一般在浇筑过程中发现沉降量过大或者模板位移的情况, 能够及时处理, 避免影响到混凝土浇筑施工。
(4) 在箱梁混凝土浇筑施工当中, 要注意根据设计图纸, 在每个闭合箱室按照设计设泄水孔、通风孔, 排水孔也设计在箱梁的最低处, 为了保证内模拆除和张拉的顺利进行, 在施工当中可以在箱梁顶板的齿板附近预留人孔。人孔钢筋不宜切除, 而是应该使用交错割断的方法, 避免切除影响到周围混凝土的强度。恢复顶板钢筋, 采用单面焊接方法的要注意搭接长度10 d, 并预留出张拉管道施工所需的孔, 预埋好张拉施工中吊千斤顶的吊钩等等。浇筑完成以后, 要检查各墩旁底板加厚段的斜板混凝土及底板齿板后侧面倒角混凝土, 是否有多余混凝土, 如果有应该及时清理干净。
2.2.2 混凝土的振捣
不管是在冬季还是在其它季节, 混凝土的振捣都是浇筑中的一个重要环节, 在振捣过程中应该注意以下几点。
(1) 在混凝土振捣施工中要严格按照振捣操作规程进行, 振捣棒在振捣过程中要做到“快插慢拔”的基本要求, 振捣施工以混凝土的表面没有明显的下沉或气泡产生为标准, 并出现表面泛浆的现象。其中快插主要是为了防止上层混凝土振实后, 下层混凝土内的气泡无法排除, 影响到混凝土的密实度。慢拔主要是为了在拔出振捣棒的过程中里面的混凝土能够及时填满振捣棒留下的空洞。在振捣的过程中要保持振捣棒略上下抽动, 这样能够有效的保证振捣后混凝土的密实度。同时要保证振捣插点的均匀, 一般来说插点之间的距离在50 cm左右, 距离模板在20 cm。在振捣过程中插点最好采用单一的行列形式, 不宜采用交错式的混用, 避免出现漏振或者振捣不充分的现象。振捣点的振捣时间控制在20~30 s之间, 达到振捣标准以后换下一个插点施工。
(2) 在混凝土浇筑施工当中, 为了保证振捣的效果一般在每个工作面上配置4台振捣棒, 采取连续作业的形式, 避免一个振捣棒故障影响到振捣速度和质量。在振捣过程中要特别注意坡底和边角处的振捣质量, 避免在这些地方出现漏振现象。最好选择插入式振捣棒, 插点的间距要保持相对的均匀, 控制在振捣棒有效作用半径的1.5倍以内, 边缘点的模板应该在振捣棒有效作用半径的1/2以内。
(3) 在振捣过程中为了保证振捣的质量, 应该注意一些特殊部位的振捣, 比如说箱梁腹板与底板、顶板连接处、钢绞线锚固端以及其它钢筋密集部位等等。同时要避免损害波纹管, 在具体的振捣过程中可将振捣棒先放到波纹管空挡之间, 先浇筑混凝土再放振捣棒, 等到密实度达到要求以后垂直抽出振捣棒即可。在道路桥梁混凝土振捣施工当中, 所使用的插入式振捣棒主要分为30 mm和50 mm两种, 这两种适合振捣的作业面存在一定的差异, 一般来说30 mm振捣棒主要用于钢筋比较密集的部位, 50 mm振捣棒主要用于钢筋比较稀疏的部位, 在使用过程中要注意区别。在浇筑和振捣的过程中, 要随时检查模板位置, 管道和锚固端钢板及支座预埋件的位置, 保证其位置、尺寸符合桥梁设计方案的要求。
(4) 在使用振捣棒的时候要让振捣棒垂直自然的插入混凝土当中, 插入的深度控制在5~10 cm, 不能出现漏振、过振或者振捣不足的现象, 混凝土密实度达到标准以后要缓慢的垂直抽出振捣棒, 这样能够保证上下层混凝土经过振捣能够结合成一个整体。在振捣的过程中, 振捣棒与钢筋和模板之间应该有5~10 cm的护理, 严禁出现碰撞预应力管道或用振捣棒振动钢筋“赶料”或“拖料”等严重影响混凝土质量的情况出现。在预应力锚板位置处钢筋密集要适当的加强振捣, 保证钢筋密集处混凝土的密实度, 确保预应力张拉安全。
3 结语
总之, 在冬季道路桥梁混凝土浇筑施工当中, 为了保证混凝土施工的质量, 减少温度变化对混凝土浇筑质量的影响, 必须从混凝土材料及配比、混凝土浇筑和振捣等方面, 对施工方法加以改良, 保证混凝土浇筑施工达到道路桥梁的设计要求和建设目的。
摘要:在冬季公路桥梁工程建设当中, 如果采用传统的混凝土浇筑方法将会直接影响到公路桥梁的建设质量, 这就要求施工技术人员根据现有的技术条件, 结合冬季公路桥梁建设在质量、方案方面的要求, 改良混凝土浇筑方法, 在保证混凝土施工质量的前提下, 保证公路桥梁的工期。本文根据现有的研究资料, 详细论述了混凝土冻害的基本原理, 在此基础上就冬季混凝土浇筑方法的改良提出了自己的一些浅薄之见, 以期能够对施工人员提供一些启示和帮助。
关键词:冬季,道路桥梁,缓凝土,浇筑,改良
参考文献
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