冬季混凝土施工方案

2018-11-14 15:27:09 59

冬季混凝土施工方案

一、冬季施工综述 

当室外日平均气温连续5d低于5℃时即转入冬季施工阶段,当室外日平均气温连续5d高于5℃时即解除冬季施。在冬季施工前后,应该密切注意天气预报和天气变化,以防突然降温,遭受寒流和霜冻的袭击。冬季混凝土施工应按照JGJ104-97《建筑工程冬季施工规程》等国家和行业标准的要求进行。除应遵守国家和行业颁发的有关规范、标准、规程外,还应当遵守地方建筑管理部门发布的具体规定。

二、工程概括

三、混凝土冬季施工技术措施

1.混凝土冬季施工的一般原理


当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时,就应采取冬期施工的技术措施进行混凝土施工。混凝土所以能凝结、硬化并取得强度,是水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下主要取决于温度,温度愈高,强度增长也愈快,反之则慢。当温度降至0℃以下时,水化作用基本停止,温度再继续降至-2~-4℃,混凝土内的水开始结冰,水结冰后体积增大8%~9%,在混凝土内部产生冰晶应力,使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹,同时减弱了水泥与砂石和钢筋之间的粘结力,从而使混凝土后期强度降低。受冻的混凝土在解冻后,其强度虽然能继续增长,但已不能再达到原设计的强度等级。

由此可见,在冬季混凝土施工中,水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明,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35千克每平方厘米。


2.混凝土冬期施工方法的选择 

混凝土冬期施工方法为:混凝土养护期间不加热的方法。其方法包括:掺化学外加剂法,外加剂为早强剂、防冻剂、减水剂和引气剂,可以起到早强、抗冻、促凝、减水和降低冰点的作用。这是混凝土冬期施工的一种有效方法。


3.混凝土冬期施工的一般要求

冬季施工,最好使用早强型硅酸盐或普通硅酸盐水泥,因为强度发展快,水化热相对较高。


(1)冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法,当加热水仍不能满足要求时,再对骨料进行加热,水及骨料的加热温度应根据热功计算确定,但不得超过表中的规定。 

1.拌和水及骨料最高温度

项目

拌和水

骨料

低于52.5等级的水泥、矿渣硅酸盐水泥

 

80℃

 

60℃

大于等于52.5等级的硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥

 

60℃

 

40℃

 

(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。

(6)严格控制商品混凝土的质量、外加剂及混凝土的水灰比;缩短混凝土到施工现场等侯的时间,做到随到随浇筑。

4.冬季混凝土特点及注意事项

(1)、冬季混凝土特点:凝结时间:0℃~4℃时,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,-10℃时,水化反应完全停止,混凝土强度不在增长,混凝土中水冻胀体积增加9%,硬化的砼结构遭到破坏,及发生冻坏。要保证不发生冻寒,我施工方决定采取的措施如下:  

(2)、负温混凝土:除水泥以外的混凝土全部进行保温防护,养护过程采用蓄垫保温措施尽量延长砼在正温状态下的硬化强度间的蓄垫法方案。  

负温砼施工要点:  

当掺入防冻剂的砼用的原材料应根据不同的气候,按下列方法进行加热,  

① 、气温低于-5℃,不低于-8℃时,用加热水拌和砼,水温高于65℃时,应先将水和骨料拌合,再加入水泥。

②、气温低于-10℃时,骨料可搭建暖棚或采取加热措施,水温不高于60℃。

③、搅拌前用热水冲洗搅拌机并适当延长搅拌时间50%。拌合物出搅拌机温度大于10℃,入模温度大于5℃。  

浇灌砼注意事项: 

① 、15分钟内应将现场砼浇灌完毕。

② 、在负温情况下,不能浇水。  

③、外部加以覆盖,保温材料,养护初期,温度不得低于防冻剂的规定温度。   

④、当气温低于-15℃时,受冻临界强度不得小于4N/mm2,及大小设计强度的20%。 

5.冬季混凝土施工浇筑的具体方案措施。

(1)调整配合比方法
主要适用于在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,且在早期放出强度最高,一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度,效果较明显。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。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(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%)。⑤选择颗粒硬度高和缝隙少的集料,使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。
(2)蓄热法
  主要用于气温—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。①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。②蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制,加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备,费用较高。且热损失较大,劳动条件亦不理想。③电加热。将钢筋作为电极,或将电热器贴在混凝土表面,便电能变为热能,以提高混凝土的温度。此法简单方便,热损失较少,易控制,不足之处是电能消耗量大。④红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器,对混凝土进行密封幅射加热。
  (4)抗冻外加剂
在—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。目前常用有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。
上述4种冬季施工方法都有利有弊,其适用范围都受一定条件的制约。应根据工地现有条件,采用一种或两种以上施工方法结合作用。
5.冬季混凝土施工养护措施
混凝土冬季施工养护措施
当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时即进入冬季施工。冬季天气寒冷,如养护不当,混凝土极易受冻,可能出现裂缝、疏松、凝结时间过长等质量问题。因此,在冬期施工应特别注意混凝土的养护。具体浇筑和养护措施如下:
(1)、尽量加快砼浇筑速度,减少热量散失,做到砼拌合物入模温度≥5℃。分层浇筑厚大的整体式结构砼时,已浇筑层的砼温度在未被上一层砼覆盖前不应低于2℃。
(2)、砼浇筑完毕找平抹面后,应立即用塑料薄膜及保温材料(如毛毯、草毡)覆盖,应加强裸露砼表面的保温覆盖,对边、棱角部位的保温厚度应增大到面部位的2-3倍。在初凝至终凝间要搓抹1-2遍。当日平均气温低于5℃时,不得浇水养护。
(3)、采用蓄热法养护时,应做到随浇筑、随振捣、随覆盖,减少热量失散;保温、保湿材料必须紧密覆盖模板或砼表面,迎风面宜设置挡风设施,形成不透风的围护层;对细薄结构的棱角部分,应加强保温;结构上的孔洞应暂时封堵。
(4)、对于不易加热保温且对强度增长无特殊要求的工程可采用负温养护法。但负温养护法施工的砼,浇筑后起始养护温度不应低于5℃,并应以浇筑5天内予计日最低气温选用防冻剂,并重视覆盖保护。
(5)、模板和保温层在砼达到要求强度并冷却到5℃后方可拆除,拆模时砼温度与环境温度差大于20℃时,拆模后的砼表面应及时覆盖,使其缓慢冷却。尽量避免在寒流袭击、气温骤降时拆模。
(6)冬期施工应密切注意天气预报,防止遭受寒流、风雪和霜冻袭击;砼浇筑请施工单位安排在寒流前后气温较高的时间进行;小体积砼的浇筑部位宜安排白天气温较高时浇筑。

(7)、基底保护层土方开挖后,应立即采取保温措施,并尽早浇筑砼;在老砼或岩基上浇筑砼,如有冰冻现象,必须加热处理,经检验合格后方可浇筑;浇筑前必须清除模板、钢筋、予埋件上的冰雪、圬垢;同时要做好浇筑及养护阶段的保温设施和材料的准备工作,才能进行浇筑。


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