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收藏词条   编辑词条 混凝土冬期施工

创建时间:2008-08-02

混凝土冬期施工(construction of concrete in winter)

在室外日平均气温连续5天低于5℃时的混凝土工程施工。新浇筑的混凝土在5℃环境下养护,强度增长很慢。如遇负温度,水泥的水化作用受到阻碍,其中游离水分冻结,在混凝土内形成冰聚体,并在骨料周围结成冰膜,致使混凝土体积增大而冻裂。混凝土初期受冻后,于常温下强度仍能增长,但已不能恢复到未遭冻结的水平。混凝土遭受冻结的时间愈早,其强度损失愈大,反复冻结,强度损失更为严重。对新浇筑的混凝土在受冻前达到多大强度(受冻临界强度)才能避免冻害,各国都做过大量试验。中国现行规范规定,硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土其受冻临界强度应为设计标号的30%,矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土应为设计标号的40%。但C8及C8以下的混凝土,其受冻临界强度不得低于5MPa。在混凝土冬期施工中,要采取措施,使新浇混凝土在硬化过程中不受冻害,水泥水化作用能持续进行,混凝土的强度能达到或超过受冻临界强度。由于冬期施工需消耗较多材料和热能,增加工程造价,安排项目时,应从技术、质量、经济各方面统筹考虑。对不宜进行冬期施工的工程项目,要尽可能安排在入冬前或转暖后施工。对不得不在冬期施工的项目,应提前做好各方面准备,调查本地区历年气候变化特点、能源及材料状况以及混凝土结构特点,进行原材料和混凝土搅拌、运输、养护过程的热工计算,在混凝土制备、浇筑、养护等几个环节上采取防冻害措施。

混凝土制备 为防止混凝土早期遭受冻害,制备混凝土时应考虑:(1)改善混凝土的配合比,优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥标号应不低于325号,水泥用量不得少于300kg/m3,水灰比不应大于0.60。(2)加热水及骨料,加热温度由热工计算确定。当加热水尚不足以获得所需要的混凝土温度时,才采取对骨料进行加热的办法。水泥加热不易均匀,其局部过热会使水泥凝结,一般应提前运入暖棚内存放。(3)拌制混凝土时,骨料中不得带有冰雪及冻团,并注意其投入顺序,应使水先与骨料接触、待水温降下来后,再投入水泥。切忌热水直接与水泥接触。(4)为了满足不同温度原材料的热交换,拌合时间应比常温下延长50%。

混凝土浇筑 混凝土运输及浇筑过程中应有保温措施,浇筑前应将模板和钢筋上的冰雪和污垢清除。一个基础或一个部位的混凝土宜连续进行浇筑,并注意随浇筑随覆盖。一般情况下,浇筑后的混凝土温度不应低于2℃。

混凝土养护 常用的方法有蓄热法、电热法、蒸气加热法、暖棚法、掺外加剂法等。

蓄热法 利用混凝土的初温、水泥发热量和模板及覆盖物的保温,使混凝土缓慢冷却,并在受冻前达到预期强度的养护方法。此法方便、经济,是混凝土冬期施工中混凝土养护的主要方法,适用于室外最低温度不低于-15℃时的地面以下工程或表面系数(表面积与体积之比)不大于5m2/m3的结构,如独立基础、条形基础、设备基础及厚墙等。在蓄热法的基础上,采用早强水泥、掺早强型外加剂、短时人工加热等以提高混凝土养护温度,缩短养护期,扩大蓄热法应用范围的方法,称综合蓄热法。

电热法 将电能转化为热能加热混凝土,使其短期达到需要强度的混凝土冬期养护方法。此法是在混凝土内插入钢筋作电极,通电后的混凝土作不良导体所发出的热量来养护混凝土,或在钢模板上装设电缆线圈,通电后由电磁场引起涡流发热来加热混凝土,也有的采用电热毯、远红外线辐射器等方法加热混凝土。电热法适用于结构表面系数在5以上,要求获得早强的部位,如捣制框架、预制混凝土构件接头、墙板拼缝等。采用电热法的条件是电力供应情况较好。电热法的电极布设应保证混凝土的温度均匀。当发现混凝土表面开始干燥时,应停电,并浇温水进行湿润。养护后的强度一般只需达到设计强度的50%。当超过设计强度的50%时,混凝土的电阻会随着强度的发展而增大,而使电能消耗增加,且养护效果也不显著。

蒸气加热法 用蒸气加热混凝土,以缩短养护期的一种冬期施工养护方法。一种是在结构(或构件)周围设置封闭棚罩,用低压饱和蒸气直接喷气以加热混凝土;另一种是在保温棚内用蒸气散热器提高混凝土的养护环境温度,此时须注意浇水保持混凝土表面润湿;也有在混凝土构件内的空腔或在构件内埋管抽芯的孔中,通入蒸气加热混凝土,孔道最后用水泥浆灌实。蒸气加热法适用于有充裕蒸气可资利用时的表面系数较大(如柱、梁、板等)预制构件的养护。

暖棚法 亦称热空气法。在基础或结构周围搭设封闭暖栅,利用已有建筑的热风炉,将热风输入棚内以养护混凝土,亦有在棚内设置火炉以养护混凝土,此时须注意防火及排烟。暖棚法养护混凝土,其棚内温度不得低于5℃,混凝土表面应保持湿润。此法适用于地下室、地下水池等构筑物的混凝土养护。

掺外加剂法纺往混凝土内加入适量的早强剂、防冻剂及减水剂,以降低液相冰点,在一定负温度下,液态水能与水泥起水化作用,而使混凝土强度能继续增长的养护方法。此法适用于地坪、圈梁等混凝土结构的养护,不适用于受酸碱介质、温湿频繁变化和直接靠近电源的结构以及预应力混凝土结构的养护。采用掺外加剂法时,混凝土的拌制水要加热,必要时砂子亦要加热,以使混凝土出搅拌机的温度不低于10℃,入模温度不低于5℃。混凝土浇筑时应随振捣随覆盖,混凝土不再加热。养护过程中当大气温度低于设定温度时,应需采取保温措施。掺入的外加剂有氯化钠、氯化钙、亚硝酸钠、碳酸钾、硫酸钠和三乙醇胺等,其组分、掺量应通过试验确定并应符合有关规范规定。

技术管理 混凝土冬期施工,除应遵守常温下施工的各项要求外,还应注意:(1)做好专门的施工设计,包括热工计算、保温方法、质量、监测、养护方法及安全措施等,并在施工中认真执行。(2)不论采用哪种养护方法,都要考虑水泥的适应性,采用电热法、蒸气加热法时,应严格控制混凝土的升温、降温速度及最高加热温度,防止混凝土干裂。(3)防止混凝土早期受冻是保证混凝土冬期施工的关键,应设置好测温设施,做好温度检测,包括原材料加热温度、搅拌机出料温度、混凝土浇筑温度和养护期间的温度变化。如果混凝土温度超过热工计算的温度,必须寻找原因,适当调整。特别要注意在寒冷气候突然侵袭前,应及时采取措施。(4)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,应在拆模后的混凝土表面上及时覆盖,以使混凝土缓慢冷却。

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