1、 冬季混凝土工程施工方案一 基本要求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.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,2、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3、混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不应大于0.60并加入早强剂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6.为了防止钢筋锈蚀,在钢筋混凝土中,氯盐掺量不得超过水泥重量的1%(按无水状态计算)掺氯盐的混凝土必须振捣密实,且不宜采用蒸汽养护在下列情况下,不得在钢筋混凝土中掺用氯盐:(1)露天结构或经常受水淋的结构;(2)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;(3)使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构;(4)预应力混凝土结构素混凝土中氯盐掺量不得大于水泥重量的3%7.整体浇筑的结构,采用蒸汽加热养护4、时,混凝土的升温和降温速度,不得超过表22-27的规定混凝土的升温降温速度 表22-27表面系数升温速度(/h)降温速度(/h)6150时,c1=4.2,c2=0;0时,c1=2.1,c2=3359.混凝土拌合物的出机温度,可按下式计算:T1=T0-0.16(T0-Ti) (22-11)式中 T1混凝土拌合物出机温度();Ti搅拌机棚内温度()三 混凝土的运输和浇筑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5、工作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.混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度,可按下式计算:T2=T1-(tt+0.032n)(T1-Ta) (22-12)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();温度损失系数(h-1):当用混凝土搅拌车输送时,=0.25;当用开敞式大型自卸汽车时,=0.20;当用开敞式小型自卸汽车时,=0.30;当用封闭式自卸汽车时,=0.1;当用手推车时,=0.5004.考虑模板和钢筋的吸热影响,混凝土浇筑成型完成时的温度6、,可按下式计算: (22-13)式中 T3考虑模板和钢筋吸热影响,混凝土成型完成时的温度();CcCfCs混凝土模板钢筋的比热容kJ/(kgK):混凝土取1kJ/(kgK);钢材取0.48kJ/(kgK);mc每立方米混凝土重量(kg);mfms与每立方米混凝土相接触的模板钢筋重量(kg);TfTs模板钢筋的温度,未预热者可采用当时的环境气温()【例】设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5,砂40,石-3砂含水率5%,石含水率2%搅拌棚内温度为5混凝土拌合物用人力手推车运输,倒运共2次,运输和成型共历时0.5h,当时7、气温-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【解】混凝土拌合物的理论温度:T0=0.9(3005+60040-13505)+4.270(150-0.05600-0.021350)+4.20.0560040-2.10.0213503-3300.0213504.2150+0.9(300+600+1350)=15.1混凝土从搅拌机中倾出时的温度:T1=15.1-0.16(15.1-5)=13.5混凝土经运输成型后的温度:T2=13.5-(0.50.5+0.0322)(13.5+5)=7.7混凝土因钢模板和钢筋吸热后的温度:T3=(240017.7-8、4500.485)(24001+4500.48)=6.6混凝土浇筑完毕后的温度为6.65.冬期不得在强冻胀性地基土上浇筑混凝土,在弱冻胀性地基土上浇筑时,基土应进行保温,以免遭冻6.用人工加热养护的整体式结构,其浇筑程序及施工缝的设置,应能防止产生较大的温度应力,如混凝土的加热温度超过40时,可采取以下措施:(1)支承在已浇筑完毕的厚大结构上的梁,应用钢板制成的垫板将梁与厚大结构隔开,使梁在加热和冷却时可以自由伸缩;(2)如梁不能按(1)所述方法进行浇筑,而在设计中又未考虑到附加温度应力时,则梁的混凝土浇筑与加热应分段进行,段之间的间隔长度不应小于1/8梁的跨度,也不得小于0.7m间断处应在已9、浇筑的混凝土冷却至15以下时,才可用混凝土填实并加热养护;(3)与支座不做刚性连接的连接梁,应在长度不超过20m的段落上同时加热;(4)多跨刚架的连续横梁,如刚架支柱的高度与横梁截面高度之比小于15时,应按(2)所规定的方法浇筑和加热混凝土当刚架的跨度8m时,应每隔两个跨度留出间断处;当刚架的跨度8m时,应每隔一个跨度留出间断处;(5)与小跨度的大型横梁相连的高柱,应按同一高度进行混凝土的浇筑和加热;否则在柱子之间的横梁上留出间断处;(6)互相平行又彼此间以刚性连接的梁(在同一柱上又与柱刚性连接的两根吊车梁),应同时进行加热;(7)浇筑和加热肋形楼板时,应按(2)和(4)规定进行,在纵向和横向10、两个方向留在间断处,梁与板应同时进行浇筑和加热养护7. 浇筑装配式结构接头的混凝土(或砂浆),应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的混凝土强度标准值的75%8. 预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前,浇灌部位的混凝土须经预热,并宜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15N/mm2四 混凝土强度估算1.在冬期施工中,需要及时了解混凝土强度的发展情况例如当采用蓄热养护工艺时,混凝土冷却至0前是否已达到抗冻临界强度;当采用人工加热养护时,在停止加热前混凝土是否已达到预定的强11、度;当采用综合养护时,混凝土的预养时间是否足够等在施工现场留置同条件养护试件做抗压强度试验,固然可以解决一部分问题,但所做试件很难与结构物保持相同的温度,因此代表性较差又由于模板未拆,也不能使用任何非破损方法进行测试因此,运用计算的方法对混凝土强度进行估计或预测是很有实用价值的2.用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土,在各种养护温度下的强度增长率分别如图22-22图22-22 用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土图22-26 用普通硅酸盐水泥拌制并掺有防冻剂的混凝土3.当混凝土的养护温度为一变量时,混凝土的强度可用成熟度的方法来估算其原理是:相同配合比的混凝土,在不同的温度时间下养护,只在成熟度相等,其强度大12、致相同计算方法如下:(1)适用范围本法适用于不掺外加剂在50以下正温养护和掺外加剂在30以下正温养护的混凝土,亦可用于掺防冻剂的负温混凝土本法适用于估算混凝土强度标准值60%以内的强度值(2)前提条件使用本法估算混凝土强度,需要用实际工程使用的混凝土原材料和配合比,制作不少于5组混凝土立方体标准试件,在标准条件下养护,得出123728d的强度值使用本法同时需取得现场养护混凝土的温度实测资料(温度时间)(3)用计算法估算混凝土强度的步骤1)用标准养护试件17d龄期强度数据,经回归分析拟合成下列形式曲线方程:(22-14)式中 f混凝土立方体抗压强度(N/mm2);D混凝土养护龄期(d);ab参数13、2)根据现场的实测混凝土养护温度资料,用式(22-15)计算混凝土已达到的等效龄期(相当于20标准养护的时间)t=TtT (22-15)式中 t等效龄期(h);T温度为T的等效系数,按表22-30采用;tT温度为T的持续时间(h)3)以等效龄期t代替D代入公式(22-14)可算出强度(4)用图解法估算混凝土强度的步骤等效系数T 表22-30温度T()等效系数T温度T()等效系数T温度T()等效系数T503.16281.4560.43493.07271.3950.40482.97261.3340.37472.88251.2730.35462.80241.2220.32452.71231.161014、.30442.62221.1100.27432.54211.05-10.25422.46201.00-20.23412.38190.95-30.21402.30180.91-40.20392.22170.86-50.18382.14160.81-60.16372.07150.77-70.15361.99140.73-80.14351.92130.68-90.13341.85120.64-100.12331.78110.61-110.11321.71100.57-120.11311.6590.53-130.10301.5880.50-140.10291.5270.46-150.091)根据标准养15、护试件各龄期强度数据,在坐标纸上画出龄期-强度曲线;2)根据现场实测的混凝土养护温度资料,计算混凝土达到的等效龄期;3)根据等效龄期数值,在龄期-强度曲线上查出相应强度值,即为所求值【例】某混凝土在试验室测得20标准养护条件下的各龄期强度值如表22-31混凝土浇筑后测得构件的温度如表22-32试估算混凝土浇筑后38h时的强度标养试件试验结果 表22-31标养龄期(d)1237抗压强度(N/mm2)4.011.015.421.8测温记录 表22-32从浇筑起算的时间(h)02468101238温度()1420263032364040【解】(1)当采用计算法时,根据表22-31的数据,通过回归分析16、求得曲线方程为:(2)当采用图解法时,将表22-31中的数据在坐标纸上绘出龄期-强度曲线,如图22-28图22-28 某混凝土的龄期-强度曲线(标养)(3)根据测温记录,计算出整个养护过程中的时间-温度关系如表22-33并计算等效龄期养护过程的时间-温度关系 表22-33时间间隔(h)22222226平均温度()17232831343840等效龄期:t=20.86+21.16+21.45+21.65+21.85+22.14+262.30=78h(3.25d)(4)根据等效龄期估算混凝土强度当采用计算法时,将t值作为龄期D代入曲线方程,得:=16.0N/mm2当采用图解法时,在图22-28上找到17、相应的点,查得强度值为16.0N/mm24.当采用综合蓄热法施工时,混凝土如果在达到抗冻临界强度值之前就撤除保温材料,混凝土会遭受冻害;如果在达到抗冻临界强度值之后继续保温,则势必影响工程进度用以下方法可以找到混凝土浇筑后达到抗冻临界强度的时刻(1)使用与施工混凝土相同的材料和配合比,配制混凝土并制备抗压试件6块,成型后立即放进20标准养护室,养护至24h时取出试压,从试压数据中舍弃最大和最小值,取中间4个数据计算其平均值,作为该种混凝土标养24h的强度(f1)(2)根据f1与该种混凝土的设计强度(f设)的比值,按表22-34查出该种混凝土强度0点的标养时间强度0点取值表 表22-34f1/f18、设比值(%)强度0点的标养时间(h)404(3)以标养时间(h)为横坐标,以强度(MPa)为纵坐标,建立坐标系将强度0点的标养时间标绘在横坐标上,再将f1标绘在24h处,做直线相连,在该直线上查到强度达到4MPa时所需的标准养护时间t0(h)(4)计算成熟度的公式如下:M= (22-16)式中 M混凝土成熟度(h);T混凝土温度();t两次测温间隔时间(h)(5)将t0作为t,T为20代入公式(22-16)再除以平均差值系数0.8,所得值即为达到抗冻临界强度的成熟度值(6)工地在实际施工时,应做好测温记录,根据混凝土的实际养护温度与养护时间,按公式(22-16)计算成熟度,当达到抗冻临界强度的19、成熟度时,即可停止保温五 蓄热法养护1.工艺特点将混凝土的组成材料进行加热然后搅拌,在经过运输振捣后仍具有一定温度,浇筑后的混凝土周围用保温材料严密覆盖利用这种预加的热量和水泥的水化热量,使混凝土缓慢冷却,并在冷却过程中逐渐硬化,当混凝土温度降至0时可达到抗冻临界强度或预期的强度要求蓄热法具有经济简便节能等优点,混凝土在较低温度下硬化,其最终强度损失小,耐久性较高,可获得较优质量的制品但用蓄热法施工,强度增长较慢,因此宜选用强度等级较高水化热较大的硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥或快硬硅酸盐水泥同时选用导热系数小价廉耐用的保温材料保温层敷设后要注意防潮和防止透风,对于构件的边棱端部和凸角要特别加强保温20、,新浇混凝土与已硬化混凝土连接处,为避免热量的传导损失,必要时应采取局部加热措施2.适用范围当结构表面系数较小或气温不太低时,应优先采用蓄热法施工蓄热法的适用范围大致如表22-35所示蓄热法适用范围 表22-35室外平均气温()结构表面系数57.57.5101012.512.5150蓄热法蓄热法蓄热法蓄热法-2蓄热法蓄热法蓄热法综合蓄热法-5蓄热法蓄热法综合蓄热法综合蓄热法-8蓄热法综合蓄热法综合蓄热法-10综合蓄热法综合蓄热法 注:综合蓄热法即在蓄热法工艺的基础上,在混凝土中掺入防冻剂,以延长硬化时间和提高抗冻害能力3.热工计算蓄热法热工计算的依据是热量平衡原理,即每立方米混凝土从浇筑完毕时21、的温度下降到0的过程中,透过模板和保温层所放出的热量,等于混凝土预加热量和水泥在此期间所放出的水化热之和当施工条件(结构尺寸材料配比浇筑后的温度和养护期间的预测气温)确定以后,先初步选定保温材料的种类厚度和构造,然后计算出混凝土冷却到0的延续时间和混凝土在此期间的平均温度据此再用成熟度方法估算出混凝土可能获得的强度如所得结果达不到抗冻临界强度值或预期的强度要求,则需调整某些施工条件或修改保温层设计,再进行计算,直至符合要求为止蓄热法的热工计算按以下方法进行:(1)混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度,可按下式计算: (22-17)(2)混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度,可按下式计算: 22、(22-18)其中,为综合参数,按下式计算:式中 T混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度();Tm混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度();t混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间(h);Tm,a混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温();c混凝土的质量密度(kg/m3);mce每立方米混凝土水泥用量(kg/m3);Qce水泥水化累积最终放热量(kJ/kg);vce水泥水化速度系数(h-1);透风系数;M结构表面系数(m-1);K结构围护层的总传热系数kJ/(m2hK);e自然对数底,可取e=2.72注:结构表面系数M值可按下式计算:M=A/V式中 A混凝土结构表面积(m2);v混凝土结构的23、体积(m3)结构围护层总传热系数可按下式计算:di第i层围护层厚度(m);i第i层围护层的导热系数W/(mK)平均气温Tm,a取法,可采用蓄热养护开始至t时气象预报的平均气温,亦可按每时或每日平均气温计算水泥水化累积最终放热量Qce水泥水化速度系数vce及透风系数取值见表22-36和表22-37水泥水化累积最终放热量Qce和水化速度系数vce 表22-36水泥品种及强度等级Qce(kJ/kg)vce(h-1)52.5号硅酸盐水泥40052.5号普通硅酸盐水泥36042.5号普通硅酸盐水泥3300.01342.5号矿渣火山灰粉煤灰硅酸盐水泥240透风系数 表22-37围护层种类透风系数小风中风大24、风围护层由易透风材料组成2.02.53.0易透风保温材料外包不易透风材料1.51.82.0围护层由不易透风材料组成1.31.451.6 注:小风风速vw5m/s(3)当需要计算混凝土蓄热养护冷却至0的时间时,可根据公式(22-17)采用逐次逼近的方法进行计算如果蓄热养护条件满足,且KM50时,也可按下式直接计算: (22-19)式中 t0混凝土蓄热养护冷却至0的时间(h)混凝土冷却至0的时间内,其平均温度可根据公式(22-18)取t=t0进行计算(4)混凝土蓄热养护的有关参数,也可用图22-29和表22-38查得各种保温模板的传热系数 表22-38保温模板构造传热系数K W/(m2K)钢模板,25、区格间填以聚苯乙烯板50mm厚3.0钢模板,区格间填以聚苯乙烯板50mm厚,外包岩棉毡30mm厚0.9钢模板,外包毛毡三层20mm厚3.5木模板25mm厚,外包岩棉毡30mm厚1.1木模板25mm厚,外包草帘50mm厚1.0图22-29 用普通42.5级水泥拌制的混凝土蓄热计算图(入模温度:20)【例】一批钢筋混凝土柱,断面为300mm400mm,用普通42.5号水泥拌制,混凝土浇筑后的温度为20,预计养护期间室外平均气温为-10,要求混凝土温度降至0时达到50%的设计强度求保温条件和构件冷却时间平均温度【解】先计算构件的表面系数:使用图22-29中M=12.5的一栏在“达到设计强度的百分率”26、中找出50%的强度线与-10的气温线相交,在纵坐标上查得K=0.9W/(m2K),然后在K=0.9的水平线与-10气温线相交处分别查得冷却时间为5d,平均温度为10根据K值在表22-38“各种保温模板的传热系数”中选用:钢模板,在钢模板的区格间填以聚苯乙烯板50mm厚,外包岩棉毡30mm厚但在构件的自由端应将岩棉毡加厚至100mm,构件的根部与原有混凝土连接处应局部短期加热4.施工注意事项(1)混凝土浇筑后要在裸露的混凝土表面先用塑料薄膜等防水材料覆盖,然后铺设保温材料对于端部其厚度要增大到面部的23倍(2)混凝土浇筑后应有一套严格的测温制度,如发现混凝土温度下降过快或遇寒流袭击,应立即采取补27、加保温层或人工加热措施(3)采用组合钢模板时,宜采用整装整拆方案,并确保模板保温效果和减少材料消耗为了便于脱模,可在混凝土强度达到1N/mm2后,使侧模板轻轻脱离混凝土再合上继续养护到拆模六负温混凝土1.工艺特点将拌合水预先加热,必要时砂子也加热,使经过搅拌后的混凝土于出机时具有一定的零上温度在拌合物中加入防冻剂,混凝土浇筑后不再加热,仅做保护性覆盖以防止风雪侵袭混凝土终凝前,其本身温度即已降至0,并迅速与环境气温相平衡混凝土就在负温中硬化2.适用范围可用于零星的不易蓄热保温也不易采取加热措施,并对强度增长速度要求不高的结构,如圈梁过梁挑檐雨篷地面和梁柱接头等硬化时混凝土本身的温度在0-10之28、间3.作用机理根据拉乌尔定律,当水中溶入了不挥发的物质后成为溶液,水的蒸汽压下降造成溶液的冰点降低当温度降至该溶液的冰点时,溶液中开始有冰析出,此时溶液的浓度升高,冰点相应降低,当温度继续下降时,溶液的冰点就更低,温度下降至该溶液的最低共熔点时,溶液中的水才全部成固态随溶剂晶体一道析出由于溶液具有这种性质,因此在混凝土中加入适当的防冻剂后,在一定的负温条件下,可以使含冰率控制在10%以内,而大部分拌合水仍为液相,可以与水泥起水化反应,使混凝土的强度逐渐增长4.防冻剂的组成防冻剂通常由防冻组分早强组分和减水组分复合而成防冻组分是防冻剂的核心成分,由它来保证混凝土中液相水的存在,常用的种类见表2229、-48防冻组分 表22-48名称化学式析出固相共熔体时附注浓度(g/100g水)温度()食盐NaCl30.1-21.2致锈氯化钙CaCl242.7-55致锈亚硝酸钠NaNO261.3-19.6硝酸钠NaNO358.4-18.5硝酸钙Ca(NO3)278.6-28乙酸钠CH3COONa-17.5碳酸钾K2CO356.5-36.5尿素(NH2)2CO78-17.6氨水NH4OH161-84甲醇CH3OH212-96早强组分用来促进水泥的硬化,常用的种类见表22-49早强组分 表22-49名称化学式掺量占水泥(%)相对早强效果(%)f1f3f7(空白)100100100硫酸钠Na2SO421381430、3122三乙醇胺C6H15O3N0.04147136125硫代硫酸钠Na2S2O3214712898注:相对早强效果,均以空白标养试件为基准的标准养护下的龄期分别为137d的抗压强度之比减水组分用来减少拌合水量,从而降低混凝土中的含冰量,提高混凝土的密实度和抗冻害能力减水组分宜选用萘系高效减水剂,如FDN防冻剂的参考配方如表22-50在选择防冻剂配方时,可以取混凝土自浇筑之时起5昼夜内的预计平均气温作为硬化温度(防冻剂的规定温度)来选择防冻剂配方防冻剂参考配方 表22-50水泥品种硬化温度()配方(%)普通水泥-10亚硝酸钠(13.4)+硫酸钠2+FDN 0.75亚硝酸钠(6.1)+硝酸钠(931、.7)+硫酸钠2+FDN 0.75尿素(7.3)+硝酸钠(8.5)+硫酸钠2+FDN 0.75-5亚硝酸钠(6.9)+硫酸钠2+FDN 0.75亚硝酸钠(3.4)+硝酸钠(5.7)+硫酸钠2+FDN 0.75尿素(4.5)+硝酸钠(5.7)+硫酸钠2+FDN 0.750亚硝酸钠(3.2)+硫酸钠2+木钙0.25尿素(4.4)+硫酸钠2+木钙0.25食盐(4.4)+硫酸钠2+木钙0.25矿渣水泥-5亚硝酸钠(9.0)+硫酸钠2+FDN 0.75亚硝酸钠(4.4)+硝酸钠(6.6)+硫酸钠2+FDN 0.75尿素(6.6)+硝酸钠(6.6)+硫酸钠2+FDN 0.750亚硝酸钠(3.1)+硫酸钠232、+木钙0.25尿素(4.1)+硫酸钠2+木钙0.25食盐(4.1)+硫酸钠2+木钙0.25注:1.配方中括号内数字为占拌合水量的百分数,其余为占水泥用量的百分数 2.食盐配方仅用于无筋混凝土,其余均可用于钢筋混凝土5.负温混凝土的物理力学性能表22-51是一组负温混凝土各项性能的试验结果,从表中可以看出,在混凝土中加入适当的防冻剂后,虽经冷冻,其各项物理力学性能均不低于同样配合比的空白标准养护的混凝土不加防冻剂的混凝土,即使将混凝土强度等级从C20提高到C30,经过冷冻以后,尽管抗压强度可以达到C20的要求,但抗渗粘结力等性能仍相当低劣,弹性模量也有所下降因此在施工中单纯采取提高强度等级的办法33、,用混凝土遭冻后的残余强度来满足设计要求,是不能保证工程质量的负温混凝土性能 表22-51 注:编号13,空白标准养护28d抗压强度为21.5MPa;编号4空白标准养护28d抗压强度为33.7MPa6.施工方法(1)负温混凝土应优先选用42.5级或42.5级以上的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,尤其应优先选用早强快硬水泥,严禁使用高铝水泥(2)砂石材料必须清洁不得含有冰雪和冻块,也不得含有活性骨料和能冻裂的物质(3)防冻剂应先溶解于水,配制成溶液,然后投入搅拌配制硫酸钠溶液的水温应保持3050,浓度不宜大于20%如温度降低而发生结晶沉淀时,应再加热搅拌待完全溶解后方可使用(4)防冻剂如以干粉状态直34、接投入搅拌时,应在事先与较多量的载体(如粉煤灰)混拌均匀,方可使用如受潮结块,应磨碎并通过0.63mm的筛后方可使用(5)负温混凝土的坍落度,应严格控制在13cm之间(6)混凝土拌合物的出机温度不宜低于10,浇筑成型后的温度不宜低于5在有条件时,应尽量提高混凝土的温度,并尽量延长混凝土在成型后保持正温的时间(7)混凝土浇筑后,其裸露表面应立即用塑料薄膜覆盖保护以防止脱水如构件的表面系数大于18,而硬化温度又在-8以下时,构件浇筑后还须用保温材料围护1d,以延长其保持正温的时间(8)掺有防冻剂的混凝土,当环境温度降至预计温度以下前,混凝土必须达到抗冻临界强度:当最低气温不低于-10时,混凝土抗压35、强度不得小于3.5MPa;当最低气温不低于-15时,混凝土抗压强度不得小于4.0MPa;当最低气温不低于-20时,混凝土抗压强度不得小于5.0MPa(9)防冻剂在使用前,应对照质量标准进行系统检验防冻剂的配方确定以后,在施工过程中仍要对外加剂进行抽样检查用于钢筋混凝土中的外加剂,更应经常抽查其氯离子含量,某些化工产品有时含有大量氯化物,应严加防范以免引起钢筋锈蚀(10)各种外加剂要分别包装堆放,避免混淆和散失有毒物品(如亚硝酸钠)更应加强保管,以免发生意外事故八 综合养护法1.工艺特点在混凝土拌合物中掺有少量的防冻剂,原材料预先加热,搅拌站和运输工具都要适当保温,拌合物浇筑后的温度一般须达到136、0以上,当构件的断面尺寸小于300mm时须达到13以上通过蓄热保温或短期人工加热,使混凝土经过11.5d后才冷却至0,此时已经终凝然后逐渐与环境气温相平衡,由于防冻剂的作用,混凝土在负温中继续硬化少量防冻剂与蓄热保温相结合,而不进行人工加热的方法称为综合蓄热法综合养护法的优点是:与负温混凝土工艺相比,防冻剂掺量可以减少,混凝土强度增长也较快与各种加热养护工艺相比,可以节约能耗尤其当采用综合蓄热法时,扩大了蓄热法的应用范围,避免了人工加热,有较好的技术经济效果2.适用范围本法适用于在日平均气温不低于-10或极端最低气温不低于-16的条件下施工综合蓄热法的适用范围见表22-353.工艺参数的选择为37、了保证综合养护的效果,必须选择好工艺参数其中最基本的参数是预养时间和防冻剂掺量综合养护开始时的正温养护过程称为预养预养程度可以用在20恒温条件下所经历的时间来表示实际上混凝土在预养阶段的温度不一定等于20,也不可能保持恒定不变,此时可运用“22-5-4 混凝土强度估算”中的公式(22-15)将实际温度变化过程换算成相当于20条件下养护的时间,即等效龄期综合养护时的最佳预养程度如表22-52最佳预养程度 表22-52水泥品种室外平均气温()预养程度(20,h)普通水泥-5-101218矿渣水泥-5-101824综合养护时混凝土中所掺防冻剂配方可参考表22-53防冻剂参考配方 表22-53室外平均38、气温()防冻剂掺量(占水泥重的%)-5亚硝酸钠2+硫酸钠2+木钙0.25尿素1+硝酸钠2+硫酸钠2+木钙0.25-10亚硝酸钠3.5+硫酸钠2+木钙0.25亚硝酸钠2+硝酸钠2+硫酸钠2+木钙0.25尿素2+硝酸钠2+硫酸钠2+木钙0.25*注:1.带*的配方不适用于矿渣水泥 2.木钙可用适量的其他减水剂取代4.工艺设计当采用综合养护法时,必须进行工艺设计具体步骤如下:(1)预测从混凝土浇筑之日起未来6d内的平均气温,作为工艺设计的依据(2)选定拌制混凝土所用水泥的品种(3)参考表22-52选择预养程度(4)根据施工条件,先暂时设定混凝土浇筑完毕时的温度和保温围护层构造(5)运用公式(22-139、7)和公式(22-15)计算混凝土从浇筑完毕时起至温度降为0时止,这段冷却过程的等效龄期(6)如冷却过程的等效龄期与所选预养程度相等,即可按设定的混凝土温度与保温构造施工如冷却过程的等效龄期与所选预养程度不符,则须重新设定再做计算(7)如重新设定的混凝土温度与保温构造可以满足预养程度的要求,即可按重新设定的参数施工如在现实条件下无法满足要求,则必须采用人工短时加热的办法来达到预养程度(8)人工加热的全过程,包括升温恒温和温度降至0前的整个养护过程,也需要计算出等效龄期,其值必须与所选预养程度相等(9)参考表22-53初步选定防冻剂配方,并通过试验予以确定例某混凝土墙体,厚度为160mm,须进行40、冬期施工,预计未来6d内日平均气温为-5,混凝土用普通水泥拌制,试确定采用综合养护时的工艺参数解(1)根据条件确定预养时间为20/12h;(2)设混凝土浇筑后的温度为10,围护层构造为:在钢模板外面包以岩棉被30mm厚,围护层的传热系数K=3.6W/(m2K);(3)计算出混凝土冷却至0的时间为1.8d,冷却过程的平均温度为3.5;(4)冷却过程的等效龄期为:0.361.824=15h(12h)(5)选择防冻剂配方;(6)最终结果:本工程可以采用综合蓄热法施工,工艺参数如下:混凝土在浇筑完毕时的温度不小于10,在钢模板外面包以岩棉被30mm厚,在拌合物中掺入防冻剂,初选配方为:亚硝酸钠2%+硫41、酸钠2%+木钙0.25%(均占水泥重),待试验后确定九 混凝土质量检查1.混凝土工程的冬期施工,除按常温施工的要求进行质量检查外,尚应检查以下项目:(1)外加剂的质量和掺量;(2)水和骨料的加热温度;(3)混凝土在出机时浇筑后和硬化过程中的温度;(4)混凝土温度降至0时的强度(负温混凝土则为温度低于外加剂规定温度时的强度)2.水骨料及混凝土出机时的温度,每工作班至少测量4次3.混凝土温度的测量:(1)采用蓄热法养护混凝土时,养护期间每昼夜测量4次;(2)负温混凝土,强度达到抗冻临界强度以前,每隔2h测量1次;以后每昼夜测量2次;(3)采用综合养护的混凝土,每昼夜测量4次;(4)室外空气温度及周42、围环境温度,每昼夜测量4次4.混凝土的温度测量,应按下列规定进行:(1)全部测温孔点均应编号,绘制布置图,测量结果要写入正式记录;(2)测温孔点应设在有代表性的结构部位和温度变化大易冷却部位,测温孔的深度一般为1015cm,或板墙厚度的1/2(3)测温时,应将温度计与外界气温做妥善隔离,可在孔口四周用保温材料塞住,温度计在测温孔内应留置3min以上,方可读数5.测量读数时,应使视线和温度计的水银柱顶点保持在同一水平高度上,以避免视差读数时,要迅速准确,勿使头手或灯头接近温度计下端找到温度计水银柱顶点后,先读小数,后读大数,记录后再复验一次,以免误读6.测温人员应同时检查覆盖保温情况,并应了解结构物的浇筑日期要求温度养护期限等若发现混凝土温度有过高或过低现象,应立即通知有关人员,及时采取有效措施7.在混凝土施工过程中,要在浇筑地点随机取样制作试件,每次取样应同时制作3组试件1组在20标准条件下养护至28d试压,得强度f28;1组与构件在同条件下养护,在混凝土温度降至0时(负温混凝土为温度降至防冻剂的规定温度以下时)试压,用以检查混凝土是否达到抗冻临界强度;1组与构件在同条件下养护至14d,然后转入20标准条件下继续养护21d,在总龄期为35d时试压,得强度f14+21如果f14+21f28,则可证明混凝土未遭冻害,可以将f28作为强度评定的依据