混凝土冬季施工规范(冬季混凝土强度上不去怎么办)
《建筑工程冬季施工规程》规定:根据当地多年气象资料统计,室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时,开始冬季施工;当室外日平均温度连续五天稳定高于5℃时,取消冬季施工。
混凝土施工在冬季特别困难。
北方建筑工地施工应控制以下几点。
确保混凝土施工质量。
值得参考。
首先,冬期施工混凝土采用冬期混凝土,根据需要添加防冻剂、早强剂等适当的添加剂。骨料不得含有冰、雪或冻块。应采用高强度水泥(42.5及以上)和低水灰比(小于0.55)。
混凝土骨料
混凝土的拌合水必须加热,必要时骨料也必须加热,采取覆盖保温措施,并加入防冻性能为-15℃的防冻剂,保证混凝土出口温度不低于10℃。
防冻剂
尽量安排相互靠近的搅拌站进行投料。运输罐车应覆盖保温毯,确保混凝土出口温度不低于10℃。泵管应包裹保温材料,减少温度损失,保证混凝土入模温度不低于5℃。
油罐车绝缘
混凝土浇筑尽量安排在一天中温度相对较高的时段,快速施工,分层浇筑。每层厚度不应大于400mm,模板应有相应的保温措施。
管道绝缘
混凝土采用综合蓄热法覆盖保温养护,禁止浇水养护。拆除保温材料时,混凝土表面与大气的温差不得超过15℃。
混凝土覆盖绝缘
及时测温,包括混凝土出罐温度、入模温度、大气温度等。大气温度4次/昼夜,混凝土养护温度,4Mpa前12次/昼夜,4Mpa后4次/昼夜。测温点按规范要求布置。
测温
混凝土试块的留置:两组标准养护28d试块和五组同条件养护试块(一组用于测试临界强度,一组用于测试结构实体,一组用于测试拆模前的强度,一组用于测试混凝土冬季常温养护28d后的强度,另一组备用)。
混凝土试块
混凝土冬季施工的一般原则
混凝土拌合物在浇筑后逐渐凝结硬化,直至达到最终强度,这是水泥水化的结果。水泥的水化速度除了与混凝土本身的材料和配合比有关外,主要与温度有关。温度升高,水化加快,增强液更快。当温度降至0℃时,混凝土中的部分水开始冻结,逐渐由液相(水)转变为固相(冰)。此时参与水泥水化的水分减少。所以水化变慢,强度相应增加也慢。气温继续下降。当混凝土中的水完全变成冰,即液相变成固相时,水泥的水化基本停止,此时强度并没有增加。
水变成冰后,体积增加约9%,同时膨胀应力约为2500 kg/ cm2。这种应力值往往大于水泥浆体内部形成的初始强度值,导致混凝土受到不同程度的破坏(即因早期受冻而受损),强度降低。此外,当水变成冰时,骨料和钢筋表面会有颗粒较大的冰,削弱水泥浆与骨料和钢筋之间的粘结力,从而影响混凝土的抗压强度。当冰融化时,混凝土内部会形成各种空空隙,降低混凝土的密实度和耐久性。
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做了大量的试验。结果表明,新浇混凝土在受冻前有一段预养护期,可增加内部液相,减少固相,加速水泥水化。试验还表明,混凝土受冻前的预养护期越长,强度损失越小。
混凝土的解冻后(即常温条件下),其强度会增加,但增长幅度不同。对于预养护期长、初期强度高(如R28的35%)的混凝土,受冻后后期强度几乎没有损失。而安全预养护期短、初强度低的混凝土受冻后,后期强度随时都用不上。因此,在混凝土受冻前,必须使其在常温下有一个预养护期,以加速水泥的水化,使混凝土获得最低的强度,一般称为临界强度,才能达到预期的效果。至于临界强度,各国规定的数值不一,我国规定不小于设计强度等级的30%,不小于每平方厘米35公斤。
混凝土冻害的危害:
1)降低混凝土强度。
2)引起混凝土裂缝
3)混凝土中钢筋的腐蚀
4)降低混凝土的耐久性。
施工前的准备工作
(1)混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和垃圾,特别是新老混凝土交接处(如梁柱交接处),但不得用水冲洗。
(2)浇筑前,应准备好覆盖混凝土的保温材料,如塑料薄膜、彩条布、棉毡、草帘等。,并应采取相应的防冻保温措施。并采取必要的防风和密封措施,提高保温效果。
(3)混凝土浇筑不得在冻土上进行。浇注前,必须加热融化永久冻土。混凝土连接时,应对老混凝土进行预热,浇筑后加强保温,防止连接冻结。
(4)混凝土坍落度太小不能满足施工要求时,可在混凝土公司技术人员的指导下用外加剂调整,严禁加水调整混凝土坍落度。
混凝土浇筑
(1)为保证混凝土的浇筑质量,防止温度变化影响质量,混凝土运至施工单位浇筑地点后应尽快浇筑,宜在90min内出料;用自卸车运输时,应在60分钟内卸完。
(2)冬季施工时,泵车润滑管内的水不得放入模板内;潮湿的砂浆不得放入模板中,也不得倒入构件结构中。
(3)在浇筑过程中,施工单位应随时观察混凝土拌合物的均匀性和稠度变化。当浇筑现场发现混凝土的坍落度和要求发生变化时,及时与混凝土公司联系,以便及时调整。严禁对进入浇筑现场的混凝土随意加水,更要杜绝边加水边泵送浇筑。
(4)楼板、梁、墙、柱一起浇筑时,先浇筑墙柱和混凝土,再浇筑梁和楼板。浇筑墙、柱等较高构件时,一次浇筑高度以混凝土不离析为准,一般每层不超过500mm,捣实后再浇筑上层,浇筑时要注意振捣到位,使混凝土充满试模,无明显下沉,无明显气泡排出。
(5)分层浇筑较厚的整体结构混凝土时,在被前一层混凝土覆盖前,已浇筑层的混凝土温度不应低于2℃。加热固化时,固化前的温度不得低于2℃。
(6)混凝土的成型温度不得低于5℃。浇筑后,混凝土结构的易损部位必须加强保温,防止冻害。
及时合理的抹灰
(1)冬季混凝土初凝时间一般为8~12小时,终凝时间为12~16小时。因此,应适当把握抹灰时机,在初凝前进行第二次抹灰(用手轻压表面可留下指印),可减少表面裂缝。混凝土墙、柱侧模拆模时间应适当延长,以免表面起皮等影响外观质量。
(2)混凝土初凝前,用刮刀抹平,第一遍用木抹子抹平,初凝后至终凝前用铁抹子滚压表面数次,封闭表面凹凸不平、不规则的裂缝,最后用光抹子抹第二遍,封闭收水裂缝,然后立即用塑料薄膜覆盖混凝土表面。 使混凝土中蒸发的自由水积聚在混凝土表面进行保温养护,然后用草帘覆盖薄膜。
混凝土的维护
(1)混凝土经相关施工工艺处理后,应及时覆盖塑料薄膜并覆盖草帘、棉毡等保温养护,确保混凝土初凝前不受冻。根据施工现场和气温情况,可采用以下方法进行覆盖:气温在0℃至5℃之间时,覆盖一层棉毡或草帘和一层塑料薄膜;气温-5℃~0℃时,覆盖两层棉毡或草帘,一层塑料薄膜;气温在-10℃至-5℃之间时,覆盖三层棉毡或草帘,一层塑料薄膜;当气温低于-10℃时,覆盖四层棉毡或草帘和一层塑料薄膜。当温度低于-15℃时,加热其他材料(如岩棉、苯板等。)应用于绝缘。保温层的厚度和材料应根据计算确定。
(2)在养护初期,派专人负责测温,详细记录整个养护期内的温度变化,每昼夜至少测量四次混凝土和环境的温度,以便发现问题,及时采取措施进行补救。
(3)进行模板外保温时,除基础可随浇筑保温外,其他结构需设置保温材料后方可浇筑混凝土。在钢模表面,可在浇筑混凝土前,挂好草帘、麻袋等保温材料并系牢。
(4)覆盖保温养护应在混凝土终凝后立即进行,养护时间按国家标准要求不少于14天。如果早期养护不到位,其28天强度会受到很大影响。
(5)拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料,防止混凝土表面温度骤降而产生裂缝。
模板牢固,及时装拆。
(1)拆模时混凝土必须达到规定的拆模强度,过早拆模承重会导致混凝土表面撕裂、裂缝等质量问题。在混凝土达到1.2MPa之前,不允许在新拌混凝土上踩踏、拆模和加载。不要过早地在楼板上进行施工或堆放重物,以减少或避免结构的收缩变形裂缝。
(2)注意混凝土拆模的时间和顺序,特别是对于梁、墙板等结构,拆模时间应适当延长,拆模后继续养护。
(3)混凝土冷却至5℃后,方可拆除模板和保温层。未冷却的混凝土具有很高的脆性,因此结构在冷却前不应受到冲击或动荷载。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)根据同条件下养护的试块强度,确定拆除时间。
冬季混凝土施工方法
1.冬季混凝土施工方法的选择
从以上分析,我们可以知道,在冬季混凝土施工中,主要有三个问题需要解决:
1)如何确定混凝土的最短养护龄期;
2)如何防止混凝土早期冻害;
3)如何保证混凝土的后期强度和耐久性满足要求?
在实际操作中,应根据施工时的气温、工程的结构条件(工程量、结构厚度、暴露程度)、工期的紧迫程度、水泥的品种和价格、早强剂、减水剂、防冻剂的性能和价格、保温材料的性能和价格、热源的条件等,选择合理的施工方法。一般来说,同一个工程有几种不同的冬季施工方案。一个理想的方案应该是用最短的工期和最低的建设成本获得最好的工程质量,即工期、成本和质量的最优化。目前基本采用以下四种方法。
2.冬季混凝土施工方法的种类
1)调整混合比的方法
主要适用于0℃左右的混凝土施工。具体措施:①选择合适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。水泥的水化热大,早期释放强度最高。一般3天抗压强度约为普通硅酸盐水泥的7天强度,效果明显。②尽量降低水灰比,略微增加水泥用量,以增加水化热,缩短达到龄期强度的时间。③掺引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下,加入引气剂后产生的气泡相应增加了水泥浆的体积,改善了拌合物的流动性,提高了其粘结性和保水性,缓冲了混凝土中水结冰产生的水压,提高了混凝土的抗冻性。④掺加早强剂可缩短混凝土凝结时间,提高早期强度。常用的有硫酸钠(水泥用量的2%)和MSF(水泥用量的5%)。⑤选择颗粒硬度和裂缝较少的骨料,使其热膨胀系数与周围砂浆相同。
2)蓄热法
主要用于结构较厚,气温在-10℃左右的工程。方法是将原材料(水、砂、石)加热,使混凝土在搅拌、运输、浇筑后仍保留相当的热量,使水泥水化放热更快,并加强混凝土的保温,保证新浇混凝土在温度降至0℃前有足够的抗冻性。这种方法工艺简单,造价低,但要注意内部保温,避免边角和外露表面受冻,养护期要延长。
3)防冻外加剂
在-10℃以上的气温中,向混凝土拌合物中加入一种降低水的冰点的化学剂,使混凝土在负温下仍处于液相,水化能继续进行,从而使混凝土强度继续提高。目前常用的是氧化钙、氯化钠等单一防冻剂和亚硝酸钠加氯化钠。
4)外部加热法
主要用于温度在-10℃以下,构件不厚的工程。通过加热混凝土构件周围的空气体,将热量传递给混凝土,或者直接加热混凝土,使混凝土在常温下正常硬化。
(1)加热炉一般用于较小的建筑工地。方法简单,但室内温度不高,比较干燥,排放的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化,影响质量。
②蒸汽加热。蒸汽用于在湿热条件下硬化混凝土。这种方法易于控制,加热温度均匀。但由于需要特殊的锅炉设备,成本较高。热量损失大,工作条件不理想。
③电加热。用钢筋做电极,或者在混凝土表面贴上电加热器,使电能转化为热能,提高混凝土的温度。该方法简便,热损失少,易于控制。缺点是功耗高。
(4)红外加热,利用高温电加热或气体红外发生器对混凝土进行密封和辐射。
混凝土冬季施工技术措施
1.冬季施工对混凝土组成材料的要求
骨料:骨料应干净、级配良好、坚硬,无冰、雪或有机物;
水:使用可饮用的自来水;
外加剂:选用防冻剂。防冻剂的作用机理是在规定的负温下显著降低混凝土的液体冰点,使混凝土在液态下不会冻结,保证水泥的水化,并在一定时间内获得预期的强度。防冻剂应通过技术鉴定,符合质量标准,并通过实验室试验掌握其性能;
水泥:表观活性高、水化热高的普通硅酸盐水泥。
2.冬季混凝土搅拌和运输要求
混凝土的搅拌:
混凝土搅拌应采用加热水的方法。80℃以上的热水不得与水泥直接接触。先将热水与骨料混合后再与水泥混合,避免水泥假凝。混凝土的搅拌时间不得少于3分钟。此外,如有必要,保护搅拌机周围并保持温暖。
混凝土的维护:
浇筑混凝土后立即用塑料布覆盖保湿,同时在塑料布外侧覆盖保温被进行保温。保温被套要整齐、严密,使混凝土温度不会下降过快,避免混凝土冻害。适当延长混凝土养护时间,以不少于15天为宜。
加入两组相同条件下的混凝土试块,放在现场环境中,随时得到相同条件下混凝土的抗压强度。
3.冬季混凝土测温要求
混凝土的温度测量:
在混凝土中埋设电线,设专人测温,包括大气温度、混凝土出罐温度、入模温度、混凝土内部温度,发现异常及时采取措施。
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