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1、冬季肺工中混凝土浇筑的施工措施分析第1章结论11.1概述12冬季混凝土施工特点1第二章冬季混凝土施工原理32.1 混凝土施工基本技术要求32.2 混凝土搅拌要求32.2.1 搅拌配合比3222装料顺序与搅拌时间3223混凝土材料处理32.3 混凝土冬季施工温度控制要求4第三章温度对混凝土产生的影响53.1 混凝土收缩产生裂缝53.2 混凝土早期受冻伤53.3 混凝土结构及质量受到影响6第四章冬季混凝土施工浇筑措施分析84.1 蓄热法84.2 暖棚法84.3 混凝土拌合料的加热94.4.1 混凝土外加剂-早强剂94.4.2 混凝土外加剂-减水剂94.4.3 混凝土外加剂-抗冻剂94.5实际案例的
2、处理10第五章结论与展望H5.1 主要结论115.2 研究展望11参考文献12第1章绪论1.1 概述在建筑工程中,冬季气温低,常常给混蹑土施工带来许多问题。尤其在北方冬季长达几个月的寒冷气候,道路桥梁在冬季施工时,往往受到温度的影响而阻碍了施工的进展,和混凝土浇筑的质量也受到温度影响,据资料分析,大部分的混凝土工程质量事故发生在冬季。在冬季施工中,混凝土结构发生最常见最危险的病害就是早期冻伤。混凝土早期受冻是指混凝土浇筑后,在养护阶段尚未达到一定的硬化程度时发生冻伤,致使混凝土的一系列物理、力学性能降低,耐久性降低,达不到工程设计和施工标准要求,甚至造成返工。其次影响整个工程的成本和道路的使用
3、性能。所以我们往往在冬季混凝土施工的时候使用一些新型材料和施工措施来解决这个问题。针对这一点,本文重点分析了道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工理论,并找出影响冬季混凝土施工及工程质量的主要解决措施。在建筑工程中,冬季气温低,常常给混凝土施工带来许多问题。尤其在北方冬季长达几个月的寒冷气候,道路桥梁在冬季施工时,往往受到温度的影响而阻碍了施工的进展,和混凝土浇筑的质量也受到温度影响,据资料分析,大部分的混凝土工程质量事故发生在冬季。在冬季施工中,混凝土结构发生最常见最危险的病害就是早期冻伤。混凝土早期受冻是指混凝土浇筑后,在养护阶段尚未达到一定的硬化程度时发生冻伤,致使混凝土的一系列物理、力学性
4、能降低,耐久性降低,达不到工程设计和施工标准要求,甚至造成返工。其次影响整个工程的成本和道路的使用性能。所以我们往往在冬季混凝土施工的时候使用一些新型材料和施工措施来解决这个问题。针对这一点,本文重点分析了道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工理论,并找出影响冬季混凝土施工及工程质量的主要解决措施。1.2冬季混凝土施工特点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,尤以碇工程居多。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、凝结时间:0C-4C时
5、,比15C延长3倍,温度降到0.3-0.5匕时,混凝土开始冻结后,反应停止,10匕时,水化反应完全停止,混凝土强度不在增长,混凝土强度不在增长,混凝土中水冻胀体积增加9%,硬化的碎结构遭到破坏,及发生冻坏。4、冬期混凝土施工技术复杂,必须周密计划,做好施工组织和技术措施。5、水泥水化直接影响混凝土强度的增长。水泥的水化速率快慢受温度影响,温度降低,水泥水化速率减慢,当温度低于-213时,商品混凝土拌合物游离水结冰,水化反应停止。如何进行保温养护,确保水泥水化时冬期碇施工的关键。1.2.1混凝土施工时间划分冬期施工时间除执行规范的具体规定外,为方便混凝土工程施工管理在每年的11月15日3月15日
6、这段时间,根据不同温度制定不同的商品混凝土施工技术调整方案,具体划分为三个阶段:(1)初冻阶段施工(OC平均气温5C)在此阶段施工时,应采用篷布或棉毡适当保温,使校内部温度降到OC前已达到设计混凝土强度的30%o混凝土施工前,根据天气预报未来5天的气温情况适量掺加早强剂提高商品混凝土早期强度。(2)严冬阶段施工(-5七平均气温0匕)此阶段性工程施工时,应掺加防冻剂,并对浇筑后的混凝土工程采用篷布或棉毡保温,使商品混凝土内部温度降到OC时或防冻剂规定温度前已达到临界强度。(3)寒冷阶段施工当冬季大气平均气温低于-5C,个别极端最低气温达-10C以下时,或突然遇到大风雨雪天气,应停止碇和钢筋工程施
7、工。对浇筑后的混凝土应采取加热措施,提高商品混凝土工程构件温度。第二章冬季混凝土施工原理2.1混凝土施工基本技术要求1当工地昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值)连续3d低于5匕或最低气温低于3匕时,混凝土施工按冬季施工的有关规定办理。2 .当室外最低气温不低于一15C时,采用综合蓄热法、负温养护法施工的混凝上受冻临界强度不应小于4.0MPa;当室外最低气温不低于一30C时,采用负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应小干5.0MPa;3 .对强度等级等于或高于C50的混凝土,不宜小于设计混凝土强度等级值的30%;4 .对有抗渗要求的混凝土,不宜小于
8、设计混凝土强度等级值的50%;5 .对有抗冻耐久性要求的混凝土,不宜小于设计混凝土强度等级值的70%;6 .当采用暖棚法施工的混凝土中掺入早强剂时,可按综合蓄热法受冻临界强度取值。2.2 混凝土搅拌要求221搅拌配合比搅拌站必须严格掌握混凝土材料配合比。并在搅拌机旁挂牌公布,便于检查。混凝土原材料按重量计的允许偏差,应符合下列规定:水泥、矿物掺合料、外加剂:1%;粗、细骨料:2%;拌合水:1%。2.2.2 装料顺序与搅拌时间混凝土应充分搅拌,应使混凝土的各种组成材料混合均匀,颜色一致;搅拌时间应随搅拌机类型及混凝土拌合料和易性的不同而异,但不得低于2min,冬季施工不低于3min;在生产中,应
9、根据混凝土拌合要求的均匀性、混凝土强度增长的效果及生产效率等因素,规定合适的搅拌时间。2.2.3 混凝土材料处理混凝土原材料加热应优先采用热水的方法,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超过表22-29的规定,若达到规定的温度后仍不能满足要求时,水的温度应该提到IOO摄氏度但水泥不得与80摄氏度以上热水直接接触,投料时应先投入骨料和水,最后才投入水泥。水和骨料可以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,水泥应该储存在暖棚内,不得直接加热。骨料必须清洁,不得含有冰雪和冻块,以及易冻裂的物质,在掺有含钾钠离子等外加剂时,不得使用活性骨料或混有活性材料的骨
10、料。2.3 混凝土冬季施工温度控制要求1 .混凝土冬季施工早期白天气温为正温,夜间气温为负温,本阶段的施工重点为骨料的保温及浇筑过程中的温度控制。现工程所用骨料大都为天然河卵石,在进入冬季施工期前将骨料全部备齐,集中堆放并用土工膜覆盖保温,减少温度损失。混凝土浇筑尽量在白天进行以提高混凝土的浇筑温度,混凝土浇筑尽量在白天进行以提高混凝土的浇筑温度,混凝土拌合用热水搅拌并尽量减少倒运次数加快浇筑速度。在室外温度保持在负五摄氏度以上时,可外加早强减水剂,以保证混凝土的早期强度能够正常上升,浇筑后的混凝土部分用草帘子覆盖保温以及防止混凝土的早期受冻。2 .混泥土冬季施工尤其是在寒冷地区为防止混凝土早
11、期受冻,一般要求混凝土有较高的浇注温度对于大体积混凝土浇筑以后其表面温度虽然较低内部温度却因水泥水化热而上升,为了减少内外温差和基础温差浇注温度越低越有利。如果浇注温度超过允许值则应从加强浇筑以后的保温措施以减少内外温差根据,混凝土的浇筑温度应符合设计地区不低于三摄氏度,在寒冷地区不低于五摄氏度,一般为五摄氏度至八摄氏度。(文献sdj-207-82)第三章温度对混凝土产生的影响3.1 混凝土收缩产生裂缝1 .温差收缩裂缝温差收缩裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混泥土结构中,由于混凝土体积较大,水泥水化时都会放出大量的热量,这使混凝土内部温度大大提高大量的水化。热聚集在内部而不易
12、散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成了内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的答应立,当拉应力超过混凝土的抗压强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多产生在混凝土施工中后期一般体积混凝土内部温度生长。两至三天可达到最高温度,持续一段时间后才缓慢降温,需约需21天以后才将温度制度与大气温度相同。混凝土早期快速升温阶段总体上处于热涨状态,此时混泥土刚从塑态逐渐凝结硬化变为固态,其塑性变性相对较大,因此产生强度拉应力的可能性较小,一般不会引起混凝土裂缝,在降温阶段混凝土从热胀的最大变形点开始降温收缩,而此时混凝土的弹性模量也以增
13、大。故降温收缩产生一定的拉应力,当该拉应力超过混凝土时所具有的抗拉强度,就产生裂缝。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构混泥土藏纵横交错,梁板类长度尺寸较大的结构裂缝多平行于短边,深入和贯彻性的温度,裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边垂直出现,中间较密裂缝,宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄,高温膨胀引起的温度。裂缝通常是中间出租,两端细而冷缩,裂缝的粗细变化不太明显。3.2 混凝土早期受冻伤1 .概述在零度以下水泥的水化反应停止,强度停止增长,混凝土早期强度上升快,内部水泥水化热比较大,温度高,而外部受冻温度又比较低,内外温差过大,从而导致温度变形而开裂
14、,内部水分凝结成冰,体积膨胀,破坏了水泥和混凝土的聚凝结构。2 .硬化混凝土冻融循环破坏的现象是:开裂、酥松,结构破坏。原因是:混凝土结构的缝隙、毛细管中的水冻结成冰,体积膨胀,融化后再吸水、再冻膨胀,反复作用使混凝土结构破坏崩溃。3 .防护措施混凝土施工后如遇到冬天寒冬,应采用妥善的养护方法,防止混凝土早期受冻是关键。通常要求开始养护时的混凝土温度不低于5C。当最低气温不低于-15。C,结构的表面系数(表面积和体积之比)不大于5的地面或地下工程,宜采用蓄热法。负温下制备混凝土时,可适当揩水和砂石加热,但水和砂石混合物的温度应不超过40C,否则投入水泥时易发生假凝。冬季混凝土也可掺用早强剂、防
15、冻剂等拌制,以降低其冰点,使混凝土在负温下硬化。在混凝土中掺用氯盐时(用于无筋混凝土),其掺入量要严加控制。对于预应力混凝土结构,或经常处于潮湿状态或靠近高压电源的建筑物,不能掺氯盐。注意所用水泥的适应性,进行热工计算,加强保温防风,并控制人工加热的升温、恒温、降温速度,以免混凝土受冻或干裂。在冬季制配混凝土时可掺入引气剂,其目的是利用混凝土含有大量分布均匀的微孔,以减缓游离水的冻结压力对混凝土中毛细孔结构的破坏,从而提高其抗冻能力,但含气量增大会影响混凝土的密实度和强度,应加以控制。3.3 混凝土结构及质量受到影响1 .混凝土浇筑时,如其温度越低,则其初凝时间与终凝时间均会延长,相比之下终凝时间延长的更为明显。低温条件对混凝土强度的影响低温条件会降低水泥的水化速率,从而影响混凝土的强度发展。低温条件对混凝土体积稳定性的影响对处于低温条件下的混凝土结构,其表面温度的降低速率比内部要明显的多,从而产生较大的温度梯度和由此引起的温度应力O2 .在混泥土结构,施工过程中,温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理原材料不合格模板变形基础不均匀沉降等因素,会造成和水泥混泥土结构一系列的质量缺陷,特别是在温度影响下结构。表面会出现很多裂缝,气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,当这些拉应力超出混凝土的