混凝土冬季保溫防凍施工技術(shù)
單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),書(shū)山有路勤為徑,學(xué)海無(wú)涯苦作舟,書(shū)到用時(shí)方恨少,事非經(jīng)過(guò)不知難,29 十一月 2024,混凝土冬季保溫防凍施工技術(shù),目 錄,混凝土冬季保溫防凍施工措施,1制定冬季施工技術(shù)要求,2混凝土拌和站技術(shù)要求,3混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)要求,4暖棚法施工技術(shù),5模板外層保溫法,6 摻加防凍劑法,7 溫度觀測(cè),建議,1 冬季施工技術(shù)要求:,(1)混凝土冬期施工應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,水泥標(biāo)號(hào)不低于42.5 MPa。最小水泥用量不應(yīng)小于300kg/m3。,(2)拌制混凝土所采用的骨料應(yīng)清潔,不得含有冰、雪、凍塊及其他易凍裂物質(zhì)。在摻用含有鉀、鈉離子的防凍劑混凝土中,不得采用活性骨料或在骨料中混有這類物質(zhì)的材料。,(3).原材料的儲(chǔ)存、加熱、輸送和混凝土的拌和、運(yùn)輸、澆筑倉(cāng)面,均應(yīng)根據(jù)冬期氣候條件通過(guò)熱工計(jì)算,選擇適宜的保溫措施。,(4)采用非加熱養(yǎng)護(hù)法施工所選用的外加劑,優(yōu)先選用含引氣成分的外加劑,含氣量宜控制在4%6%。,(5)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,不得摻用氯鹽類防凍劑。,(6)冬期澆筑混凝土?xí)r,基土不得遭凍。,(7)混凝土的澆筑溫度應(yīng)不低于5。分層澆筑厚大的整體式結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r,已澆筑層的混凝土溫度在未被上一層混凝土覆蓋前不應(yīng)低于2。,(8)模板外和混凝土表面覆蓋的保溫層,不應(yīng)采用潮濕狀態(tài)的材料,也不應(yīng)將保溫材料直接鋪蓋在潮濕的混凝土表面,新澆混凝土表面應(yīng)鋪一層塑料薄膜。,(9)采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制混凝土,其受凍臨界強(qiáng)度應(yīng)為設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的85%。,(10)整體結(jié)構(gòu)如采用加熱養(yǎng)護(hù)時(shí),澆筑程序和施工縫位置的設(shè)置,應(yīng)采取能防止發(fā)生較大溫度應(yīng)力的措施,當(dāng)加熱溫度超過(guò)45,應(yīng)進(jìn)行溫度應(yīng)力核算。,砼允許受凍臨界強(qiáng)度:,(1)水工混凝土施工規(guī)范(SDJ207-82)規(guī)定:大體積外部砼和鋼筋砼應(yīng)不低于10MPa;,(2)建筑工程冬期施工規(guī)程(JGJ104-97)規(guī)定:硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的砼,應(yīng)為設(shè)計(jì)的砼強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的30%。如C30砼受凍臨界強(qiáng)度應(yīng)為9MPa;,(3)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T50476-2008規(guī)定:冬季施工中砼接觸負(fù)溫時(shí)的強(qiáng)度應(yīng)大于10MPa;,(4)水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范(SL211-2006),規(guī)定:鋼筋砼不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度級(jí)別的85%;,(5)水工混凝土施工規(guī)范(DL/T5144-2001)規(guī)定:鋼筋砼不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度級(jí)別的85%;,如設(shè)計(jì)強(qiáng)度級(jí)別C30砼受凍前的強(qiáng)度應(yīng)不低于25.5MPa。,如設(shè)計(jì)強(qiáng)度級(jí)別C25砼受凍前的強(qiáng)度應(yīng)不低于21.5MPa。,2 混凝土拌和站技術(shù)要求,(1)拌制砼應(yīng)優(yōu)先采用加熱水的方法,當(dāng)加熱水仍不滿足要求時(shí),再對(duì)骨料進(jìn)行加熱。拌和水的溫度一般不宜超過(guò)60。,(2)骨料不得含有冰塊,骨料堆放應(yīng)有足夠的高度,并進(jìn)行覆蓋,以防冰雪和凍 結(jié)。,(3)水加熱宜采用蒸汽加熱、電加熱或汽水熱交換罐等方法。加熱水使用的水箱或水池應(yīng)予保溫,其容積應(yīng)能使水達(dá)到規(guī)定的使用溫度要求。,(4)砂加熱應(yīng)在開(kāi)盤前進(jìn)行,并應(yīng)掌握各處加熱均勻。,(5)水泥不得直接加熱,使用前宜運(yùn)入暖棚內(nèi)存放。,(6)攪拌混凝土?xí)r,骨料中不得帶有冰、雪及凍團(tuán)。拌制混凝土的最短時(shí)間90s。,(7)混凝土在澆筑前,應(yīng)清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢。運(yùn)輸和澆筑混凝土用的容器應(yīng)有保溫措施。,(8)冬季攪拌混凝土?xí)r,混凝土的出機(jī)溫度不宜低于10,入模溫度不宜低于5。,3 混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)要求,(1)輸水暗涵、水閘、泵站、橡膠壩等建筑物,冬期混凝土施工宜優(yōu)先采用暖棚蓄熱法養(yǎng)護(hù)。,(2)混凝土澆筑后應(yīng)在裸露混凝土表面采用塑料布等防水材料覆蓋并進(jìn)行保溫。保溫材料采用一布一膜(無(wú)紡布300g,塑膜0.3mm),膜面朝上,或兩層塑膜一層氈布。對(duì)邊、棱角部位的保溫厚度應(yīng)增大到面部位的23倍?;炷猎陴B(yǎng)護(hù)期間應(yīng)防風(fēng)防失水。,(3)模板保溫層保溫,應(yīng)結(jié)合模板類型、外粘貼50mm厚聚苯乙烯保溫板,或貼面幫扎500g無(wú)紡布,必要時(shí)采用模板內(nèi)貼保溫材料板。保溫模板應(yīng)嚴(yán)密,保溫層應(yīng)搭接牢靠。外掛保溫層須牢靠地固定在模板上,內(nèi)貼保溫層的表面應(yīng)平整。,(4)混凝土澆筑后立即將暗涵空腹封閉,兩端開(kāi)口及有孔洞和迎風(fēng)面的部位,應(yīng)增設(shè)擋風(fēng)保溫設(shè)施,所有孔洞縫隙均須填塞封堵。腹腔內(nèi)可設(shè)置自制蒸汽爐保溫。,(5)冬期施工的混凝土模板,一般在整個(gè)低溫期間都不宜拆除。如果需要拆除,必須遵守下列規(guī)定:,a混凝土強(qiáng)度必須大于允許受凍的臨界強(qiáng)度。,b具體拆模時(shí)間和拆模后的要求,應(yīng)滿足溫控防裂要求。避免在夜間或氣溫驟降期間拆模,當(dāng)預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降可能超過(guò)69時(shí),應(yīng)推遲拆模時(shí)間;如必須拆模時(shí),須緊貼外表面貼緊一層塑料薄膜,幫扎500g無(wú)紡布進(jìn)行保濕、保溫、防裂。,c采用組合鋼模板時(shí),宜采用整裝整拆方案,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1N/mm,2,,可使側(cè)模板輕輕脫離混凝土后,再合上繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至拆模。,d箱涵的空腹內(nèi)墻壁保溫:混凝土澆筑后立即將箱涵空腹封閉,內(nèi)壁保溫措施應(yīng)視空腹內(nèi)溫度情況而定,冬季低溫季節(jié)可設(shè)置自制蒸汽爐保溫。,4 暖棚法施工技術(shù),帆布暖棚結(jié)構(gòu),暖棚支架采用腳手鋼管DN50mm,與模板腳手架連接,兩側(cè)用地龍木固定斜撐。骨架外側(cè)采用帆布覆蓋,帆布搭接不小于50cm,搭接處用膠布密封。暖棚搭好后用攬風(fēng)繩固定。,加熱方式,底板暖棚高度超出砼收倉(cāng)面為1m,棚內(nèi)每個(gè)洞身安設(shè)5盞碘鎢燈供熱,每盞燈1kw。,立墻、頂板暖棚高出砼收倉(cāng)面1.52.2m,根據(jù)施工工作面,共安設(shè)4臺(tái)1t蒸汽鍋爐,暖棚內(nèi)每個(gè)洞身安設(shè)DN50mm U型供熱管道(管道布眼,間距0.5m),為提高供熱效果,棚外管道長(zhǎng)度最長(zhǎng)不超過(guò)150m,外敷設(shè)石棉保溫。,一布一膜暖棚結(jié)構(gòu),加熱方式,暖棚高度超出砼收倉(cāng)面為1.82.05m。,根據(jù)施工工作面,共安設(shè)4臺(tái)LSF0.5-0.4型蒸汽鍋爐,鍋爐額定工作壓力0.4MPa,蒸汽出口溫度為150,供熱管道采用主管DN80和支管DN50,搭設(shè)暖棚后開(kāi)始供暖,即通過(guò)主管將蒸汽送至暖棚用支管連接2個(gè)自制暖氣片供暖。砼澆筑后拆除暖氣片,采用帶孔鋼管(孔間距0.1m)蒸汽養(yǎng)護(hù),同時(shí)暖氣片移至待施工段,且支管延伸至待施工段。棚外主管最長(zhǎng)150m左右,外敷設(shè)石棉保溫。,暖棚蓄熱法保溫效果,4.1,帆布暖棚蓄熱法保溫效果,入倉(cāng)溫度為12,實(shí)測(cè)棚內(nèi)溫度保持8-20,平均14.2。,混凝土澆筑后大約3d達(dá)到水化熱最高升溫35,6d之后混凝土,內(nèi)部溫度降至棚內(nèi)溫度。混凝土內(nèi)部溫度的3d積溫為61,,7d積溫139,與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)溫度20基本相等。但是,混凝土的3d和7d抗壓強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度。,棚內(nèi)溫度受外界氣溫影響很大,其原因是防雨帆布保溫性能較差和四周密封不嚴(yán)密所致。最高升溫時(shí)段的棚內(nèi)溫度正處在下降勢(shì)頭,因此,混凝土內(nèi)外溫差拉大為21。雖然未能超出溫控25的范圍,但在最高升溫時(shí)段的夜間降溫階段,,很可能,產(chǎn)生較大的混凝土內(nèi)外溫差而發(fā)生混凝土表面裂縫。,。采用暖棚供蒸汽的方法進(jìn)行保溫防凍施工的成本(只考慮制造蒸汽費(fèi)用),大約m,3,混凝土增加14元。,帆布暖棚-養(yǎng)護(hù)期強(qiáng)度增長(zhǎng)效果,部位,試塊制作日期,齡期(天),強(qiáng)度(MPa),底板,2008.12.2,3,6.3,平,7.5,底板,2008.12.2,7,18.9,平,17.75,立墻、頂板,2009.12.19,3,7.1 48%,7,18.0 75%,14,24.6,平,24.2,底板,2008.12.4,3,7.6,7,16.5,立墻、頂板,2009.12.18,3,8.9,標(biāo)養(yǎng)15,7,17.6,標(biāo)養(yǎng)28,14,23.8,混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)曲線,暖棚采用兩布一膜搭建,四周封閉嚴(yán)密,保溫效果,很好。混凝土入倉(cāng)溫度為12,實(shí)測(cè)棚內(nèi)溫度25,左右,澆筑后1.5d就達(dá)到水化熱最高升溫32,2d之,后內(nèi)部溫度降至棚內(nèi)溫度。1.0d的積溫為25.6;1.5d,積溫39.6,比標(biāo)養(yǎng)護(hù)高5.6-9.6。2d內(nèi)的強(qiáng)度增長(zhǎng),要高于標(biāo)樣試塊。,4.2兩布一膜暖棚蓄熱法保溫效果,兩布一膜暖棚7d養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度增長(zhǎng)效果,試塊制作日期,強(qiáng)度(Mpa),試塊制作日期,強(qiáng)度(Mpa),2008.12.8,22.7,2008.12.14,23.8,2009.12.9,19.0,2008.12.14,23.5,2008.12.10,18.2,2008.12.14,24.7,2009.12.12,26.2,2008.12.14,24.9,2009.12.12,23.9,2008.12.15,23.2,2009.12.12,24.3,2008.12.11,26.6,2009.12.12,25.5,2008.12.11,23.1,兩布一膜暖棚頂板養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度,洞身編號(hào),試塊制作日期,齡期,強(qiáng)度(Mpa),洞身編號(hào),試塊制作日期,齡期,強(qiáng)度(Mpa),93#,2009.2.6,8,30.1,88#,2009.2.11,18,28.3,100#,2009.2.18,12,28.4,91#,2009.2.12,17,27.3,102#,2009.2.21,9,25.8,90#,2009.2.16,13,28.1,103#,2009.2.16,14,26.1,96#,2009.2.12,17,27.1,99#,2009.2.12,23,35.7,86#,2009.2.15,14,34.4,89#,2009.2.19,10,26.7,98#,2009.2.15,14,27.0,109#,2009.2.22,7,24.5,84#,2009.2.19,10,26.3,由于兩布一膜暖棚蓄熱溫度較高,切穩(wěn)定,最高升溫時(shí)段的混凝土內(nèi)外溫差僅為8度,不存在溫度裂縫問(wèn)題。,4.3暖棚法養(yǎng)護(hù)拆模、拆棚的時(shí)間,一 帆布暖棚養(yǎng)護(hù):底板養(yǎng)護(hù)后第4天拆除側(cè)模、繼續(xù)暖棚養(yǎng)護(hù)至第14天;立墻養(yǎng)護(hù)后第7天拆除側(cè)模,14天停止供暖,第14天拆除頂板底模;數(shù)日后可拆除暖棚。,二 兩布一膜暖棚養(yǎng)護(hù):底板、立墻養(yǎng)護(hù)第3天拆除側(cè)模,頂板養(yǎng)護(hù)后第8天拆除底模;停止供暖,繼續(xù)暖棚養(yǎng)護(hù)至第810天拆除暖棚。,三拆除暖棚應(yīng)具備的條件:砼溫度接近棚內(nèi)溫度、且與外界氣溫相差不超過(guò)10左右時(shí)開(kāi)始拆除暖棚。,四 拆棚后覆蓋薄膜和棉被(側(cè)墻覆蓋棉氈)繼續(xù)保溫14天。,4.4拆棚后砼的保溫養(yǎng)護(hù),暖棚養(yǎng)護(hù)后期棚內(nèi)溫度緩慢降低,控制砼降溫速率。砼溫度逐步接近棚內(nèi)溫度,砼及棚內(nèi)溫度緩慢降低,與外界氣溫相差不超過(guò)10時(shí)開(kāi)始拆除暖棚,拆模時(shí)間安排在白天1016點(diǎn)之間氣溫高時(shí)進(jìn)行,并避開(kāi)氣溫驟降期。以避免溫降速率過(guò)高產(chǎn)生裂縫。拆棚后立即在裸露砼表面覆蓋薄膜和棉氈(或棉被)繼續(xù)進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù),使其緩慢冷卻,砼繼續(xù)保溫一般為714天,保證砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的85%以上。,5 模板外層保溫法,在日平均溫度0-5期間施工時(shí),可采用模板外粘貼保溫板法,1 模板外層保溫法,應(yīng)結(jié)合模板類型、外粘50mm厚聚苯乙烯板保溫。如鋼模板有縱橫交錯(cuò)的肋,可依據(jù)肋間的面積將保溫板進(jìn)行切割、粘接,做到粘接密實(shí),盡量不留縫隙。保溫模板應(yīng)嚴(yán)密,保溫層應(yīng)搭接牢靠。,2 模板外掛600g/m2一布一膜,膜面朝外。用繩索將一布一膜封閉,底部插入土內(nèi),外掛一布一膜必須牢靠地固定在模板上。,3 模板內(nèi)貼保溫板,此法效果最好,但可能是一次性使用,保溫板不耐久,容易破損,投資較大。,6 摻加防凍劑法,防凍劑由減水組分、防凍組分、引氣組分早強(qiáng)組分等組成。其作用是使混凝土不僅在負(fù)溫下硬化,且使其最終能達(dá)到常溫養(yǎng)護(hù)的混凝土質(zhì)量水平。,而防凍組分是指一種使混凝土拌和物在負(fù)溫環(huán)境下,免受凍害的化學(xué)物質(zhì)。,在混凝土工程中可采用的防凍劑的品種:,1 氫鹽類,用氫化鈣、氫化鈉為主的與其他早強(qiáng)劑、引氣劑、減水劑復(fù)合的外加劑。,2 氫鹽阻銹類:氫鹽與亞硝酸鈉為主復(fù)合的外加劑。,3 無(wú)氯鹽類:以亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、乙酸鈉或尿素為主符合的外加劑。,6.1 防凍劑的使用條件,氯鹽類和氫鹽阻銹類防凍劑不得用于以下混凝土結(jié)構(gòu):,1與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位的結(jié)構(gòu),以及有外露鋼筋予埋件的結(jié)構(gòu);,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不得用。,2使用直流電源的工廠、