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混凝土的冬期施工防冻攻略

  工程施工在冬季也不会停止,否则就会影响工程进度,但是混凝土在低温状态下凝结较快,并不利于施工使用。但是作为混凝土生产和使用大国,混凝土技术已经相对成熟,今天小编就给大家整理了些混凝土的冬期施工防冻攻略。

  混凝土加了防冻剂就不怕冻了吗?


  一、混凝土的冬季施工


  混凝土结构工程的施工应采取冬期施工措施,可以取出现连续 5 天稳定低于 5 ℃ 的初日作为冬期施工的起始日期。当气温回升时,取连续 5 天稳定高于 5 ℃ 的末日作为冬期施工的终止日期。初日和末日之间的日期即为混凝土冬期施工期。


  二、温度对混凝土性能影响


  环境温度低,水泥的水化反应慢,影响混凝土强度的增长。试验得出:温度每降低 1 ℃ ,水泥的水化作用降低约 5 %~ 7 %,在 1 ℃ ~ 0 ℃ 范围内水泥的水化活性剧烈地降低,水化作用缓慢。一般当温度低于 0 ℃ 的某个范围时,游离水将开始结冰,温度低到一定程度时,游离水几乎全部冻结成冰,致使水泥的水化和硬化完全停止。


  当水转化为固态的冰时,其体积约增大 9 %,使混凝土产生内应力,造成骨料与水泥颗粒的相对位移及内部水分向负温表面迁移,在混凝土体内形成冰聚体引起局部结构破坏。


  新浇筑的混凝土过早遭受冻结将大大降低极限强度,强度损失率可能达到设计标号的 50 %,甚至引起整体结构破坏;但当混凝土达到临界强度后遭受冻结,混凝土的极限强度损失较小,也不会发生整体结构破坏。


  混凝土的拌合水中掺入一定量的防冻剂会使水溶液的冰点降低,其冰点的降低幅度与防冻剂的种类和掺量或溶液的浓度有关。防冻剂的使用效果在很大程度上取决于溶液的浓度以及混凝土硬化过程经受的负温值。


  混凝土内掺入防冻剂的主要目的是使其在负温下保持足够的液相,使水泥的水化得以继续进行;转入正温后,混凝土强度能进一步增长,并达到或超过设计标号。


  我们盛鑫源外加剂的技术团队,针对低温对混凝土的影响及防冻剂的使用,进行了大量试验,保证了混凝土在恶劣的冬期施工中的强度增长,保证混凝土质量,帮助众多建筑企业建造高质量高标准的工程。


  三、混凝土冬期施工注意


  混凝土冬期施工要求正温浇筑、正温养护。对原材料的加热,以及混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护应进行热工计算,并据此施工。


  1、对材料和材料加热的要求


  ① 冬期施工中配制混凝土用的水泥,应优先选用活性高、水化热量大的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,蒸汽养护时用的水泥品种应经试验确定。水泥的强度不应低于 42.5 等级,水灰比不应大于 0.6 。水泥不得直接加热,使用前 1 ~ 2 天运入暖棚存放,暖棚温度宜在 5 ℃ 以上。


  ② 因为水的比热是砂、石集料的 5 倍左右,所以冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法,但加热温度要符合规定的数值。


  ③ 集料要求提前清洗和贮备,做到集料清洁,无冻块和冰雪。冬期集料所有贮备场地应选择地势较高不积水的地方。


  ④ 冬期施工拌制混凝土的砂、石温度要符合热工计算需要温度。加热的方法可因地制宜,但以蒸汽加热法为好。


  ⑤ 原材料不论用何种方法加热,在设计加热设备时,须先求出每天的大用料量和要求达到的温度,根据原材料的初温和比热,求出需要的总热量。同时考虑加热过程中热量的损失。有了要求的总热量,可以决定采用热源的种类、规模和数量。


  2、搅拌


  混凝土不宜露天搅拌,应尽量搭设暖棚,优先选用大容量的搅拌机,以减少混凝土的热量损失。搅拌前,用热水或蒸汽冲洗搅拌机。混凝土的拌和时间比常温规定时间延长 50 %。由于水泥和 80 ℃ 左右的水拌和会发生骤凝现象,所以材料的投料顺序是先将水和砂石投入拌和,然后加入水泥。若能保证热水不和水泥直接接触,水可以加热到 100 ℃ 。


  3、运输


  混凝土的运输时间和距离应保证混凝土不离析、不丧失塑性。主要措施为减少运输时间和距离;使用大容积的运输工具并加以适当保温等。


  4、浇筑与养护


  混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冻雪和污垢,尽量加快混凝土的浇筑速度,防止热量散失过多。混凝土拌和物的出机温度不宜低于1 0 ℃ ,入模温度不得低于 5 ℃ 。采用加热养护时,混凝土养护前的温度不得低于2 ℃ 。


  加热养护整体式结构时,施工缝的位置应设置在温度应力较小处。加热温度超过 4 0 ℃时,由于温度高,势必在结构内部产生温度应力。因此,在施工之前应征求设计单位的意见,在跨内适当的位置设置施工缝。留施工缝处,在水泥终凝后立即用 3 ~ 5 个大气压的气流吹除结合面的水泥膜、污水和松动石子。


  冬期施工过程中,混凝土并非加入防冻剂就不怕冻,还需要正温浇筑、正温养护,对原材料的加热,以及混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护等冬期施工措施。


  冬期施工对掺有防冻剂的混凝土有什么要求


  1、掺防冻剂混凝土施工要求


  冬季混凝土施工时,在入模前,要先将模板内的杂物清洗干净,如果天气非常寒冷,不能够用热水进行冲洗,以防再次进行结冰。然后将混凝土运到进行浇筑工作的地方,要在十分钟内完成入模浇筑,如果浇筑还没有完成,就要在表面及时盖上盖子,然后等到混凝土运来继续进行浇筑,浇筑完成的混凝土要在表面盖上塑料膜然后再将保温材料盖在上面,以防冻裂。


  浇筑工作结束后,还要对结构比较薄弱及容易受到冻害的部位增加保温措施,并要按照相关规定要求进行测温点设置。测温点设置在结构表面,其深度不能超过50毫米,在气温达到受冻临界强度之前,要对结构每两个小时进行一次测量,然后在每4到6小时测量一次,环境温度也要进行测量。


  2、对掺有防冻剂混凝土的养护要求


  在环境温度达到零下的时候,就不能对混凝土进行浇水了,不需要在混凝土上面覆盖保湿保温层,不能有裸露部位,来保证混凝土结构的温度以及湿度,以防出现开裂现象。


  在早期对混凝土进行养护时,养护温度不能够低于防冻剂中所规定的温度,如果温度过低,就需要增加相应的保温措施。


  例如:在气温低于-10℃时混凝土受冻临界强度要达到4.0N/mm2,气温低于20℃时的抗冻临界强度不低于5.0N/mm2。


  拆模后混凝土的表面温度与环境温度之差大于10℃以上时,还要采取保温覆盖措施。


  负温混凝土的养护时间: 气温-5℃时不少于5d,-15℃时不少于14d。


  在冬季进行施工的混凝土中,对其耐久性以及强度都有相关要求,需要根据相关的施工要求,来确定混凝土配合比然后进行配置,在配置过程中,要保证混凝土有着良好的可泵性。在进行配置时,除了需要满足原材料、气候以及输送实验的配方等要求以外,还需要对同行业中的其他施工技术以及相关配合比进行参考借鉴,但不可以照搬或套用,因为它不一定适合自身工程的需要,否则有可能出现相反作用以及效果。


  综上所述,在冬季混凝土施工过程中,若温度降到0℃以下就需要用热水对混凝土进行拌制,温度要求控制在40℃左右,如果水温高于65℃,就要先将骨料进行拌和,再掺入水泥进行搅拌。如果气温低于-3℃,在混凝土拌和时要对其骨料进行加热处理,不能有冻块出现,并且搅拌机还需要进行提前预热,拌和时间也需要增加30s。在混凝土浇筑完之后,还要在结构比较薄弱的部位以及容易冻害的部位采取相应的防冻措施,以防出现冻裂现象。


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  混凝土施工在冬季到来前如果不提前准备和防范,势必会给工程质量、进度带来影响,如果措施不当也会给工程质量带来隐患。


  1、预拌混凝土的要求


  工程中所用混凝土的原材料的质量、配合比设计、搅拌时的上料计量和控制、出机温度和运输过程的保温以及保证混凝土的入模温度等问题,都需要与预拌混凝土搅拌站提前提出要求,必要时派人到搅拌站进行监控。施工中及时通知混凝土厂家共同掌握好混凝土的各项性能,双方配合,做好混凝土的冬期施工工作。


  2、混凝土配合比的要求


  由于冬期气温较低,为了尽快提高混凝土强度的增长速度,应对混凝土配合比进行适当调整,掺加一定的早强剂和防冻剂。配合比改变必须事先试配合格方可使用。混凝土掺加早强、抗冻复合外加剂目的是(抗冻性能达到15℃):


  ① 为了提高混凝土在覆盖保温阶段的早期强度,尽快达到混凝土的受冻临界强度(普通混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时应为设计的混凝土强度标准值的30%)和拆模需要的强度;


  ② 防止突然降温时混凝土受冻;


  ③ 为了使混凝土在撤除保温以后强度能够继续增长


  3、混凝土原材料要求


  ① 混凝土配合比中水泥强度等级不得低于42.5级,水泥用量不少于300kg/m³。保证水灰比不大于0.6,从拌合水中扣除由骨料及防冻剂溶液中带入的水分。


  ② 要求搅拌站对混凝土原材料进行加热:因为水的比热是砂、石骨料的5倍左右,所以冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法,但水的加热温度不得高于80°。采用温水搅拌可防止混凝土热量散失过快及表面冻结等现象;拌制混凝土所采用的骨料应清洁不得含有冰雪冻块及其他易冻裂物,冬期骨料所用贮备场地应选择地势较高不积水的地方;水泥不得直接加热,使用前1~2d运入暖棚存放,暖棚温度宜在5℃以上。


  ③ 保证混凝土运送到工地的出罐温度在15℃以上,从而保证混凝土的入模温度控制在6℃以上,并掺加抗冻性能达到-15℃的抗冻剂。在钢筋混凝土中不宜掺用氯盐类防冻剂。


  4、混凝土的搅拌与运输


  ① 混凝土不宜露天搅拌(由商混凝土站进行控制),应尽量搭设暖棚,选用大容量的搅拌机,以减少混凝土的热量损失。搅拌前,用热水冲洗搅拌机。混凝土的拌合时间比常温规定时间延长50%。


  ② 由于水泥和80℃左右的水拌合时会发生骤凝现象,所以材料投放时,应先将水和砂石投入拌合,然后加入水泥。


  ③ 混凝土出站后,应及时运到浇筑地点。在运输过程中,要注意防止混凝土热量散失,表面冻结,混凝土离析,水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。对运输用罐车应采取包裹保温材料,尽量减少运输过程热损失,保证混凝土的出罐温度在运输过程中,一般每小时温度降低不宜超过5~6℃。


  5、施工现场


  ① 施工现场保温措施


  将施工楼层四周脚手架用塑料彩条布作为挡风措施,围挡范围一般在两层楼高范围,主要在作业层及下一层混凝土养护层。楼板下均用彩条布围挡,并封堵好电梯口、楼梯口、门窗口、后浇带等至施工缝区域的分隔线。


  ② 混凝土浇筑


  混凝土浇筑前,要清除模板和钢筋上的冰雪及污垢,尤其竖向构件底部积雪和冰必须在混凝土浇筑前再次检查是否清除。混凝土输送泵要搭设棚子并用彩条布封闭混凝土保温,所有输送泵管都要采取保温措施,先包裹黑心棉被,再包一层塑料薄膜。混凝土施工缝处浇灌前应除掉水泥薄膜和松动石子,润湿冲洗干净,并使接缝处原混凝土温度高于2℃,待己浇筑好混凝土强度达1.2MPa时才可在其上铺一层与混凝土内砂浆成份相同的砂浆一层后继续浇筑混凝土。冬施期间浇筑混凝土要加强混凝土的振捣,尽可能提高混凝土的密实程度。冬期振捣混凝土必须采用机械振捣,振捣时间应比常温时有所增加。


  ③ 试块留置方法


  冬季施工中混凝土试块除了为混凝土工程的验收提供标准强度数据外,还要为撤除保温、拆除模板提供依据。因此在制作试块时应按GB 50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中有关规定执行。试块组数设置三组,并与施工部位同条件养护。其中一组用于检验混凝土受冻前的强度,确定混凝土保温养护期限,一组用于检验承重楼板的拆模强度;另一组为28d标养试块。同条件试块的养护条件必须与施工现场结构养护条件相一致。


  ④ 混凝土的拆模条件


  当混凝土冷却到5℃,且超过临界强度并满足常温混凝土拆模要求时方可拆模(混凝土温度通过温度计来测定)。梁、板模板对于跨度≤8m在混凝土强度达到设计强度的75%后方可拆除,对于跨度>8m在混凝土强度达到设计强度的100%后方可拆除,悬挑结构在混凝土强度达到设计强度的100%后方可拆除。


  ⑤ 混凝土的养护措施


  顶板、梁混凝土上部保温为在新浇筑的混凝土表面先覆盖塑料布再覆盖一层草垫。对于边角等薄弱部位或迎风面应加盖草垫并做好搭接。如室外日平均气温在0℃及0℃以下采取在浇制的混凝土表面盖一层塑料膜,以防稻草等覆盖物受潮,再在混凝土周围盖上稻草,然后在坑口上盖一层塑料以增强保温性,来保证混凝土的质量。混凝土的入模温度控制在6℃以上;混凝土浇筑后的起始养护温度不低于5℃,若达不到以上温度,则要提高养护水温以满足要求。


  以上就是混凝土冬期施工防冻攻略的介绍。


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