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某地坪混凝土冬季施工方案
一、配合比设计
   阜阳某建筑单位浇注混凝土室内地坪，时间为冬季，日平均温度为-4℃。混凝土设计强度为C30。地坪厚度为200mm。混凝土坍落度要求为35—50mm，混凝土强度标准差为σ=5MPa。
选用的原材料为：
水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=3.1g/cm3，水泥强度等级标准值的富裕系数为1.08
砂：中砂，级配合格，含水率为5%，砂子表现密度为ρos=2650kg/m3
石：5—31.5mm碎石，级配合格，含水率为2%石子表现密度为ρog=2700kg/m3
外加剂：高效减水剂，适宜掺量为0.5%
1. 混凝土配合比计算
(1)确定混凝土配制强度
fcu,0= fcu,k+1.645σ=30+1.645*5=38.23MPa
(2)确定水灰比
W/C=αa*fce/(fcu,0+αa*αb*fce)=(0.46*42.5*1.08)/(38.23+0.46*0.07*42.5*1.08) =0.53
(3)确定用水量
    查表知，对于最大粒径为31.5mm的碎石混凝土，当所需坍落度为35—50mm时，1m3混凝土的用水量可选用mw0=185kg。
（4）计算水泥用量
mc0= mw0/( W/C)=185/0.53=349kg
（5）确定砂率
    查表知，对于采用最大粒径为31.5mm的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值可选取βs=35%。
（6）计算砂、石的用量（体积法）
   349/3.1+185/1+ms0/2.65+ mg0/2.7+10*1=1000
   ms0/（ms0+ mg0）=35%
   由以上两式可解得ms0=650kg    mg0=1208kg
（7）混凝土计算配合比
    1m3混凝土各材料用量为：水泥349kg，水185kg，砂650kg，碎石1208kg。
（8）换算为施工配合比
    设施工配合比1m3混凝土中水泥、砂、石、水、减水剂等各材料用量分别为：
    水泥mc=349kg    减水剂mj=349*0.5%=1.75kg
    砂ms=650*（1+5%）=683kg
    碎石mg=1208*（1+2%）=1232kg
水mw=185-650*5%-1208*2%=153kg
二、热工计算（用蓄热法养护）
由以上可算得每立方米混凝土中的材料用量为：水153kg，水泥349kg，砂683kg，碎石1232kg。材料温度为：水加热至70℃，水泥5℃，砂加热至40℃，碎石为-4℃，水泥温度为5℃。砂含水率为5%，碎石含水率为2%。
(1)混凝土拌合物的理论温度
T0={0.9*[349*5+683*40+1232*（-4）]+4.2*683*0.05*40-2.1*0.02*1232*4-335*0.02*1232} ÷[4.2*153+0.9*(349+683+1232)]=17.2℃
(2)搅拌机棚内温度取5℃
则混凝土从搅拌机中倾出时的温度：
T1= T0-0.16*（T0-T1）=17.2-0.16*（17.2-5）=15.2℃
（3）运输条件，用混凝土搅拌车输送，倒运2次，运输和成型共历时0.5h。
混凝土经运输成型后的温度：
T2= T1-（αT1+0.032n）*（T1- Tα）=15.2-（0.5*0.25+0.032*2）*（15.2+4）=11.6℃
（4）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。
   则混凝土因钢模板和钢筋吸热后的温度：
   T3=（1*2400*11.6-450*0.48*4）÷（2400*1+450*0.48）=10.3℃
（5）计算三个综合参数：
   已知和查的数据为：透风系数w=1.3   传热导数K=12.0
                 水泥水化速度系数Vce=0.013h-1
                           水泥水化放热量Qce=330KJ/kg
                 混凝土的比热容Cc=1
                 钢筋混凝土的密度ρc=2500kg/m3
        则计算表面系数M在1/d和2/d之间，即5和10之间。取M=7
θ=W*K*M/(Vce*Cc*ρc)=(1.3*12.0*7)/(0.013*1*2500)=3.36
Φ=(0.013*330*349)/(0.013*1*2500-1.3*12*7)= -19.52
η=Ts-Tm,a-Φ=10.3-（-4）+（-19.52）= -5.22
由于满足条件Φ/ Tm,a=（-19.52）/（-4）=4.88>1.5且K*M=12*7>50
所以t=（1/Vce）*ln（Φ/ Tm,a）=(1/0.013)ln(19.52/4)=121h
则混凝土蓄热养护开始冷却至0℃时间内平均温度为
Tm=（1/0.013*121）[-19.52*e(-0.013*121)+5.22/3.36* e(-0.013*121*3.36)+(-5.52/3.36)+19.52]+(-4)
=4.79℃
查表的此时的混凝土强度达到了35%>30%,符合规定。

三、施工中的注意事项
1、冬季施工准备工作
（1）开工前与当地气象部门签订服务合同，及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作。
（2）根据本工程施工的具体情况，确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目或工作内容，制定相应的冬季施工防护措施，并在物资和机械做好储备和保养工作。
（3）施工机械加强冬季保养，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备。
（4）检查职工住房及仓库是否达到过冬条件，及时按照冬季施工保护措施施作过冬篷，准备好加温及烤火器件。当采用煤炉和暖棚施工时，作好防火、防煤气中毒措施，棚内必须有通风口，保证通风良好，并准备好各种抢救设备。
（5）在进入冬季前施工现场提前作好防寒保暖工作，对人行道路、脚手架上跳板和作业场所采取防滑措施。
2、混凝土工程冬季施工保证措施
2.1、冬季条件下灌注的砼，在遭受冻结之前，采用普通硅酸盐水泥配置的混凝土其临界抗冻强度不低于设计标号的30%，充水冻融条件下使用的砼，开始受冻时的强度不低于设计标号的70%。
2.2、冬季施工的砼配制、拌合、运输：
（1）为减少、防止混凝土冻害，选用较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量，此时可适当提高水泥标号，水泥标号不底于P.O 32.5。当混凝土掺用防冻剂（外加剂）时，其试配强度较设计强度提高一个等级。在钢筋混凝土中禁止掺用氯盐类防冻剂，以防止氯盐锈蚀钢筋。
（2）拌合设备进行防寒处理，设置在温度不低于5℃暖棚内。拌制砼前及停止拌制后用热水洗刷拌合机滚筒。拌制砼时，砂石骨料的温度保持在0℃以上，拌合用水温度不低70℃。各种温度见上面的设计。
（3）水及骨料按热工 计算 和实际试拌，确定满足混凝土浇注需要的加热温度。
（4）水的加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时，水可加热至80℃。以上，此时要先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀，再加水泥，以免水泥与热水直接接触。
（5）当加热水不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不应高于60℃。片石混凝土掺用的片石可预热。
（6）水泥不得直接加热，可以在使用前转运入暖棚内预热。
（7）砼的运输过程快装快卸，不得中途转运或受阻，运送中覆盖保温防寒。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应进行重新调整拌和料堤的加热温度。
（8）混凝土拌合时间较常温施工延长50%左右，对于掺有外加剂的混凝土拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。砼卸出拌合机时的最高允许温度为40℃，低温早强砼的拌合温度不高于30℃。
（9）骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，严格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。
（10）拌制掺用外加剂的混凝土时，当外加剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体，使用前按要求配置成规定溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液再配置成施工溶液。各溶液分别放置于有明显标志的容器内，不得混淆。
（11）冬季施工运输混凝土拌和物时，尽量减少混凝土拌和物热量损失措施：
1）正确选择拌和机摆放位置，尽量缩短运输距离，选择最佳运输路线，缩短运输时间。
2）正确选择运输容器的形式、大小和保温材料。对长距离的运输，采用混凝土输送车，容量根据混凝土施工用量和浇注时间选择。距离较小时可采用敞开式运输车，但必须进行加盖隔热材料。
3）尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作。
2.3.冬季施工的砼浇注：
（1）混凝土浇注前，清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢，当环境气温低于-10℃时，采用暖棚法将直径大于25mm的钢筋加热至正温。
（2）砼的灌注温度，在任何情况下均不低于5℃，细薄截面砼结构的灌注温度不宜低于10℃，砼分层连续灌注，中途不间断，每层灌注厚度不大于20Cm，并采用机械捣固。
（3）施工缝处的水泥砂浆、松动石子或松弱混凝土必须凿除干净，并用水冲洗干净，但不得有积水。
（4）冬期施工接缝混凝土时，在新混凝土浇注前对结合面进行加热使结合面有5℃以上的温度，浇注完成后，及时加热养护使混凝土结合面保持正温，直至进浇注混凝土获得规定的抗冻强度。
（5）混凝土采用机械捣固并分层连续浇注，分层厚度不小于20cm。
2.4.冬季施工的砼养护：
混凝土养护采用暖棚法养护。
（1）在构筑物周围用钢管搭设大棚，用采胶布包裹密封，大棚搭设必须牢固、不透风，上覆盖草带。
（2）采用燃煤取暖炉加热，必须将炉的排气管引出棚外，将烟气排到棚外。以防止煤气中毒和防止氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。
（3）暖棚内底部温度不低于5℃，当低于5℃时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间，安排专人对煤炉进行检查，填加燃煤，保持棚内温度。
（4）暖棚内应有一定的湿度（由实验室测定），当湿度不够时，要向混凝土面及模板洒水或覆盖润湿堤草袋。
2.5.混凝土拆模
（1）冬季混凝土拆模强度应满足以下要求：
满足混凝土正常温度下拆模强度的要求，并同时满足抗冻要求的规定
正常温度下混凝土拆模强度：
侧模在混凝土强度达到2.5Mpa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。
底模应在混凝土强度符合以下要求时方可拆模。
结构类型
结构跨度（m）
达到混凝土设计强度的百分率（%）
板、拱
≤2
50
2—8
75
<8
100
梁
≤8
75
>8
100
悬臂梁（板）
≤2
75
>2
100
（2）混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温度差在10℃以上，但低于15℃，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施，如覆盖草袋及彩胶布。
（3）采用暖棚法养护的混凝土，当养护完毕后得环境气温仍在0℃以下时，应待混凝土冷却至5℃以下后，方可拆除模板。
2.6、冬季施工混凝土质量检查
冬季混凝土质量检查除满足一般混凝土要求外还要满足下列要求。
（1）在砼拌制和灌注期间，测定水和粗细骨料装入搅拌机时的温度、砼的拌制温度、灌注温度和环境温度。每一工作班至少检测4次。用低温早强砼或用蓄热法养护砼时，在灌注后3天内随时进行检测。
（2）冬季施工砼除按规定制作标准养护的试件外，还根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要，制作施工检查试件，借以查明强度的 发展 情况。施工检查试件的养护应与建筑物相同。
四、机械设备冬季防寒、防冻、防火、防滑工作措施：
1、在进入冬季前对所有机械设备做全面的维修和保养，作好油水管理工作，结合机械设备的换季保养，及时更换相应牌号的润滑油；对使用防冻液的机械设备确保防冻液符合当地防冻要求；未使用防冻液的机械设备要采取相应的防冻措施（采取停机后排放冷却水或进入暖棚车间内）
2、各种车辆使用的燃油，要根据环境气温选择相应的型号，冷车起步时，要先低速运行一段路程后再逐步提高车速。
3、冬季车辆启动发动机前，严禁用明火对既有燃油系统进行淤热，以防止发生火灾。
4、冰雪天行车，汽车要设置防滑链；司机在出车前检查确认车辆的制动装置是否达到良好状态，不满足要求时不得出车，遇有六级以上大风、大雪大雾不良气候时停止运行。
5、严格执行定机定人制度，机械保管人员要坚守岗位，看管好设备，并作好相应的记录。严格执行派车单作业票制度。

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