冬季砼施工控制培训讲义.pptx
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1、1目目 录录冬季砼施工原理冬季砼施工原理 一冬冬季砼季砼施工方法施工方法三冬季砼拌和生产冬季砼拌和生产四冬季砼运输冬季砼运输五砼浇筑前的准备砼浇筑前的准备六冬季砼施工措施冬季砼施工措施二冬季砼浇筑与养护冬季砼浇筑与养护七2目目 录录冬季砼拆模冬季砼拆模 八质量控制与检查质量控制与检查九3冬季砼施工定义:冬季砼施工定义:顾名思义,就是在冬季进行砼施工。界定条件:界定条件:当室外日平均气温连续5d稳定低于5时,就应采取冬期施工的技术措施进行混凝土施工(这是冬季砼施工规程中的提法,另水工中还有连续5d最低气温低于-3 的界定)。导流明渠砼工程设计技术要求A版(以下简称设计要求全部指导流明渠砼工程)明
2、确提出每年11月初翌年3月上旬,日平均气温低于5,混凝土即进行低温季节(冬季)施工。冬季施工原理:冬季施工原理:众所周知,混凝土所以能凝结、硬化并取得强度,是水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下主要取决于温度,温度愈高,强度增长也愈快,反之则慢。冬冬季季砼施施工的原理工的原理4 当温度降至0以下时,水化作用基本停止,温度再继续降至-2-4,混凝土内的水开始结冰,水结冰后体积增大8%9%,在混凝土内部产生冰晶应力,使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹,同时减弱了水泥与砂石和钢筋之间的粘结力,从而使混凝土后期强度降低。受冻的混凝土在解冻后,其强度虽然能继续增长,但已不能再达到
3、原设计的强度等级。砼砼受冻危害受冻危害:试验证明,混凝土遭受冻结带来的危害,与遭冻的时间早晚、水灰比等有关,遭冻时间愈早,水灰比愈大,则强度损失愈多,反之则损失少。冬冬季季砼施施工的原理工的原理5砼砼受冻临界强度受冻临界强度:砼在正温养护下获得一定强度后再受冻,砼结构不致造成破坏,后期强度能继续增长,最终强度可达28d龄期强度的95%以上,这种受冻以前所应具有的强度为“砼受冻临界强度”。判定标准判定标准:(1)大体积砼不应低于7.0Mpa(或成熟度不低于1800 h)。(2)非大体积砼和钢筋砼不应低于设计强度的85%。我国大体积混凝土施工规范(GB50496-2009)里规定:混凝土结构物实体
4、最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土,称之为大体积混凝土。冬冬季季砼施施工的原理工的原理6北方常用标准:北方常用标准:用表面积系数M划分,现在一般在工业和民用建筑中,以M 5来划分大体积砼。M=A V。其中A砼构件的冷却表面积,m2;V砼构件的体积,m3。成熟度:成熟度:实践证明,砼在低温养护的条件下,其强度为养护龄期与养护温度乘积的函数。乘积相等,其强度大致相等。这个乘积称为混凝土成熟度。泊格施特根据绍尔理论建立的函数式:N=(T+10)aT,因误差较大,后有修正公式:N=(T+X)aT。N为砼成熟度,h;T为养护
5、时砼的平均温度,;aT为温度为T的持续时间。国内有拟合曲线方程:国内有拟合曲线方程:f=ae-b/D(略略)冬冬季季砼施施工的原理工的原理7冬冬季季砼施施工的原理工的原理举例说明:举例说明:如导流明渠设计砼强度为C25,适用判定标准(2)钢筋混凝土,则受冻临界强度为25 85%=21.25MPa。工民建常用标准:工民建常用标准:对用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥配制的混凝土,受冻临界强度为设计的混凝土强度标准值的30%;对用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,受冻临界强度定为设计的混凝土强度标准值的40%。但不大于C10的砼,不得低于5N/mm2。强度增长:强度增长:从混凝土强度增长来看,新拌制的混凝土在
6、5 以下正温环境中养护,其强度增长很慢。故一般来讲日平均气温 5 以下则就是进入冬季砼施工原理(回到开始,核心就是温度)。8冬冬季季砼施施工工的措施的措施冬季砼施工设计及措施设计的具体内容(至少包含):冬季砼施工设计及措施设计的具体内容(至少包含):(1)正确布置骨料储存及堆放系统,如堆料场型式、温度、湿度控制、骨料运输方式、以及相应的保温措施等。(2)选择骨料预热方法,确定骨料预热数量和预热温度。(3)选择砼拌和系统和运输设备的保温措施。(4)确定砼浇筑块体尺寸(面积和高度)与块体升高速度。(5)研究确定砼浇筑施工暖棚型式、仓面温度要求、砼浇筑与养护方法,以及地基表面的加温措施,并应有防火措
7、施。(6)选择保温模板型式和拆模后的保温防裂措施。(7)准备测温仪器、采暖温度与供热系统的布置,选择供热锅炉设备9冬冬季季砼施施工工的措施的措施(8)确定采暖方式、采暖温度与供热系统的布置,选择供热锅炉设备。(9)编制各项保温材料、燃料、施工设备、劳动力计划。(10)编制施工进度计划,核算低温季节施工增加费。下图为某水电工程砼低温季节施工供热系统工艺示意图:下图为某水电工程砼低温季节施工供热系统工艺示意图:1011冬季砼施工方法冬季砼施工方法:冬季砼施工方法:分为三种,混凝土养护期间不加热的方法。混凝土养护期间加热的方法。综合法(综合前两种)。混凝土养护期间不加热的方法混凝土养护期间不加热的方
8、法:蓄热法(水工)、掺化学外加剂法。混凝土养护期间加热的方法混凝土养护期间加热的方法:电极加热法、电器加热法、感应加热法、蒸汽加热法、暖棚法。综合法:综合法:将上述两种方法综合应用,目前最常用的是综合蓄热法,即在蓄热法的基础上掺加外加剂(如早强剂、防冻剂)或进行短时加热的综合措施。水工大体砼主要采用水工大体砼主要采用蓄热法、蓄热法、综合蓄热法综合蓄热法施工。施工。12冬季砼施工方法蓄热法蓄热法定义:定义:就是利用加热原材料(水泥除外)或砼(预拌砼)及水泥水化热,再用适当的保温材料覆盖,防止热量过快散失,延缓砼的冷却速度,使砼在正温的条件下,增长强度,达到预定值,使其不小于砼的受冻临界强度。宜用
9、条件:宜用条件:仓面的气温-15 。仓面气温:仓面气温:指距仓面中心点砼表面高度指距仓面中心点砼表面高度1.5m处的大气温度处的大气温度。砼冬季施工方法选择考虑因素砼冬季施工方法选择考虑因素:自然气温;结构类型和特点;原材料;工期限制;能源情况、经济情况。砼冬季施工方法确定:砼冬季施工方法确定:一个理想的冬季砼施工方案,应当是在杜绝砼早期受冻的前提下,用最低的冬季施工费用,在最短的施工期限内,获得优良的施工质量。13冬季砼施工方法施工成本:实践证明,当室外日平均气温低于-10时,施工费用比常温施工时增加50%以上,同时由于施工设备、建筑材料、施工各环节出现问题的机率成倍增加,使施工效率仅为常温
10、施工的40%左右,而且工程质量较难控制,因此除工程特殊需要外,不宜在低负温条件下进行砼根据工期安排导流明渠砼是需要在冬季施工的,包括加查水电站将来的大坝、厂房也是需要的。14冬季冬季砼拌和生拌和生产保温采暖温度要求:保温采暖温度要求:冬季砼拌和与浇筑仓面各部位,一般来讲都是要求处于正温状态。原材料加热方法与热工计算:原材料加热方法与热工计算:水的比热容(Specific heat Capacity)比砂石大,且加热水比较简单,故先考虑加热水,如果加热水温到极限温度,而热量尚嫌不足,才考虑加热砂石骨料。砼拌合物的温度公式:砼拌合物的温度公式:T0=0.9(mceTce+msaTsa+mgTg)+
11、4.2Tw(mw-wgmg)+C1(wsamsaTsa+wgmgTg)-C2(wsamsa+wgmg)4.2mw+0.9(mce+msa+mg)15冬季冬季砼拌和生拌和生产上式中:T0砼拌合物的温度()mw、mce、msa、mg水、水泥、砂、石的用量(Kg)Tw、Tce、Tsa、Tg水、水泥、砂、石的温度()wsa、wg砂、石的含水率(%)C1、C2水的比热容(kJ/(kgk))及溶解热(kJ/kg)砼冬季施工方法选择考虑因素:砼冬季施工方法选择考虑因素:水及骨料的加热温度应根据热功计算确定,但不得超过下表中的规定:16冬季冬季砼拌和生拌和生产拌和水及骨料最高温度拌和水及骨料最高温度水泥绝不允
12、许加热(目前一些规范相对论),水工叙述水泥不得直接加热(也是强制性)。设计要求宜采用中热P.MH42.5水泥,普硅需温控复核。无论何种水泥,进入拌和楼的温度不应高于60。砼拌和一般要求砼拌和一般要求:(1)拌和砼前,应用热水或蒸汽冲洗拌和机,并将积水或冰水排除,使拌和机体处于正温状态。拌和时间需比常温季节延长,具体由试验确定,一般延长20%25%。项目项目拌和水拌和水骨料骨料低于52.5等级的水泥、矿渣硅酸盐水泥8060大于等于52.5等级的硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥604017冬季冬季砼拌和生拌和生产(2)提高出机口温度:首先考虑用热水拌和(在一般情况下,拌和用水温度每提高5 ,砼约升温1
13、),当热水拌和尚不能满足要求,再加热砂石骨料。设计要求:设计要求:11月-3月上旬(冬季),出机口温度要 10。出机口温度出机口温度:在拌和楼出料口取样测得的砼表面以下10cm处的砼温度。主要取决于各种组成材料拌和前的温度,应满足规范规定的最低浇筑温度与混凝土运输、装卸、浇筑、振捣过程中温度损失之和。(3)用热水拌和,水温一般不宜超过60,超过60 时,应改变拌和加料顺序,将骨料与水先拌和,然后加入水泥拌和,以免水泥假凝。18冬季冬季砼拌和生拌和生产一般顺序:搅拌时,宜先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料,搅拌均匀后,再加入所需用水量(外加剂一般加入水中),待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料,并继
14、续搅拌至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不少于30s,总搅拌时间不宜少于2min,也不宜超过3min。(4)骨料最高温度不宜超过 60 。若可以采用不加热的骨料时,则骨料中绝不能混有冰雪,且表面不能结冰。(5)外加剂溶液不能直接用蒸汽加热。骨料骨料存放设计要求:存放设计要求:冬季采取保温措施,骨料料堆高度要大于6m,地笼取料,使得粗骨料低温季节不冻结、料堆中下部骨料温度不低于3。细骨料在低温季节也要采取保温措施。19冬季冬季砼运运输一般要求一般要求:冬季运输砼要注意几点:(1)尽量减少倒运次数(2)装载砼的设备,应加以保温,并有可靠的防风措施;(3)在工作停顿或结束时,必须立即用蒸汽或热水将运
15、输设备及砼拌和机洗净,当恢复运输时应先给运输设备加热。运输设备保温运输设备保温:(1)砼罐保温:当日平均气温低于-15 时,砼罐需要保温。加查水电站根据多年气象资料,日平均气温没有低于-15 。(2)自卸车保温:低温季节运送砼的大中型自卸车(装砼3m3以上)应加以保温。当温度比较低和运输距离较远时可以利用汽车废气进行保温,在车厢底板上加2mm厚钢板,形成约5cm高的空腔,通入废气加热,其温度可达130-135。为保证安全,应使车厢底的废气出口截面面积比入口管子截面大4-5倍。20冬季冬季砼运运输(3)胶带输送机运输保温:胶带输送机必须布置在保温棚或保温廊道内。保温棚窗户玻璃要完整无缺,廊道外壁
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