混凝土冬期施工技術(shù)培訓(xùn)

砼冬期施工的一些問題一砼冬施的關(guān)注點(diǎn)1.低溫或負(fù)溫下,砼強(qiáng)度發(fā)展緩慢;2.早期受凍,砼性能將嚴(yán)重受損;3.要同時(shí)滿足施工性能,抗凍融、耐腐蝕等耐久性和經(jīng)濟(jì)性的要求;4.容易產(chǎn)生溫度裂縫;5.不同的冬施方法:適用性,優(yōu)缺點(diǎn).6.對(duì)原材料,配合比,溫控,保溫,養(yǎng)護(hù)和拆模的特殊要求.二砼冬施基本原理1.溫度下降,水泥的水化速度迅速減慢.硅酸鹽水泥在-10℃以下,基本停止水化;2.砼在臨界抗凍強(qiáng)度前受凍,將使砼的力學(xué)性能和耐久性嚴(yán)重受損.3.提高砼和環(huán)境溫度,降低水膠比,摻加外加劑〔減水劑,早強(qiáng)劑,引氣劑及合格的抗凍劑〕都可以提高砼早期強(qiáng)度和抗凍性.有利于冬季施工.4.不同水泥礦物,其水化速度和水化熱高低次序?yàn)榱蜾X酸鈣＞鋁酸三鈣＞硅酸三鈣＞鈣鋁酸四鈣＞硅酸二鈣,礦物摻和料中:硅灰＞礦渣粉＞粉煤灰.提高水泥細(xì)度也有利早強(qiáng).5.砼硬化后的抗凍融性與砼水膠比,含氣量,砼飽水度及環(huán)境的凍融次數(shù)密切相關(guān),與砼早期是否受凍也有很大關(guān)系.6.砼內(nèi)外溫差過大,環(huán)境急劇降溫和干燥收縮過大都可能造成砼的開裂.在冬施中要特別關(guān)注,必須采取措施預(yù)防.三砼的早期受凍1.冬期:砼結(jié)構(gòu)環(huán)境晝夜平均氣溫連續(xù)3d低于5℃或最低氣溫低于-3℃.2.砼成型后立即受凍,抗壓強(qiáng)度將損失25-50%;在受凍臨界強(qiáng)度前受凍,將損失10%以上;如經(jīng)多次凍融,強(qiáng)度損失更大.砼早期受凍,對(duì)鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度,彎拉強(qiáng)度,抗凍性和抗?jié)B性都有很大損失.3.砼受凍臨界強(qiáng)度:一般砼為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%;4.浸水凍融砼為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%.摻礦渣和粉煤灰的砼為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%.四滿足耐久性要求（1）碳化環(huán)境*T1T2T3（2）氯鹽環(huán)境L1L2L3（3）化學(xué)侵蝕環(huán)境H1H2H3H4（4）凍融破壞環(huán)境D1D2D3D4

1.砼抗凍性

環(huán)境溫度正溫負(fù)溫交替頻繁,累進(jìn)破壞;

砼飽和含水率大于90%;

華北地區(qū)屬寒冷地區(qū),對(duì)于水位交界區(qū)的砼對(duì)抗凍要求很高,56d砼抗凍等級(jí)≧300.2.提高抗凍凍性的措措施1.降低水膠比可明顯顯提高抗抗凍性.在水膠比比大于0.4時(shí),礦物摻和和料對(duì)抗抗凍性有有不利的的影響,要控制摻摻量.2.摻加引氣減減水劑或或引氣劑劑.砼拌和物物的含氣氣量應(yīng)根根據(jù)抗凍凍等級(jí)的的要求經(jīng)經(jīng)試驗(yàn)確確定?？箍箖龅燃?jí)級(jí)F300以上,砼含氣量量一般要要大于5%，氣泡間間距系數(shù)數(shù)宜<250微米.3.選用抗凍凍性好的的粗骨料料.吸水嚴(yán)重重的砂巖巖粗骨料料在凍結(jié)結(jié)過程中中產(chǎn)生膨膨脹并破破壞水泥泥石,不能采用用.3.冬施與耐耐久性京滬高鐵鐵北段〔部分區(qū)段段的部分分砼結(jié)構(gòu)構(gòu)〕凍融破壞壞:水位交界界區(qū).低水膠比比;引氣化學(xué)侵蝕蝕:水位區(qū)以以下.水泥,摻合料,低水膠比比鋼筋銹蝕蝕〔氯鹽〕:低水膠比比,保護(hù)層厚厚度冬施措施施與提高高耐久性性基本是是一致的的,如低水膠膠比,引氣.但也有矛矛盾的,如摻合料料,影響早強(qiáng)強(qiáng),對(duì)耐蝕有利.可調(diào)正摻合合料品種種、摻量量.五砼砼冬施主主要方法法1.蓄熱法和和綜合蓄蓄熱法利用加熱熱水、砂砂石的熱熱量和水水泥的水水化熱,采用適當(dāng)當(dāng)?shù)谋販卮胧┦故鬼挪皇苁軆龊途従徛禍販?在規(guī)定的的正溫條條件下,使砼達(dá)到到預(yù)期強(qiáng)強(qiáng)度.適用于環(huán)環(huán)境最低低溫度不不低于-15℃℃,地面以下下的工程程,或表面系系數(shù)M＜15m-1〔M=散熱表面面/體積〕的結(jié)構(gòu).對(duì)易凍部部位應(yīng)加加強(qiáng)保溫溫.1蓄熱法和和綜合蓄蓄熱法蓄熱法主主要措施施1.水加熱,宜＜80℃;砂石加熱熱應(yīng)＜60℃℃.砂石不加加熱時(shí),水溫可＞＞80℃,但攪拌時(shí)時(shí)先投砂砂石水,拌勻后投投水泥.延長攪拌拌時(shí)問50%左右.砼入模溫溫度不＜＜5℃,細(xì)薄結(jié)構(gòu)構(gòu)不＜10℃℃.2.原材料宜在暖棚預(yù)預(yù)熱,攪拌設(shè)備備的環(huán)境境溫度宜宜＞10℃℃,運(yùn)輸設(shè)備備應(yīng)良好好保溫.3.砼配合比比宜用較較低水膠膠比和較較小坍落落度.水泥和礦礦物摻合合料的種種類和摻摻量從冬冬施和耐耐久性綜綜合考慮慮.適量引氣氣對(duì)抗凍凍有利,早強(qiáng)劑應(yīng)不不降低耐耐久性.2加熱法1.暖棚法:棚底溫度度不得＜＜5℃,砼表面要要濕潤.2.蒸汽加熱熱法:養(yǎng)護(hù)溫度度不得＞＞60℃3.電熱法:遠(yuǎn)紅外輻輻射,電熱毯,電極電熱熱,電磁感應(yīng)應(yīng)等用加熱法法或蓄熱熱加熱綜綜合法,對(duì)適用范范圍〔結(jié)構(gòu)表面面系數(shù)〕,升溫速度度,養(yǎng)護(hù)溫度度及有關(guān)關(guān)設(shè)備與與人身安安全都有有規(guī)定,且要通過過試驗(yàn).3摻外加劑劑法1.減水劑,包括早強(qiáng)強(qiáng)減水劑劑,引氣減水水劑,高效減水水劑.---減少用水水量,降低水膠膠比,早強(qiáng),耐久.2.早強(qiáng)劑主主意負(fù)面面作用,如氯鹽對(duì)對(duì)銹蝕影影響,硫酸鈉對(duì)對(duì)堿-骨料反應(yīng)應(yīng)影響.三乙醇胺胺的復(fù)合合物.3.防凍劑:降低液相相冰點(diǎn),摻量較大大,對(duì)耐久性性往往不不利,限制使用用.主要組分分為氯鹽鹽,亞硝酸鹽鹽等.4.硫鋁酸鹽鹽水泥+亞硝酸鹽鹽:負(fù)溫早強(qiáng)強(qiáng),適用于負(fù)負(fù)溫條件件下接頭頭錨固等等小體積砼砼或砂漿漿.六避避免砼開開裂砼開裂機(jī)機(jī)理砼受到的的拉應(yīng)變變〔拉應(yīng)力〕超過其極極限拉伸率〔抗拉強(qiáng)度度〕,砼就會(huì)開開裂.砼抗拉強(qiáng)強(qiáng)度約為為1/10~1/12的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度,砼極限拉拉伸率為為0.4~1.5/萬,即40~150微應(yīng)變,而砼的干干縮率達(dá)達(dá)300~600微應(yīng)變,溫度變化化20℃產(chǎn)生200微應(yīng)變,抗裂性很很差,很易開裂裂.應(yīng)變產(chǎn)生生的主要要原因有有:砼由于各各種收縮縮和溫差差引起的的變形;砼由于鋼鋼筋銹蝕蝕,硫酸鹽腐腐蝕,堿骨料反反應(yīng)引起起的局部部膨脹;外部荷載載或基礎(chǔ)礎(chǔ)不均勻勻沉降產(chǎn)產(chǎn)生的變變形.冬施主要要關(guān)注溫溫差和干干縮造成成的開裂裂.砼溫度控控制混凝土入入模溫度度,冷天不低低于5度,熱天不高高于30度新混凝土土與巖土土或舊混混凝土間間溫差不不大于20度蒸養(yǎng)混凝凝土靜停停溫度不不低于5度,4~6h且終凝后后升溫,升溫和降降溫速度度不宜大大于10度/時(shí),恒溫溫度度不宜超超過60度,最高為65度.養(yǎng)護(hù)水溫溫不得低低于混凝凝土表面面溫度15度.養(yǎng)護(hù)期間間混凝土土中心與與表層,表層與環(huán)環(huán)境間溫溫差不超超過20度,橋粱不超超過15度.例1溫差變形形引起開開裂砼熱膨脹脹系數(shù)約約為10微應(yīng)變/℃,砼溫度變變化20℃℃,就產(chǎn)生200微應(yīng)變,如果砼的的拉變形受到到限制〔內(nèi)外約束束〕,砼內(nèi)產(chǎn)生生拉應(yīng)力力,拉應(yīng)力大大于砼抗抗拉強(qiáng)度時(shí),砼就會(huì)開開裂.但實(shí)際拉應(yīng)變與約束度有有關(guān),與有效彈模模與徐變變有關(guān),實(shí)際拉應(yīng)應(yīng)力比計(jì)計(jì)算拉應(yīng)應(yīng)力少許許多.實(shí)際拉應(yīng)力σ1=實(shí)際拉應(yīng)變×有效彈模模=約束度×自由約束應(yīng)變變×彈性模量量/〔1+徐變系數(shù)數(shù)〕σ1=R××ε×E/〔1+Ф〕約束度R=0~1,一般取0.5.徐變系數(shù)數(shù)ф=1左右.橋墩砼的的溫度和和應(yīng)力變變化砼溫升和和應(yīng)力曲曲線上部分是是典型的的橋墩砼砼的溫升升曲線.第1階段為升升溫段,根據(jù)現(xiàn)場場測試,約40h左右,砼中心溫溫度達(dá)到最高高溫48.8℃;隨后降溫,進(jìn)入第2階段;當(dāng)砼溫度度降至環(huán)環(huán)境平均均氣溫時(shí)時(shí)〔砼內(nèi)外溫度度接近,約10d左右〕,進(jìn)入降溫溫的后期期,即第3階段.下部分是是與溫升升曲線對(duì)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力曲線線,在砼升溫溫時(shí),砼內(nèi)部的膨膨脹潛應(yīng)應(yīng)變受到到周邊砼砼的約束束,產(chǎn)生壓應(yīng)力并逐漸增加加,這是第1階段〔β1〕;第2階段〔β2〕是降溫的前前期,壓應(yīng)力逐逐漸減少少;第3階段〔β3〕進(jìn)入降溫溫后期,砼內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力并且逐漸漸增加.橋墩砼的的溫度和和應(yīng)力分分布日本某橋橋墩溫度度應(yīng)力測測試溫度曲線線和應(yīng)力力曲線墩臺(tái)砼溫溫度和應(yīng)應(yīng)力測試試〔日本〕砼澆筑后約40h,中心溫度度達(dá)到55℃,表層溫度約為為32℃℃.以后,砼內(nèi)部溫度和表表層溫度都逐逐漸下降降,10多天后與環(huán)境平平均溫度度30℃℃接近.養(yǎng)護(hù)約2個(gè)月后拆拆模.橋墩砼的的應(yīng)力曲曲線也是現(xiàn)場實(shí)實(shí)測的,與溫度曲曲線對(duì)應(yīng)應(yīng).第1階段為升升溫段,內(nèi)部溫度升高高,砼壓應(yīng)力力增加,最大壓應(yīng)應(yīng)力為2MPa,同時(shí),周邊砼產(chǎn)產(chǎn)生拉應(yīng)應(yīng)力,最大拉應(yīng)應(yīng)力1.5MPa.2周后,砼溫度降降到30℃℃以下,進(jìn)入第3階段,即降溫的的后期,內(nèi)部砼產(chǎn)生拉拉應(yīng)力,最大可達(dá)達(dá)2.5MPa,而周邊砼砼產(chǎn)生較小的壓應(yīng)力.例2表面干縮縮引起開開裂溫差和干干縮引起起的表面面裂縫1.砼表層砼砼干縮比比內(nèi)層嚴(yán)嚴(yán)重,砼自由干干縮率達(dá)達(dá)300-600微應(yīng)變.由于層間間約束,表層砼收收縮拉應(yīng)應(yīng)力大于于砼抗拉拉強(qiáng)度時(shí)時(shí),砼就會(huì)開開裂.2.砼在收縮縮同時(shí)又又迂降溫溫,收縮應(yīng)變變和降溫溫應(yīng)變將將疊加.收縮應(yīng)變變量可換換算為當(dāng)當(dāng)量溫度度,如干縮率率250微應(yīng)變當(dāng)當(dāng)量溫度度為25℃.若同時(shí)遭遭受20℃℃降溫,將有25+20=55℃℃當(dāng)量溫度度,產(chǎn)生55×10=550微應(yīng)變.3.砼的降溫溫速度和和干燥速速度直接接影響開開裂,一般砼的的向陽面面和迎風(fēng)風(fēng)面開裂裂嚴(yán)重,而濕養(yǎng)保保溫保濕良好的砼砼可有效效減少裂縫.因?yàn)轫旁谠诳焖偈苁芾瓚?yīng)力力時(shí),承受能力力差.減少砼的的溫差和和干縮裂裂縫1.水泥細(xì)度不宜宜過細(xì),C3A含量少,不宜用早早強(qiáng)水泥泥;必要時(shí)可可采取補(bǔ)償收縮縮減少自自收縮;骨料含泥泥料少,減少粗骨料粒粒徑;選用干縮縮率較少少的減水水劑,如聚羧酸酸鹽類.硅灰增加加自縮,而粉煤灰灰自縮少少,又降低水水化熱,可多摻.2.降低水膠比,減少單方方用水量量,減少水泥和膠膠材用量量,降低干縮縮率.但水膠比比過低,自縮大,早期彈模模高,徐變少,抗裂性變變差.要綜合考考慮.3.加強(qiáng)砼濕濕養(yǎng)護(hù),及時(shí)保溫溫,復(fù)蓋防風(fēng)風(fēng),減少干縮率和砼砼溫差.采取措施施,熱天降低低砼入模模溫度,控制砼最最高溫升升和降溫溫速度.以后還要要避免降降溫和干干縮的影影響.減少砼內(nèi)內(nèi)外、上上下、日日夜的溫溫差.七其其它注意意事項(xiàng)1.要編制冬冬施方案案,迂情況變變化,要有應(yīng)變變措施.