混凝土冬季施工作业指导书

砼冬季施工作业指导书在工程施工进入冬季施工时，需根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时，混凝土结构工程应采取冬期施工措施，并应及时采取气温突然下降的防冻措施。一、混凝土冬季施工原理混凝土强度的高低和增长速度，取决于水泥水化反应的程度和速度。水泥的水化反应必须在有水和一定温度条件下才能进行，其中温度决定着水化反应速度的快慢。混凝土的强度只有在正温养护条件下，才能持续不断的增长，并且随着温度的增高，混凝土强度的增长速度加快。试验表明，只要混凝土中有液相水存在即使在负温条件下，水泥的水化反应并没有停止，但其速反应速度大大降低。在负温条件下，随着温度的降低，混凝土中大量的水要转化为冰，使其体积膨胀约9％，混凝土结构有遭受冻害的可能。混凝土浇筑后，在硬化的初凝期混凝土受冻害而损害了混凝土的一系列性能叫做混凝土的早期受冻。混凝土在浇筑后如早期受冻害，恢复正温养护后，其强度会继续增长，但与同龄期标准养护条件下的混凝土相比，其强度都有不同程度的降低，强度损失的大小与其浇筑后遭受冻害的情况不同而异。混凝土受冻害前，如果具备了能抗冰胀应力的强度，混凝土的强度损失就较小，其内部结构不至于遭到破坏。因此，在混凝土冬季施工中，如果不可避免的会遭受冻结时，则必须采取措施，防止其浇筑后立即受冻，应使其在冻结前先能经过一定时间的预养护，保证其达到足以抵抗冻害的“临界强度”后才遭冻结。混凝土允许受冻临界强度是指新浇筑混凝土在受冻前达到某一初始强度值，然后遭到冻害，当恢复正温养护后，混凝土强度仍会继续增长，经28天后，其强度可达设计强度的95％以上，这一受冻前的初始强度值叫做混凝土允许受冻临界强度。二、混凝土冬季施工方法的选择混凝土冬季施工方法是保证混凝土在硬化过程中，为杜绝早期受冻所采取的几种综合措施。根据热源条件和使用材料，混凝土冬季施工方法可分为三大类：混凝土养护期间不加热的方法、加热的方法及两种方法的综合。具体施工方法选择见附表1－1冬季施工常用方法的选择三、冬季施工方法本隧道工程施工所在地冬季气温在0℃左右，结合本工程的实际情况，在进入冬季施工期后，选择在混凝土中掺外加剂，此施工工艺操作简单，节省能源合附加设备，能有效降低冬季施工的工程造价。混凝土施工时，需要对水进行加热，其他组分不需进行加热和防护，混凝土浇筑后也不需进行保温养护。混凝土所选用的外加剂主要为防冻剂，防冻剂的作用是降低混凝土中水溶液的冰点，为水泥在负温条件下的水化提供液态水，以保证水泥水化反应的持续进行，混凝土强度的不断增长，并防止结冰冻胀对混凝土造成的冻害作用。氯盐（如氯化钙、氯化钠）降低冰点的作用显著，是冷混凝土中常用的主要防冻剂，但是氯离子会对钢筋产生锈蚀作用，故在允许使用的范围内氯盐掺量按无水状态计算不得超过水泥总量的1％，也可在氯盐混凝土中掺加阻锈剂（如亚硝酸钠）以防止氯盐对钢筋的锈蚀作用。冬季施工时，为确保混凝土的搅拌效果，需选择合理的投料顺序和相适应的材料加热条件。一般是先投入骨料和加热的水，待搅拌一定时间后，水温降低到40℃左右时，再投入水泥继续搅拌到规定时间，要绝对避免水泥假凝，投料量要与搅拌机的规格、容量相匹配，再任何情况下均不能超载。对搅拌好的混凝土，应经常检查其温度及和易性，若有较大差异，应检查材料加热温度、投料顺序或骨料含水率是否有误，以便及时调整。混凝土拌合物出机后应及时运至浇筑地点，在运输过程中要注意防止热量散失、表面冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。当隧道掘进较远，运输距离较长时，要加强运输工具的保温覆盖，运输工程中混凝土温度不能降低过快。如果混凝土从运输到浇筑过程中发生冻结现象，必须在浇筑前进行人工二次加热拌合，为防止混凝土坍落度的版画，运输工具出保温防风外，还必须严密、不漏浆、不吸水，并应经常清除容器中黏附的硬化混凝土残渣并及时清除冰雪冻块。四、混凝土冬季施工规范1.1混凝土冬期施工应符合下列规定：1当工地昼夜平均气温（最高合最低气温的平均值或当地时间6时、14时、21时室外气温的平均值）连续3d低于5℃或最低气温低于－3℃时，混凝土施工应符合本节规定。2冬期施工期间，当用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制混凝土、且其抗压强度达到设计强度的30％前；或用矿渣硅酸盐水泥配制混凝土、且其抗压强度达到设计强度的40％前，均不得受冻。C15及以下的混凝土，当其抗压强度未达到5MPa前，也不得受冻。浸水冻融条件下的混凝土开始受冻时，不得小于设计强度的75％。3进入冬期施工前，应预先做好下列准备工作：⑴根据年度计划和施工组织设计，确定冬期施工的工程项目。对于大跨度拱桥、高架桥、隧道洞口附近及零小分散工程，不宜安排在冬季施工。⑵收集工地气象台（站）历年气象资料，设置工地气象观测点，建立观测制度，及时掌握气象变化情况。⑶落实有关工程材料、防寒物资、能源和机具设备。⑷编制冬期施工方案及技术措施，对有关人员进行技术交底或培训。1.2冬期施工应根据工程类别、气象资料、材料来源和工期等要求，通过热工计算及经济分析，选择下列两类施工方法：1在养护期间不需对混凝土加热的蓄热法、掺外加剂法、负温早强混土法和综合法。2在养护期间需利用外部热源对混凝土加热的暖棚法。蒸汽加热法、电热法和热综合法。1.3冬期钢筋夹功应符合本规范第4章有关的规定。1.4冬期混凝土的配制和运输应符合下列规定：1宜选用较小的水灰比和较小的坍落度。当混凝土掺用防冻剂时，其试配强度应较设计强度提高一个等级。2水及骨料应按热工计算和实际试拌，确定满足混凝土浇筑需要的加热温度。首先应将水加热，其加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时，水可加热至80℃以上，但应先投入骨料和已加热的水，拌匀后再投入水泥。当加热水尚不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不应高于60℃。片石混凝土可掺用的片石可预热。水泥不得直接加热，宜在使用前运入暖棚内预热。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应重新调整拌和料的加热温度。混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50％。3骨料不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。4拌制设备宜设在气温不低于10℃的厂房和暖棚内。拌制混凝土前及停止拌制后，应用热水冲洗搅拌机鼓筒。5混凝土的运输容器应有保温设施。运输时间应短，并减少中间倒运。1.5冬期混凝土的浇筑应符合下列规定：1混凝土浇筑前，应清除模板及钢筋上的冰雪和圬垢。当环境气温低于－10℃时，应将直径大于或等于25mm的钢筋和金属预埋件加热至正温。2新、旧混凝土施工缝的清理工作应符合规范相关规定。当混凝土面和外露钢筋（预埋件）暴露在冷空气中时，应对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋（预埋件），进行防寒保温。当混凝土不需要加热养护、且在规定的养护期内不致冻结时，对于非冻胀性地基或混凝土面，可直接浇筑混凝土。当混凝土需要加热养护时，混凝土和地基接触面的温度不得低于2℃。当浇筑负温早强混凝土时，对于用冻结施工法开挖的地基，或在冻结线以上且气温低于－5℃的地基作隔热层。3喷射混凝土作业区的环境温度和进入喷射机的材料温度不应低于5℃。已喷射混凝土的强度未达到5MPa前不得受冻。1.6冬期混凝土的养护与拆模应符合下列规定：1混凝土开始养护时的温度应按施工方案通过热工计算确定，但不得低于5℃，细薄截面结构不宜低于10℃。2当室外最低气温高于－15℃时，地下工程或表面系数（冷却面积和体积的比值）不大于15m-1的工程应优先采用蓄热法养护，并符合下列规定：⑴所采用的保温措施应使混凝土的温度下降到0℃以前达到规范1.1条规定的强度。⑵混凝土浇筑成型后，应立即防寒保温。保温材料应按施工方案设置，并保持干燥。结构的边棱隅角应加强覆盖保温，迎风面应采取防风措施。⑶位于基坑中的混凝土，当地下水位较高时，可待顶面混凝土初凝后，采用放水淹没的方法养护；但当基坑地下水位超出混凝土顶面的高度小于冰层厚度时，不得放水养护。3当混凝土掺用防冻剂时，其养护应符合下列规定：⑴外露表面应覆盖，在负温条件下不得浇水。⑵混凝土初期养护的温度，不得低于防冻剂规定的温度；当达不到规定温度时，应采取保温措施。⑶当混凝土的温度低于防冻剂的规定温度时，其强度不应小于3.5MPa。混凝土质量应符合下列规定：1检测水、外加剂及骨料加入搅拌机的温度，以及混凝土拌制、浇筑时环境温度，每一工作班至少检测4次。2混凝土养护温度的检测次数，应符合下列规定：⑴当采用蓄热法养护时，在养护期间至少每6h检测1次。⑵掺用防冻剂的混凝土，在强度未达到3.5MPa以前，每2h检测1次，达到以后每6h检测1次。⑶室外气温及工地环境温度应每昼夜定时、定点观测4次。3混凝土养护温度的检测方法，应符合下列规定：⑴在结构的隅角、突出、迎风和细薄部位应均匀留置测温孔，空深可根据养护方法及结构尺寸确定。测温孔应编号并绘图。⑵当采用蓄热法养护时，测温孔应设在易于散热的部位；大体积结构应在表面及内部分别设置。⑶检测混凝土温度时，测温计不应受外界气温的影响，并应在测温孔内至少留置3min。4冬期施工的混凝土，出应按规范规定制作标准试件外，尚应根据养护、拆模和承受荷载的需要，增加与结构同条件养护的施工试件不少于2组。此种试件应在解冻后方可试压。5以上检测均应记录。表1－1冬季施工常用方法的选择施工方法施工方法的特点点适用条件养护期间不加热热的方法蓄热法原材料加热视气气温条件用一般或高效保保温材料覆覆盖于塑料料薄膜上，防防止水分和和热量散失失混凝土温度降至至0℃时要达到到受冻临界界强度混凝土硬化慢，但但费用低1、自然气温不低低于－155℃2、地面以下的工工程3、大体混凝土和和表面系数数不大于15的结构掺化学外加剂法原材料加热视气气温条件以防冻剂为主，适适当覆盖保保温混凝土温度降至至冰点前应应达到临界界强度混凝土硬化慢，但但费用低，施施工方便1、自然气温不低低于－200℃，混凝土土冰点在－－15℃以内2、外加剂品种、性性能与结构构特点及施施工条件相相适应3、表面系数大于于5的结构养护期间加热的的方法蒸气加热法原材料加热视气气温条件利用结构条件或或将混凝土土罩以外套套，形成蒸蒸气室有混凝土内预留留孔道通气气利用模板通气形形成热模耗能大，费用高高1、现场预制构件件、地下结结构、现浇浇梁、板、柱柱等2、较厚的构件、梁梁、柱和框框架3、竖向结构4、表面系数6～～8电热法利用电能转换为为热能加热热混凝土利用磁感应加热热混凝土利用红外辐射加加热混凝土土耗能大，费用高高混凝土硬化快1、墙、梁和基础础2、配筋不多的梁梁、柱以及及大于20㎝的板及及基础3、框架梁、柱接接头4、表面系数8以以上暖棚法在结构周围增设设暖棚，设设热源使棚棚内保持正正温封闭工程的外围围护结构，设设热源使棚棚内保持正正温原材料是否加热热视气温条条