一级建造师市政公用工程管理与实务考试必备讲义汇编 城市桥梁篇四

预拌混凝土冬季施工混凝土工程冬季混凝土特点：凝结时间：0℃~4℃时，比15℃延长3倍，温度降到0.3~0.5℃时，混凝土开始冻结后，反应停止，-10℃时，水化反应完全停止，混凝土强度不在增长，混凝土中水冻胀体积增加9%，硬化的砼结构遭到破坏，及发生冻坏。混凝土冬季施工的一般原理混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变为固相（水）。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2500千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏（即旱期受冻破坏）而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。由此可见，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明，新浇混凝土在冻结前有一段预养期，可以增加其内部液相，减少固相，加速水泥的水化作用。试验研究还表明，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。混凝土化冻后（即处在正常温度条件下）继续养护，其强度还会增长，不过增长的幅度大小不一。对于预养期长，获得初期强度较高（如达到R28的35%）的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短，获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。由此可见，混凝土冻结前，要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，使混凝土获得不遭受冻害的最低强度，一般称临界强度，即可达到预期效果。对于临界强度，各国规定取值不等，我国规定为不低于设计标号的30%，也不得低于35千克每平方厘米。混凝土冬季施工方法的选择从上述分析可以知道，在冬季混凝土施工中，主要解决三个问题：一是如何确定混凝土最短的养护龄期，二是如何防止混凝土早期冻害，三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中，要根据施工时的气温情况，工程结构状况（工程量、结构厚大程度与外露情况），工期紧迫程度，水泥的品种及价格，早强剂、减少剂、抗冻剂的性能及价格，保温材料的性能及价格，热源的条件等，来选择合理的施工方法。一般来说，对于同一个工程，可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案，应当用最短的工期、最低的施工费用，来获得最优良的工程质量，也就是工期、费用、质量最佳化。目前，基本上采用以下4种方法。调整配合比方法

主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法：①选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3天抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥7天的强度，效果较明显。②尽量降低水灰比，稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。调整配合比方法③掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。④掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠（掺用水泥用量的2%）和MSF复合早强试水剂（掺水泥用量的5%）。⑤选择颗粒硬度高和缝隙少的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。蓄热法

主要用于气温负10℃左右，结构比较厚大的工程。做法是：对原材料（水、砂、石）进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。外部加热法

主要用于气温负10℃以上，而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。①火炉加热。一般在较小的工地使用，方法简单，但室内温度不高，比较干燥，且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。②蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备，费用较高。且热损失较大，劳动条件亦不理想。③电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，便电能变为热能，以提高混凝土的温度。此法简单方便，热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。④红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。抗冻外加剂

在负10℃以上的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。混凝土在凝结过程中如受到负温侵袭，水泥的水化作用受到阻碍，其中游离水分开始结冰，体积增大9%,有使混凝土冻裂而严重影响混凝土质量的危险；混凝土初期受冻后再置于常温下养护，其强度虽仍能增长，但已不能恢复到未遭冻害的水平；而且遭冻愈早，后期强度的恢复就愈困难。为了探索新浇混凝土在受冻前达到多大强度才能基本上避免冻害，各国都做过大量试验。中国现行规范规定，这一临界强度值为28天正常养护强度的40%,并不小于5兆帕。混凝土的冬季施工措施就是以此为基点的。采用妥善的养护方法，防止早期受冻是保证混凝土冬季施工质量的关键。一般应根据气温情况、结构特点和现场能源条件抉择。①当最低气温不低于-15°C,结构的表面系数（表面积和体积之比）不大于5的地面或地下工程，宜采用蓄热法；②结构的表面系数在5以上,要求获得早强,且电力供应条件较好者,可采用电热法；③结构的表面系数较大，如柱、梁、板等且有充裕蒸汽可资利用时，可采用蒸汽法。此外，对于预制混凝土构件接头、墙板拼缝以及现浇圈梁等，也可采用远红外线或电磁感应的加热方法取得早强的效果。不论采取何种养护方法，都要注意所用水泥的适应性,进行热工计算,加强保温防风，并控制人工加热的升温、恒温、降温速度，以免混凝土受冻或干裂。为了防止遭受早期冻害，通常要求开始养护时的混凝土温度不低于5°C。由于蓄热法是依靠水泥水化热和混凝土拌合物本身的热量，在保温的条件下达到预定温度的方法，其养护温度需提高到10°C以上。为此混凝土在拌制、运输、灌筑、捣实等过程中,必须采取措施,不使热量散发过快。负温下制备混凝土时，可适当将水和砂石加热，但水和砂石混合物的温度应不超过40°C，否则投入水泥时易发生假凝。除加热养护外，冬季混凝土也可掺用早强剂、防冻剂等拌制，以降低其冰点，使混凝土在负温下硬化。混凝土工程冬期施工方法

（理论）负温混凝土(机理)方法。根据混凝土在负温下硬化的基本理论,要保证混凝土在负温下硬化并获得强度,首要条件就在于必须有液相存在。加入抗冻外加剂是使水的冰点下降,促使混凝土在负温下硬化。掺加抗冻外加剂时,其剂量应适宜,当气温降至设计温度以下,允许有30%～50%的水变为冰。掺抗冻外加剂生成的冰,不对混凝土产生显著的损害。当水泥水化所需要的水随着水化进程增多时,可由融冰来补充,直到含冰量减少并逐渐消失。

混凝土工程冬期施工方法（理论）临界强度(理论)方法。受冻临界强度是指混凝土抵抗负温冻害时的最小强度。对于不同负温下冻结或用不同品种水泥拌制的混凝土,或不同等级的混凝土,其受冻临界强度值不同,当采用不同防冻剂时其受冻临界强度值也不同。临界强度,即混凝土受冻模式所需的最低强度,和最短养护龄期(即I临界龄期)。在这过程中必须根据水泥的水化程度、水化生成物的结晶度、孔结构特征等综合考虑,一般来说混凝土的强度是一个重要参数,是判断混凝土中结构形成与破坏过程的标准,所以选用临界强度作为允许受冻的指标。采用综合蓄热法施工时选用高效能保温围护结构—塑料薄膜和阻燃草帘被，在提高混凝土入模温度基础上，利用水泥的水化热及对部分原材料加热，并掺负温外加剂，通过高效能保温材料严密覆盖使混凝土在缓慢冷却至冰点前，达到受冻临界温度。我们拟采用砼中增加防冻剂的冬期施工的质量控制措施。我方拟采用增加防冻剂一览表如下：混凝土冬季施工注意事项

1、在冬期施工期间使用预拌混凝土，对预拌混凝土供应单位提出各项技术要求，即混凝土强度等级、塌落度、水泥品种、水泥用量、防冻剂要求、温度要求、初凝时间、终凝时间、出罐温度等。

2、水泥用量不得小于300KG/m3，水灰比不大于0.55。

3、砂率必须在35％～45％，灰砂比为1：2～1:2.5.4、混凝土的含碱量必须小于3KG/M3,砼中氯离子含量不超过0.2％。5、根据浇虏注速度及遭分层厚度出，要求初忽凝时间在6～8小时之内仙。6、混凝革土出罐率温度必店须不小馆于12℃，入模温绍度不得低封于7℃。7、混凝遥土抗冻邻温度为-15℃。8、混凝舞土输送馆泵搭棚夸封严，梁输送泵飞管采用飘草帘被凡包裹保搅温，防仁止砼的低热量损票失。正载确选择膛布料杆侄的最佳述位置，伪尽量缩肢短运距楚，选择臣最佳路详线，加婶快砼浇汗注速度索。9、混凝土浇希注：（1）、混凝确土浇注前袄必须将模绸板和钢筋融上的冰、呆雪清理干饭净。（2）、墙肉体混凝思土浇注双完毕后邀，采用血保温被档将墙体密上口裸界露的部猫位覆盖谁保温。（3）、顶板济混凝土表耕面第一次巩收面后，亏及时用一尖层塑料布刷加一层草披帘被覆盖泥保温，第作二次收面炮时采用随秆接草帘被缎、随收面猫、随覆盖撒的方法，放当气温低于10℃及天气两突然骤砍变时，得再增加孕一层草网帘被覆敏盖，确启保混凝逝土不受顶冻。10、混凝甜土试块狼数量（1）、混凝艰土工程在狸砼浇注地友点随机取群样、分层纲、分段、装分量按常淘温施工条麻件制作28天标养试床块及结构愈实体试块厨。（2）、结构提工程冬期丽施工的混跨凝土，增室设不少于选三组与结浅构同条件昨养护的试侄块，分别用膏于检验受冻但前的砼强军度、转常臂温养护28天的砼强搞度及增加松同条件28天后转标桃养28天（即56天）试渠块。（3）、根据阅施工安排秧，还必须耗制作用于怨砼拆模前怠强度的检陷验与结构终同条件养易护的砼试趣块，以保处证拆模时裕砼强度达喉到4MP羡A.10、混凝土正试块数量（4）、制昏作砼试矛块的人保员必须动专项专骂人完成化，确保得试块在粥不受冻予情况下塘及时送岭进标养烧室（养台护试块痕成型后悔必须在帜正常温伸度条件傻下养护嘉至拆模岁）。（5）、同条翻件养护试钟块要做好舒标识，覆法盖条件必价须同结构纱相同，放蜓在避风处彩，禁止用蚀传热系数积大潮湿的徒保温材料鉴进行养护植，以保证阿砼试块的膏强度真实浮性。11、砼结纪构临界嚷受冻强费度及拆不模强度（1）、冬期却浇注的砼遮在受冻前肯混凝土的崖抗压强度挡不低于下壁列规定：临界强度去符合规范佣要求方能崖撤除保温脱结构和脱情侧模板。混凝土受故冻临界强黄度，采用幸普通硅酸斥盐水泥的拔为设计强浴度标准值述的30%掺用防冻廉剂的混凝矮土，当室奔外最低气重温在-15承℃以上时溪不得小阻于4N/m递m2。（2）、全黎现浇结逝构外墙呢混凝土损强度达唇到7.5M当pa时，方可溪提升外爬驴架；墙体闪混凝土达收到4MP溉A时才准拆昆模。（3）、现饲浇楼板聪的拆模骂混凝土列强度，交必须遵欠守规范小规定，录并以同响条件养求护试块蓝的抗压饰强度值盘为依据俱，符合产要求时歇方可拆汤除。b)、测温财时，测狸温仪表号于外界办隔离，参并留置捕在测温德孔内的拌时间不讨少于3分钟。c)、每次偷测温要胡认真填友写测温备记录，高填写的层要求内矛容齐全驶、数据谁准确，真实有效，及时打电印保留。混凝土冬期生产愁和施工要偷点、主远要技术措施1、原材古料采购、储蓄备1.1先采用P.O4鹿2.5、P.O3扑2.5水泥，危无条件恼时，选遣购优质P.S3谎2.5水泥。1.2试验室滑提前2个月做好垄泵送防冻头剂选型、解试验工作烟。1.3应备好斩干燥、公质地优伙良的砂例石，露肢天堆场钟应备好讲防雨布驱，以保饶证砂石莫尽可能君减小含孟水率，托从而减勉小冬期豆生产时油的冻块屡。水可提前锤加热，婶尽量利卷用夜间番低谷电清，降低魄加热水呆成本。码储水罐如宜安放稼在地下威，如设般在地上坐必须保滔温。2、设备、车辆世、管道宅防冻、甘保温等耻准备2.1搅拌站佳应有采丹暖设施扒，确保踩搅拌机其、微机乌室处于豪正温。2.2各种车辆泛及时更换虾防冻液和厨机油型号智，有条件叫的厂家宜疾准备好罐糕车外保温猾罩。2.3做好液体化外加剂储料罐和管道低加热、保宫温准备、撤防止硫酸槐钠结晶堵炊塞输液泵狱及管道。剥冬期宜采编用不结晶身或结晶少扩的泵送防型冻剂，如箭聚羧酸盐充系、萘系爷与氨基复掏合等。2、设备宿、车辆帝、管道乌防冻、喝保温等忌准备2.4由于压缩炭空气中含锈水易结冰芹堵塞，影匪响气路通钓畅。现介强绍几种保罢障气路通暗畅措施。2.4堤.1空压机储店气罐内放的入一些酒送精，以降骡低冷凝水补的冰点。2.4.妄2空压机储这气罐内放毙入一些木竟炭，以便埋吸收储气赵罐内空气挠中的水分黄。2.4君.3入冬前蜘，气路摇管线外色缠电热放线，外纤保温保慨持管线敏内冷凝豆水处正难温不结索冰。2.4.输4空压管倍路直径傻适当加哄粗，这牙样即使摆管路中蔬有水结体冰，仍案会有一职部分断疯面可通傲气。2、设备块、车辆伪、管道夏防冻、捷保温等灯准备2.5水路、学水泵检道查、做爹好外保欧温。2.6锅炉及睬其管线咽检修，序燃煤采触购和储围备。2.7做好冬期臂测温仪器继准备。目溉前市场上叼销售的电求子测温仪岩，可方便驳测定环境雾温度和混势凝土温度位，显示直晨观，价格劲适宜，应舌逐渐淘汰跪传统玻璃聪棒温度计。3、预拌混凝军土冬期鹿生产措兽施3.1优先采用声加热水方木法提高混孕凝土出厂朵温度，有炒条件的可对砂石途加热。茫液体泵李送防冻剂，寒冷地区愁确保混凝谨土出机温窜度不小于10℃旅,人模温橡度不小揪于5℃；严寒地桨区上述各晌阶段温度驱还要提高5℃。搅拌纵混凝土清时，防淡止80℃以上的水浸直接接触挪水泥。搅个拌站内应粒设采暖装告置，确保笼环境温度大于+5℃，设备正舱常运转。3.2砂石如有除冻块应采誓取措施，枪予以消除消。皮带廊愤、地廊宜签采暖或适疮当封闭，建保持正温系，使电磁母气阀正常版开启。砂你石秤斗内惊宜衬塑料酱板，以便侍下料通畅惰。3.3冬期生产丝式应延长搅胜拌时间，呆并随时监直测水温、受环境温度植、混凝土严出机温度炸、到达现色场温度和先入模温度茶，做好测费温记录，背每工作班齿测温次数泼不少于4次。3.4做好车掌辆调度源工作，绩保证混膨凝土连涝续供应饥并不积这压车辆探。防止筹因混凝冠土车辆饶长时间亭在现场观等待而奋降温，享也要防盛止混凝建土供应沫中断时妥间过长衫，造成烫已浇筑牙混凝土服无法及务时保温谅而受冻脏。3.5冬期生产结贸束，应将纯储水装置济如水箱、唯水泵、水含管中的水翻排净，防灿止冻坏设匙备。3.6冬施前兔，将有焦关技术蜘措施送瓦达工地订，对用愧户进行薪书面和盖口头交定底。同