一级建造师市政公用工程管理与实务考试必备讲义汇编 城市桥梁篇二

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、根三据浇三注速三度及三分层三厚度三，要三求初三凝时三间在6～8小时三之内三。6、混三凝土三出罐三温度三必须三不小三于12三℃，入三模温三度不三得低三于7℃。7、混三凝土三抗冻三温度三为-1三5℃。8、混三凝土三输送三泵搭三棚封三严，三输送三泵管三采用三草帘三被包三裹保三温，三防止三砼的三热量三损失三。正三确选三择布三料杆三的最三佳位三置，三尽量三缩短三运距三，选三择最三佳路三线，三加快三砼浇三注速三度。9、混凝三土浇三注：（1）、三混凝三土浇三注前三必须三将模三板和三钢筋三上的三冰、三雪清三理干三净。（2）、三墙体三混凝三土浇三注完三毕后三，采三用保三温被三将墙三体上三口裸三露的三部位三覆盖三保温三。（3）、三顶板三混凝三土表三面第三一次三收面三后，三及时三用一三层塑三料布三加一三层草三帘被三覆盖三保温三，第三二次三收面三时采三用随三接草三帘被三、随三收面三、随三覆盖三的方三法，三当气三温低于10℃及天三气突三然骤三变时三，再三增加三一层三草帘三被覆三盖，三确保三混凝三土不三受冻三。10、混三凝土三试块三数量（1）、三混凝三土工三程在三砼浇三注地三点随三机取三样、三分层三、分三段、三分量三按常三温施三工条三件制三作28天标三养试三块及三结构三实体三试块三。（2）、三结构三工程三冬期三施工三的混三凝土三，增三设不三少于三三组三与结三构同三条件三养护三的试三块，分别三用于检验三受冻三前的三砼强三度、三转常三温养三护28天的三砼强三度及三增加三同条三件28天后三转标三养28天（三即56天）三试块三。（3）、三根据三施工三安排三，还三必须三制作三用于三砼拆三模前三强度三的检三验与三结构三同条三件养三护的三砼试三块，三以保三证拆三模时三砼强三度达三到4M三PA三.10、混三凝土三试块三数量（4）、三制作三砼试三块的三人员三必须三专项三专人三完成三，确三保试三块在三不受三冻情三况下三及时三送进三标养三室（三养护三试块三成型三后必三须在三正常三温度三条件三下养三护至三拆模三）。（5）、三同条三件养三护试三块要三做好三标识三，覆三盖条三件必三须同三结构三相同三，放三在避三风处三，禁三止用三传热三系数三大潮三湿的三保温三材料三进行三养护三，以三保证三砼试三块的三强度三真实三性。11、砼三结构三临界三受冻三强度三及拆三模强三度（1）、三冬期三浇注三的砼三在受三冻前三混凝三土的三抗压三强度三不低三于下三列规三定：临界三强度三符合三规范三要求三方能三撤除三保温三结构三和脱三侧模三板。混凝三土受三冻临三界强三度，三采用三普通三硅酸三盐水三泥的三为设三计强三度标三准值三的30三%掺用三防冻三剂的三混凝三土，三当室三外最三低气三温在-1三5℃以上三时不三得小三于4N三/m三m2。（2）、三全现三浇结三构外三墙混三凝土三强度三达到7.三5M三pa时，三方可三提升三外爬三架；三墙体三混凝三土达三到4M三PA时才三准拆三模。（3）、三现浇三楼板三的拆三模混三凝土三强度三，必三须遵三守规三范规三定，三并以三同条三件养三护试三块的三抗压三强度三值为三依据三，符三合要三求时三方可三拆除三。b)、测三温时三，测三温仪三表于三外界三隔离三，并三留置三在测三温孔三内的三时间三不少三于3分钟三。c)、每三次测三温要三认真三填写三测温三记录三，填三写的三要求三内容三齐全三、数三据准三确，真实三有效，及三时打三印保三留。混凝三土冬期三生产三和施三工要三点、三主三要技术三措施1、原三材料采购三、储三备1.三1先采三用、三水泥三，无三条件三时，三选购三优质三水泥三。1.三2试验三室提三前2个月三做好三泵送三防冻三剂选三型、三试验三工作三。1.三3应备三好干三燥、三质地三优良三的砂三石，三露天三堆场三应备三好防三雨布三，以三保证三砂石三尽可三能减三小含三水率三，从三而减三小冬三期生三产时三的冻三块。水可提三前加三热，三尽量三利用三夜间三低谷三电，三降低三加热三水成三本。三储水三罐宜三安放三在地三下，三如设三在地三上必三须保三温。2、设三备、车三辆、三管道三防冻三、保三温等三准备2.三1搅拌三站应三有采三暖设三施，三确保三搅拌三机、三微机三室处三于正三温。2.三2各种三车辆三及时三更换三防冻三液和三机油三型号三，有三条件三的厂三家宜三准备三好罐三车外三保温三罩。2.三3做好三液体三外加三剂储三罐和三管道三加热三、保三温准三备、三防止三硫酸三钠结三晶堵三塞输三液泵三及管三道。三冬期三宜采三用不三结晶三或结三晶少三的泵三送防三冻剂三，如三聚羧三酸盐三系、三萘系三与氨三基复三合等三。2、设三备、三车辆三、管三道防三冻、三保温三等准三备2.三4由于三压缩三空气三中含三水易三结冰三堵塞三，影三响气三路通三畅。三现介三绍几三种保三障气三路通三畅措三施。2.三4.三1空压三机储三气罐三内放三入一三些酒三精，三以降三低冷三凝水三的冰三点。2.三4.三2空压三机储三气罐三内放三入一三些木三炭，三以便三吸收三储气三罐内三空气三中的三水分三。2.三4.三3入冬三前，三气路三管线三外缠三电热三线，三外保三温保三持管三线内三冷凝三水处三正温三不结三冰。空压三管路三直径三适当三加粗三，这三样即三使管三路中三有水三结冰三，仍三会有三一部三分断三面可三通气三。2、设三备、三车辆三、管三道防三冻、三保温三等准三备2.三5水路三、水三泵检三查、三做好三外保三温。2.三6锅炉三及其三管线三检修三，燃三煤采三购和三储备三。2.三7做好三冬期三测温三仪器三准备三。目三前市三场上三销售三的电三子测三温仪三，可三方便三测定三环境三温度三和混三凝土三温度三，显三示直三观，三价格三适宜三，应三逐渐三淘汰三传统三玻璃三棒温三度计。3、预拌混三凝土三冬期三生产三措施3.三1优先三采用三加热三水方三法提三高混三凝土三出厂三温度三，有三条件的可对砂三石加三热。三液体三泵送防冻三剂，寒冷三地区三确保三混凝三土出三机温三度不三小于10三℃,人模三温度三不小三于5℃；严三寒地三区上三述各三阶段三温度三还要三提高5℃。搅三拌混三凝土三时，三防止80三℃以上三的水三直接三接触三水泥三。搅三拌站三内应三设采三暖装三置，三确保三环境三温度大于+5℃，设三备正三常运三转。3.三2砂石三如有三冻块三应采三取措三施，三予以三消除三。皮三带廊三、地三廊宜三采暖三或适三当封三闭，三保持三正温三，使三电磁三气阀三正常三开启三。砂三石秤三斗内三宜衬三塑料三板，三以便三下料三通畅三。3.三3冬期三生产三应延三长搅三拌时三间，三并随三时监三测水三温、三环境三温度三、混三凝土三出机三温度三、到三达现三场温三度和三入模三温度三，做三好测三温记三录，三每工三作班三测温三次数三不少三于4次。3.三4做好三车辆三调度三工作三，保三证混三凝土三连续三供应三并不三积压三车辆三。防三止因三混凝三土车三辆长三时间三在现三场等三待而三降温三，也三要防三止混三凝土三供应三中断三时间三过长三，造三成已三浇筑三混凝三土无三法及三时保三温而三受冻三。3.三5冬期生三产结三束，三应将三储水三装置三如水三箱、三水泵三、水三管中三的水三排净三，防三止冻三坏设三备。3.三6冬施三前，三将有三关技三术措三施送三达工三地，三对用三户进三行书三面和三口头三交底三。同三时，三要高三度重三视对三用户三在施三工过三程中三有关三环节三的监三督检三查，三如