为了提高混凝土的出机口温度.docx
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为了提高混凝土的出机口温度
为了提高混凝土的出机口温度,应优先考虑拌和水加热,如不满足要求才考虑骨料加热;水泥不能直接加热。
对拌和水加热时,水温不宜超过60℃,如超过60℃,应改变加料顺序:
将骨料与水先拌和、然后再加入水泥,以免造成水泥假凝,影响混凝土质量。
对砂石骨料加热一般是采用排管通热水或通蒸汽加热。
骨料加热的最高温度不宜超过60oc。
采用蒸汽加热时,粗骨料可直接加热,但不能影响混凝土的水灰比。
混凝土拌和前应用热水或蒸汽将拌和机冲洗,拌和时间应比一般季节延长50%左右。
冬季的混凝土运输应尽可能减少转运次数,最好采取一次直接运送。
运输设备要有可靠的防风措施,并尽可能加以保温。
各种运输设备在工作结束时,必须立即用蒸汽或热水冲洗干净;恢复工作时要首先加热。
冬季混凝土浇筑的防冻措施主要有蓄热法和暖棚法。
蓄热法一般适用于气温在-10℃以上,暖棚法适用于气温在一10℃以下。
蓄热法就是在混凝土浇筑块的外表面用导热性能低的材料进行保温,热源为预加到混凝土组成材料的热和水泥水化热。
施工用的模板应为保温模板,浇筑完毕的混凝土顶面,要立即用保温材料覆盖。
蓄热法实质上就是表面保温法,它和混凝土坝的表面保护,在形式上是一致的;但它们的目的和要求却是不同的。
表面保护的目的是防止混凝土的表面裂缝,它要求混凝土的内表温差不超过允许标准。
蓄热法的目的是防止混凝土的表层冻害,它要求混凝土表层温度不低于其正常凝固硬化的温度。
暖棚法就是在混凝土浇筑仓位上搭设暖棚,棚内通常用蒸汽排管或暖风机供热,使棚内温度保持在0~5℃左右。
暖棚主要由棚盖、支承结构和保温层的围护结构等组成。
我们通常采用的型式有三种。
绑扎式暖棚是一种简易暖棚。
用10×10cm的预制混凝土柱作支承,高3.5~4.om。
棚盖采用圆木现场绑扎。
保温层采用草帘、草垫及帆布等。
棚顶的混凝土下料口设活动料口盖,并用麻袋片包草垫保温。
组装式暖棚,其棚盖采用单片钢桁架组装而成。
因其跨度较大,支承结构可以设置在模板以外。
棚顶同样须设混凝土下料口及活动料口盖。
装配式暖棚,主要包括钢桁架组合梁、定型保温支承结构、吊装结构及围护结构等部分。
整个棚盖为一整体吊装单元。
其主要优点是安装拆除方便。
综上所述,混凝土冬季施工根据不同的温度,采取不同的施工方法,使混凝土在冬季施工中,根据混凝土强度等级、结构厚度、施工季节和养护条件变化,来满足混凝土施工质量标准。
5水泥混凝土的冬季施工是指根据当地多年气温资料,室外平均气温连续5天稳定低于℃时的混凝土浇筑。
在水泥混凝土冬季施工前应预先做好冬季施工组织计划和准备工作,对各种设施和材料应提前采取防雪、防冻等措施,避免对已浇筑完成的混凝土在抗压强度达到设计强度的40%及5Mp前受冻。
阐述了大体积混凝土冬期施工的技术措施(掺用膨胀剂、选择适当灌注初温、进行必要的保温处理).以及通过温度监测进行施工等。
一般混凝土在冬季施工时,由于温度较低会发生冻害而被损伤,常表现为剥落脱皮、内部损伤、裂缝等。
解决混凝土的冻害问题,必须在原材料选择、混凝土温控、混凝土养护等方面加强控制,以确保混凝土浇筑完成后能经受长期反复冻融的考验。
新拌混凝土中的水,因为存在毛细管效应,冰点会降低,严格按照表面物理化学的公式,可以计算出,在新拌混凝土毛细孔内的游离水,其冰点是小于零下八度的,再加上水中溶解的钙离子等形成电解质溶液,进一步降低了水的冰点。
因此,理论上,在零下八度左右的气候条件下,可以不采取任何的冬施措施的。
四、混凝土施工技术保证措施
1、混凝土的搅拌:
(1)在混凝土中掺加广州西卡天津分公司生产的HE-200-C型防冻剂,C25、C30砼的掺量为1.55~2.0%(-5,对搅拌站主机采取挡风和保温措施,采用棉蓬布对砂石料进行覆盖,避免砂石料结冰。
砼的配合比如下:
砼标号
水泥
砂子
石子
水
防冻剂
C50
500
676
1104
170
12.5
C40
405
731
1144
165
8.1
C35
472
686
1119
170
8.5
C30
447
697
1136
170
6.7
C25
395
716
1169
170
5.5
(2)、搅拌站蓄水池用保温材料覆盖并密封,热水采用40万大卡热水锅炉(每小时出热水8吨)直接加热,加热温度控制在60℃以内(环境温度-5℃以上时),当环境温度低于-10℃,可将水加热到70℃,但此时混凝土搅拌时应将水和砂石料搅拌均匀后方可投入水泥,避免水泥和热水直接接触。
(3)、砂石料场地分为保温棚和存料场两部分,保温棚采用大型军用帐篷,计划40×40×5m大小,确保存混凝土1500m3以上的原材料,帐篷内采用煤炉加热保温,确保环境温度5℃以上,每次混凝土施工前5小时,对砂石料加热。
环境温度-5℃以下时,砂石料加热到0℃,环境温度-5℃~-10℃时,砂石料加热到5℃),存材料场40×40m,直接用帐篷覆盖。
(4)、搅拌站蓄水池用保温材料覆盖并密封,热水采用锅炉直接加热,加热温度控制在60℃以内(环境温度-5℃以上时),当环境温度低于-10℃,可将水加热到70℃,但此时混凝土搅拌时应将水和砂石料搅拌均匀后方可投入水泥,避免水泥和热水接触。
(5)、用保温材料对搅拌站进行封闭,棚内利用热风机配合暖气进行保温,棚内温度控制在10℃左右。
技术人员每小时测量并记录温度一次。
(6)、砂石料保温棚内在不同部位放置不少于3个温度计,工地试验室,拌和站技术人员在施工期间每小时对保温棚温度、砂石料温度、水温度、混凝土拌和物温度测量一次,环境温度-5℃以下时确保混凝土出料温度在18.8℃以上(环境温度-5℃以上出料温度应在11.6℃以上)。
(7)、试验人员每次根据采用蒸气保温后砂石料的含水量调整施工配合比。
(8)、为确保冬季施工混凝土的和易性和流动性,混凝土搅拌时间应不小于2.5min,但不宜大于3min
(9)、为提高混凝土的早期强度,混凝土坍落度控制在12cm~14cm范围内,并搀配高效减水剂。
2、混凝土的运输
混凝土运输采用搅拌运输车运送,运送距离3公里以内,地泵或泵车进行混凝土的灌注,为减小混凝土运输过程温度损失,采取了如下措施:
(1)、施工时间应尽量避免交通高峰期,缩短混凝土运输时间。
(2)、沿途十字路口、拐弯处提前和交警联系,并设专人指挥、协调疏导车辆。
(3)、加强调度协调,避免运输车在施工现场等待时间过长。
(4)、混凝土输送泵尽量采用直管,不宜铺设过长,以免发生堵管现象,发生堵管时,维修时间不宜过长,必要时及时采用备用管道。
(5)、对输送管道用保温材料进行包裹。
3、混凝土的灌注
(1)箱梁砼灌注
暖棚采用多功能脚手架做骨架,外套采用棉棚布、单棚布一层。
棉棚布按暖棚布尺寸及相互搭接减小漏风的要求进行特殊加工,棚布中均夹杂毛毡,毛毡厚度为1.5cm,棚底为现浇支架的木板、铁皮共同构成的保温层组成。
箱梁混凝土浇筑前,需对暖棚进行预热,始终保证棚内最低温度不低于10℃,同时除了对混凝土输送管道进行加热外,用采用温度不低于10℃的砂浆润湿管道,清理模板内杂物,用温水清洗,模板、钢筋、管道经过预热,表面温度在5℃以上。
混凝土灌注应分层分段进行,桥面应根据混凝土灌注顺序及时进行覆盖。
采用插入式振捣器时,特别注意钢筋密集的底层跟部的振捣,避免管道碰坏。
已浇筑层的混凝土在未被上一层混凝土覆盖前不应低于2℃,采取加热养护时,养护前的温度也不得低于2℃。
混凝土温度控制由质检工程师和试验室共同分工负责。
(2)桥墩砼灌注
桥墩施工时,保温棚由棚布和脚手架共同组成,其温度控制和砼施工工艺可参照箱梁砼的施工。
4、混凝土的养生及温度测试
(1)混凝土养生
混凝土浇筑完后,及时覆盖暖棚,通过燃烧无烟煤火炉对梁底、腹板加热进行保温养护,无烟煤炉的布置根据暖棚空间所需的热量进行计算。
根据计算,我们在侧模下方共放置了20个炉子,同时根据温度变化增减取暖设备(炉子或者热风机)。
由于大气温度较低,棚内外温差悬殊,棚内底部与顶部温差也较大,按设计要求棚内温差不大于10℃,为达到此目的,可在棚内空间设置两道温度屏障,以减弱空气在竖向的对流速度,。
当混凝土强度大于30%设计强度后,方可停止供热保暖,但大棚内降温应满足《冬季施工规范》的要求,即降温速度每小时不大于10℃。
混凝土拆模时,环境温度与梁体温度差应小于15℃。
桥墩的养生中的升温-恒温-降温参照箱梁的养生要求,根据目前钻孔桩及征地拆迁进度,预计共有70个桥墩需冬季施工,桥墩强度达到设计强度30%以上后(养护两天),桥墩暖棚按照降温要求降温,当暖棚内温度与环境温度差小于10℃时拆除暖棚,当桥墩温度与环境温度差小于15℃后,拆除桥墩模板并用塑料薄膜包裹继续养生。
(2)温度测试
混凝土冬季施工过程中,由试验室(负责搅拌站、混凝土)和质检工程师(负责梁体温度控制)按时测量水、骨料,混凝土出罐、入模测量四周的温度以及混凝土温度变化情况,尤其注意混凝土养生期的温度观测:
①测温仪器:
外界气温和棚内气温均用自动温度计记录仪观测,混凝土出罐、入模温度用旁通温度计测试,箱梁内各观测点温度用多头温度仪测试。
②观测点设置:
在浇筑后的混凝土上设测温孔,测温孔位置设在腹板通风孔和梁底泄水孔位置,每联箱梁设12个测温点。
分别设在腹板、底板、顶板。
要求各侧点温度接近。
③测温时间
大棚内各观测点,自混凝土浇筑完毕时间算起,每隔2小时测一次温度,外界气温在每天7时、12时、16时和24时4个时间进行记录。
④具体做法
A、对测温孔进行编号,并编制测温孔布置图以备查。
B、测温时,温度计与外界气温隔离,避免冷空气影响,温度计在孔内停留时间在3min以上。
C、设专人负责测温工作,当发现温度发生异常变化时,立即向有关人员汇报,以便及时采取措施。
(三)安全技术措施
1、桥梁施工在高空条件下进行,因此应按有关高空作业规程,完善防滑、护栏,安全网等设备。
2、暖棚内必须加强防水,备足消防设备,在棚内禁止吸烟和明火作业,电焊时应采取必要措施。
3、设专人值班,负责安全、防火监督,项目部安全部门定时查岗。
四、施工效果及体会
在实际的施工过程中,我们对拌合用水进行了加热,砂石料采取了棚布保温并生火炉的施工方案。
砼的运输严格执行了冬季施工要求,混凝土灌注后采用暖棚进行了保温。
加热方式分别了采用了电热风机和火炉的方法,没有使用蒸汽养生。
在已完成的进入冬季施工的箱梁施工过程中,通过该冬季施工技术的实施。
混凝土的施工过程质量和最终质量得到了控制,混凝土的出机、入模最高和最低温度分别达到了20℃/13℃和18℃/11℃,大棚温度达到了15℃以上。
棚内温差小于10℃。
混凝土及试件质量稳定,达到了预期的要求。
通过三联箱梁混凝土及部分桥墩混凝土的冬季施工,说明:
1、该技术能够有效保证混凝土特别是大体积混凝土冬季施工的质量,有效的争取了工期。
同时也不可避免的增大了投入。
2、冬季施工当温度高于-10℃时,可以采用现用的冬季施工技术方案。
3、冬季砼运输过程中的温度损失小于预测的数值,在本施工环境的损失只有2℃。
4、该技术的制定也为我们今后类似工程的施工找到了一条可靠的、有效的总体方案
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