混凝土冬期养护方法的选择.doc

混凝土冬期养护方法的选择一、混凝土冬期养护方法的选择1、大体积混凝土设备基础、热电站等养护方法的选择、蓄热法，严寒大风时，须加搭挡风墙、地下结构，搭保温棚遮盖。、蓄热为主，个别部位电热或用小型暖棚、蓄热并掺外加剂，个别部位人工加热。2、工业及民用建筑独立或带形混凝土、毛石混凝土基础，小型设备基础：、不太冷时土模保温，上部覆盖、蓄热法加外加剂；或加早强抗冻剂，简单覆盖、个别小型独立基础，上部遮盖，用蒸汽或热空气表面加热，初期电热，然后保温蓄热、无钢筋和毛石混凝土基础采用负温混凝土法3、基础梁、柱、吊车梁、框架结构：1、不太冷时，蓄热法加外加剂；或外加剂法；或电热蓄热法2、蒸汽加热法；或结构内部通气法。二、蓄热法养护1、蓄热法养护施工要点1.1 基本原理蓄热法将混凝土的组成材料（水和骨料）进行适当加热、搅拌，使搅拌后具有一定的温度，混凝土的外围用保温材料严密覆盖，利用混凝土预加的热量及水泥的水化热之和保温，使混凝土缓慢冷却，并在冷却即过程中逐渐硬化，当混凝土冷却到0时，使达到抗冻临界强度或预期的强度。1.2 材料加热 水泥宜用425号及425以上硅酸盐水泥或普通水泥,使用前宜运入暖棚内存放 组成材料加热应优先考虑加热水，当水加热还达不到要求温度时，才考虑对砂和石子加热；当石子干燥无冻块时，只加热砂。 水的加热可用火炉、大铁锅或在水箱内安放盘曲的蛇形蒸汽管或直接通入蒸汽。砂、石子加热可采取将蒸汽管直接插入被加热的石子堆中，通蒸汽或热空气加热；小批量可用热炕或在铁板下、金属管等火炕下生火间接烤热，但不能用火焰直接加热集料。 混凝土组成材料加热温度需要混凝土拌和物的最终温度按17-4-4-2节计算确定。水、集料加热的最高允许温度应按表17-24采用。混凝土温度一般应控制在35以内，温度过高会引起合宜性变差，或导致热收缩裂缝。1.3 搅拌、运输、浇灌 搅拌时应投入砂石和水拌和，然后再投入水泥拌和，不得将水泥与水直接搅拌,以免产生假凝.搅拌时间应比常温季节延长50%，切忌将带有冻团及冰雪的砂石装入搅拌机内。 严寒季节浇筑混凝土应考虑运输器具进行适当覆盖保温，尽量缩短运输距离和装卸次数，灌筑要快浇快盖，工作面尽量缩小，以减少热损失。1.4 蓄热保温蓄热法保温应选择导热系数小，就地取材、价廉耐用的材料，如稻草板、草垫、草袋、稻壳、麦秸、稻草、锯屑、炉渣、岩棉毡、聚苯乙烯板等，并要保持干燥。可成层或散装覆盖，并作成工具或保温模板，在保温时再在表面覆盖一层塑料薄膜、油毡或水泥袋纸等不透风材料，可有效提高保温效果，或保持一定空气间层，形成一密闭的空气隔层，起保温作用。及时作好保温覆盖，各层互相搭盖严密。敷设后，要注意防潮和防止透风，对于结构构件的边棱、端部和凸角，要特别加强保温、挡风。新浇混凝土与已硬化混凝土的连接处，为避免热量的传导损失，必要时应采取局部加热措施。1.5冷却时间计算蓄热法混凝土冷却到0的延续时间和此期间的平均温度，可按17-4-4-2节计算求得，据此查图17-3，或用成熟度方法估算出混凝土可能获得的强度。如混凝土达不到抗冻临界强度值或预期的强度，则须调整施工条件或改进保温措施，再进行计算，直至符合要求为止。1.6 测温混凝土拌制、运输、浇灌应严格控制温度；混凝土浇筑后应严格测温工作，如发现温度下降过快或遇寒流袭击，应立即采取外加保温层或人工加热等措施，以防止混凝土受冻。1.7 蓄热法扩大应用措施蓄热法除采取覆盖保温材料外，还可以辅以一些附加措施，以扩大蓄热法应用范围： 掺入早强剂、抗冻剂或早强型减水剂，使水泥水化放热较早较快。加速混凝土硬化和降低冻结温度。 采用高标号水泥、早强水泥配制混凝土或增加水泥用量，增大水泥的早期水化热或掺入减水剂，降低水灰比 利用保温材料储备热量，如采用生石灰锯屑和水（0.7：1：1，重量计）拌和均匀，覆盖在混凝土表面周围，利用放出的热量，对混凝土进行短期加热和保温。 将蓄热法与混凝土外部加热法或早期短时加热法合并应用，如蒸汽蓄热法、电热法以及用简易棚罩加热围护等，防止降温过快。 地面以下的结构，利用未冻土的热量，用保温材料严密覆盖基坑（槽）提高环境温度，减缓降温速度。 用简易棚罩加强围护或设挡风墙，防止降温过快。1.8 优缺点及适用范围蓄热法具有方法简单，不需混凝土加热设备，节省能源，混凝土耐久性较高，质量好，费用较低等优点，但强度增长较慢，施工要有一套严密的措施和制度适用于结构较为厚大，表面系数小于5，大气温度不低于-15的情况，如选择适当的保温材料，掺加化学外加剂以及附加其它措施，表面系数大于5的结构亦可使用，对于地下的混凝土结构和大型设备基础更为适宜。（注：混凝土抗冻临界强度：对硅酸盐或普通水泥配置的混凝土，为设计的混凝土强度标准值的30%；对矿渣水泥配置的混凝土，为设计的混凝土强度值的40%。）拌合水及集料的最高允许温度水泥品种拌合水集料标号小于525号普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥8060525号和大于525号的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥6040注：当集料（即骨料）不加热时，拌合水可加热到100，但水泥不应与80以上的水直接接触。投料顺序，应先投入集料和已加热的水，然后再投入水泥。三、暖棚法养护暖棚法养护施工要点：1、 暖棚法在建筑物、构筑物或构件的周围或脚手架的外围，用保温材料搭设暖棚，或在室内用草袋、草垫、塑料薄膜等将门窗堵严，或在框架结构脚手架外围挂设围幕，或在独立结构支设充气暖棚（空气支撑结构）等，当浇筑和养护混凝土时，棚内生火炉，或设热风机加热，或安暖气排管通蒸汽或热水进行采暖，以保证棚内正温环境（不低于5），并保持混凝土表面湿润，使混凝土在正温下养护达到预定强度。2、 搭设时应注意，在混凝土结构物与暖棚之间要留足够的空间，使暖空气流通；为降低搭设成本和节能，应注意减少暖棚体积；同时应围护严密，不透风；采用火炉作热源，要特别注意安全防火。三、外加剂法3.1、原理及适应范围1、在混凝土中掺入一定量的早强抗冻外加剂（或用负温硬化水溶液拌制混凝土），混凝土浇筑于普通模板中，在整个养护过程中不加热，仅作保护性护盖，以防止风雪侵袭，使混凝土早期强度迅速增长并保持在一定负温条件下继续硬化，并达到要求的强度。2、本法具有施工简便，使用可靠，不需复杂的加热和保温，费用较低等优点，但混凝土强度增长较慢。3、适应于截面较厚大的结构及一般低温（0-10）和冻结期较短的情况下使用；在严寒条件下，可与原材料加热、蓄热法以及其它方法结合使用。负温混凝土适应于工程量不大、蓄热保温困难的结构，如圈梁、过梁、挑檐、阳台、雨棚、地面、路面及梁柱接头等使用。4、掺加氯盐不得用于高湿度（相对湿度大于50%），高温度（60以上）环境中使用的结构（如排出大量蒸汽的车间、澡堂、洗衣房等，靠近电源的结构如发电站、变电所）以及预应力混凝土结构等。3.2、外加剂种类及掺量1、常用防冻剂有氯化钠、氯化钙、亚硝酸钠、硝酸钠、乙酸钠、碳酸钾、尿素等，常用早强剂有硫酸钠、三乙醇胺、硫代硫酸钠等，其中单掺较好的有氯化钠、氯化钙、硫酸钠。复合剂以硫酸钠与亚硝酸钠、三乙醇胺与氯化钠（或氯化钙）使用较普遍，效果较单一型好，此外还有以有机物为主组成的新型负温硬化剂，系由防冻剂、早强剂和减水剂组成。加减水剂作用是用来减少拌合水量，降低混凝土的含水量，提高密实性和强度，常用减水剂为木制磺酸钙。负温硬化剂有较好的防冻增强效果，对钢筋无锈蚀，且货源广，价格便宜，各种抗冻早强剂的性能及效用见22-10抗冻材料。2、硫酸钠单独使用掺量一般为水泥重量的1-3%，最佳掺量为1.5%。3.2、施工要点1、水泥宜优先选用425号或425号以上的硅酸盐水泥或普通水泥；砂、石不得含有冰雪、冻块和泥土杂质。2、掺氯盐早强抗冻剂，氯盐（按无水状态计）的掺量，钢筋混凝土中不得超过水泥重量的1%；无筋混凝土中不得超过水泥重量的3%。为减少氯盐对钢筋锈蚀的影响，使用时亦同时掺入阻锈剂。3、氯盐事先调成溶液，搅拌时均匀加入。配制三乙醇胺复合剂时，应先用热水熔化氯化钠，再加入亚硝酸钠，最后加入三乙醇胺，充分搅匀，拌合混凝土时和水要混合均匀一次加入。负温硬化剂使用应先溶解于水配成溶液，然后投入搅拌。配制硫酸钠溶液的水温应保持在3050，浓度不宜大于20%。4、拌和水应适当加热，必要时砂、石亦应加热。5、混凝土的搅拌时间应比普通混凝土延长50%；坍落度应控制在13cm之间。6、混凝土出机温度不宜低于10，浇筑成型后的温度不宜低于5，混凝土应加强振捣密实。7、混凝土浇筑后立即作保护性覆盖，必要时应加适当保温防寒。8、当大气温度下降使混凝土本身温度低于负温硬化的规定温度时，此时混凝土的抗压强度应不低于3.5MPa；如果达不到时，应采取适当加热或保温措施。9、其他施工要求通普通混凝土施工。四、蒸汽加热法养护常用蒸汽加热养护方法名称加热养护方法优缺点、适用范围蒸汽室法（简易蒸汽室法）用砖（或利用地坑、槽）作围护墙，在木框或搭设的脚手杆上，铺设席子、油毡纸或塑料薄膜作活动盖，构成蒸汽室，或在构件周围用保温材料（木材、砖、棚布等）加以围护，然后四周用草垫或砂压严封闭接缝，内设蒸汽管喷汽加热混凝土。施工要设排除冷凝水的沟槽，防止侵入地基冻结，并注意使蒸汽喷出口离混凝土外露面不小于30mm。施工方便简单，养护时间短，但耗汽量较大。适用于现场预制数量较多，尺寸较大的大、中型构件或现浇地面以下墙、柱、基础、沟道、构造物等。蒸汽套法在结构的模板外围再作一层紧密不透气的模板或其他围护材料，作成蒸汽保温外套，并作成工具式便于周转，在期间通入蒸汽加热混凝土。模板与套板间空隙不超过15cm。为了加热均匀，应分段送汽，一般水平构件（地梁、吊车梁等）沿构件每1.52.0m分段通汽；垂直构件每34m分段通汽，蒸汽分别从每段的下部通入汽套中，同时要设置排除冷凝水的装置，套内温度可达3040分段送汽，温度容易控制，加热均匀，养护时间短，耗汽量一般为8001200Kg/m3，但设备复杂，费用较大，适用于捣制柱、梁及肋型楼板等整体结构、预制构件接头等的加热内部通汽法在混凝土构件内部预留2550mm孔洞（用钢管或胶管充水成孔），插入短管或排管通入蒸汽加热，下部设冷凝水排除口。梁内留孔应设0.5%的坡度（图17-9、图17-10），当混凝土达到抗冻强度后，用砂浆或水泥浆将孔洞封闭。构件加热一般可不保温，但低于-10时，为避免温差过大，减少热损失，表面应采取简单围护保护措施；混凝土加热温度一般控制在3045。施工简单，热量可有效利用，省蒸汽（200300kg/m3）、燃料、设备；但加热温度不够均匀适用于加热预制多孔板及捣制柱、梁等构件。毛管模板法在混凝土木模板内侧沿高度方向开成通长的通汽沟槽（又称毛管），在外部设分汽箱和蒸汽管，蒸汽由支气管送入分汽箱，然后送入毛管沟槽加热混凝土，再由上端的20mm气孔逸出（图17-11）。通气槽可作成三角形、矩形或半圆形，间距2025cm，用0.52mm厚铁皮或69mm厚木版条或胶合板封盖。模板制作应严密，分汽箱应作成凹形，围绕结构一周，净截面不小于3050mm，垂直方向每隔2.53.5m设一个，水平方向每隔1.52.0m设一个。冷凝水通过底部的水门或分汽箱预留孔排掉。每个通汽槽高度不宜超过3.5m（水平不超过2.0m），加热温度用汽量调节。蒸汽用量少，耗汽量在400500 kg/m3，利用率高，加热均匀，温度易控制，养护时间短；但模板制作较复杂，耗料多，需一定设备，费用大。适用于框架结构柱及墙等垂直构件，加热效果较好；对于平方的构件，效果较差，加热不均匀，不宜采用。热模热拌法采用特制的空腔式模板（图17-12），或在构件胎模内预埋34根30mm蒸汽排管，用纤维板或硬制泡沫塑料板封闭，造成蒸汽热模（台模），通汽加热混凝土，或仅在模底通入蒸汽，自下而上加热构件，使其均匀受热，再加上热拌集料蓄热，使混凝土强