冬期施工混凝土施工及热工计算

1、 冬期施工混凝土热工计算 一、冬期施工混凝土的概念 1、混凝土冬期施工的定义 根据中华人民共和国行业标准建筑工程冬季施工规程JGJ1042011施工技术规范规定，冬期施工的概念是：当环境昼夜平均气温（最高和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5天低于5 ，此时的施工叫冬期施工。冬期施工必须严格按照混凝土冬期施工技术措施执行。 2、混凝土冬期冻害原因分析 冬期施工时，气温低，水泥水化作用减弱，新浇混凝土强度增长明显减缓，当气温降到0以下时，水泥水化作用基本停止，混凝土强度增长基本停止。新浇混凝土中的水分为水化水与游离水两部分，混凝土强度的增长取决于在一定温度条件下

2、水化水与水泥的水化作用和游离水的蒸发。因此，混凝土强度增长速度在湿度一定时就取决于温度的变化，特别是气温降至混凝土冰点温度（新浇混凝土冰点温度为 -0.3-1.5）以下时，混凝土中游离水开始冻结，气温降至-4时，水化水开始冻结，水化作用停止，冻结后的水体积膨胀约8%9%，在混凝土内部形成强大的冰胀应力，导致强度尚低的混凝土内部产生微裂缝，同时降低了水泥与砂石及钢筋间的粘结力，导致结构强度和耐久性降低。新浇混凝土在养护初期遭受冻害，当气温恢复到正常温度后，即使正温养护到一定的龄期，也不能达到其设计强度。研究表明，塑性混凝土终凝前（浇后36h）遭受冻结，开冻后后期强度要损失50%以上，凝结后23天

3、遭冻，强度损失15%20%.混凝土遭受冻结的危害程度还与冻结前混凝土的强度、水灰比、水泥标号、养护温度等有关。 二、冬期施工混凝土热工计算示例混凝土配合比材料名称水泥粉煤灰砂石子外加剂 水重量比 1 0.15 1.762.64 0.037 0.44每立方用量40060 704105614.95 1751、 计算混凝土的拌和温度公式：各参数比例及含义：参数符号 数量含义T0 22.16 混凝土拌和温度（）mw 175水用量（Kg）mce 400水泥用量（Kg）msa 704 砂子用量（Kg） mg 1056石子用量（Kg）Tw 60水的温度（）Tce 5水泥的温度（）Tsa 30 砂子的温度（）

4、Tg 5 石子的温度（）wsa 4 砂子的含水率（） wg 3 石子的含水率（）C1 4.2水的比热容（KJ/KgK）C2 0 冰的融解热（KJ/Kg）混凝土拌和温度计算：2、混凝土拌和物出机温度 公式：T1 T0 - 0.16（T0-Ti） 各符号数量及含义：参数符号 数量含义T0 22.16 混凝土拌和温度（）T1 17.81 混凝土拌和物出机温度（）Ti -5搅拌机棚内温度（） 混凝土拌和物出机温度计算：T1 T0 - 0.16（T0-Ti） 17.81286988 3、 混凝土拌和物经运输到浇筑时温度 公式：T2 T1 -（t10.032 n）（T1-Ta） 各符号数量及含义：参数符号

5、 数量含义T117.81 混凝土拌和物出机温度（）T215.88 砼拌和物运输到浇筑时的温度()t10.083砼拌和物自运输到浇筑时的时间(h)n2砼拌和物运转次数Ta-5砼拌和物运输时环境温度() t10.25温度损失系数（1/h） t1 砼搅拌车运输 0.25开敞式大型自卸汽车0.2 开敞式小型自卸汽车0.3封闭式自卸汽车 0.1手推车 0.5 混凝土拌和物经运输到浇筑时温度计算：T2 T1 （t10.032 n）（T1Ta） 15.88 4、 混凝土浇筑成型完成时的温度 公式： 各符号数量及含义：参数符号 数量含义T215.88 砼拌和物运输到浇筑时的温度()T314.22 砼浇筑成型完

6、成时的温度()Cc1砼的比热容（KJ/KgK）Cf0.48模板的比热容（KJ/KgK）Cs0.48钢筋的比热容（KJ/KgK）mc2550每立方砼的重量（Kg）mf306每立方砼接触的模板重量（Kg）ms153每立方砼接触的钢筋重量（Kg）Tf-5模板温度，未预热时为环境温度Ts-5钢筋温度，未预热时为环境温度 混凝土浇筑成型完成时的温度计算：5、 结论T35，砼初始养护温度满足要求。6、砼组成材料加热温度要求在环境温度达到-5的情况下，砼组成材料加热温度要求：水加热温度到 60；砂子加热温度到30；石子加热温度到5。三、混凝土冬期施工防冻措施 冬季混凝土浇筑的防冻措施主要有蓄热法和暖棚法。蓄

7、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。 1、蓄热法 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。 2、暖棚法 暖棚法就是在混凝土浇筑仓位上搭设暖棚，棚内通常用火炉、蒸汽排管或暖风机供热，使棚

8、内温度保持在05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1010cm的预制混凝土柱作支承，高3.54.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

9、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。 四、混凝土冬期施工主要技术措施 1、冬期施工中配制混凝土用的水泥应优先选用活性高、水化热高的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。水泥的标号不低于425号，最少水泥用量不少于300/m3。 2、混凝土搅拌时投料顺序应为先加入粗骨料和水搅拌，再加入水泥搅拌，严格控制混凝土的水灰比，水灰比不应大于0.6。 3、拌制混凝土所用的骨料应保持清洁，不得含有冰雪冻块等其他易冻裂物质，混凝土拌制可优先采用加热水的方式，当不能满足要求时再考虑加热沙石等粗骨料的方法，但严禁直接加热水泥。随时监测水温、环境温度、混

10、凝土出机温度、到达现场温度和入模温度，做好测温记录，每工作班测温次数不少于4次。 4、可适量加入早强剂、引气剂或减水剂，以提高混凝土的早期强度。 5、混凝土不易露天搅拌，搅拌站应搭设暖棚，优先选用大容量的搅拌机，以减少搅拌过程中的热量损失。混凝土搅拌时间应比常温情况下延长50%左右。混凝土的出机温度不宜低于10。 6、混凝土运输过程中应采取保温措施，同时应保证混凝土的和易性，应尽量减少运输时间和运输距离，保证混凝土的入模温度在5以上。 7、混凝土浇筑前应清除钢筋及模板上的冰雪和污垢，尽量加快混凝土的浇筑速度，防止热量散失过多。当采用加热养护时，养护前混凝土的温度不宜低于2。 8、混凝土浇筑后应及时采取机械振捣，振捣时间应比常温时适当延长。 9、混凝土养护方法，应根据技术经济比较和经热工计算确定。同时要注意以下几点： （1）冬季浇筑的混凝土，由正温转入负温养护前，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%，对于C10以下的混凝土不得小于5Mpa。 （2）采用的保温材料（草袋，麻袋），应保持干燥。 （3）在模板外部保温时，除基础可随浇筑保温外，其它结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土。钢模表面可先挂草帘，麻袋等保温材料并扎牢，然后再浇筑混凝土。