混凝土冬期施工技术培训

砼冬期施工的一些问题一砼冬施的关注点1.低温或负温下,砼强度发展缓慢;2.早期受冻,砼性能将严重受损;3.要同时满足施工性能,抗冻融、耐腐蚀等耐久性和经济性的要求;4.容易产生温度裂缝;5.不同的冬施方法:适用性,优缺点.6.对原材料,配合比,温控,保温,养护和拆模的特殊要求.二砼冬施基本原理1.温度下降,水泥的水化速度迅速减慢.硅酸盐水泥在-10℃以下,基本停止水化;2.砼在临界抗冻强度前受冻,将使砼的力学性能和耐久性严重受损.3.提高砼和环境温度,降低水胶比,掺加外加剂〔减水剂,早强剂,引气剂及合格的抗冻剂〕都可以提高砼早期强度和抗冻性.有利于冬季施工.4.不同水泥矿物,其水化速度和水化热高低次序为硫铝酸钙＞铝酸三钙＞硅酸三钙＞钙铝酸四钙＞硅酸二钙,矿物掺和料中:硅灰＞矿渣粉＞粉煤灰.提高水泥细度也有利早强.5.砼硬化后的抗冻融性与砼水胶比,含气量,砼饱水度及环境的冻融次数密切相关,与砼早期是否受冻也有很大关系.6.砼内外温差过大,环境急剧降温和干燥收缩过大都可能造成砼的开裂.在冬施中要特别关注,必须采取措施预防.三砼的早期受冻1.冬期:砼结构环境昼夜平均气温连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃.2.砼成型后立即受冻,抗压强度将损失25-50%;在受冻临界强度前受冻,将损失10%以上;如经多次冻融,强度损失更大.砼早期受冻,对钢筋粘结强度,弯拉强度,抗冻性和抗渗性都有很大损失.3.砼受冻临界强度:一般砼为设计强度的30%;4.浸水冻融砼为设计强度的75%.掺矿渣和粉煤灰的砼为设计强度的40%.四满足耐久性要求（1）碳化环境*T1T2T3（2）氯盐环境L1L2L3（3）化学侵蚀环境H1H2H3H4（4）冻融破坏环境D1D2D3D4

1.砼抗冻性

环境温度正温负温交替频繁,累进破坏;

砼饱和含水率大于90%;

华北地区属寒冷地区,对于水位交界区的砼对抗冻要求很高,56d砼抗冻等级≧300.2.提高抗冻冻性的措措施1.降低水胶比可明显显提高抗抗冻性.在水胶比比大于0.4时,矿物掺和和料对抗抗冻性有有不利的的影响,要控制掺掺量.2.掺加引气减减水剂或或引气剂剂.砼拌和物物的含气气量应根根据抗冻冻等级的的要求经经试验确确定。抗抗冻等级级F300以上,砼含气量量一般要要大于5%，气泡间间距系数数宜<250微米.3.选用抗冻冻性好的的粗骨料料.吸水严重重的砂岩岩粗骨料料在冻结结过程中中产生膨膨胀并破破坏水泥泥石,不能采用用.3.冬施与耐耐久性京沪高铁铁北段〔部分区段段的部分分砼结构构〕冻融破坏坏:水位交界界区.低水胶比比;引气化学侵蚀蚀:水位区以以下.水泥,掺合料,低水胶比比钢筋锈蚀蚀〔氯盐〕:低水胶比比,保护层厚厚度冬施措施施与提高高耐久性性基本是是一致的的,如低水胶胶比,引气.但也有矛矛盾的,如掺合料料,影响早强强,对耐蚀有利.可调正掺合合料品种种、掺量量.五砼砼冬施主主要方法法1.蓄热法和和综合蓄蓄热法利用加热热水、砂砂石的热热量和水水泥的水水化热,采用适当当的保温温措施使使砼不受受冻和缓缓慢降温温,在规定的的正温条条件下,使砼达到到预期强强度.适用于环环境最低低温度不不低于-15℃℃,地面以下下的工程程,或表面系系数M＜15m-1〔M=散热表面面/体积〕的结构.对易冻部部位应加加强保温温.1蓄热法和和综合蓄蓄热法蓄热法主主要措施施1.水加热,宜＜80℃;砂石加热热应＜60℃℃.砂石不加加热时,水温可＞＞80℃,但搅拌时时先投砂砂石水,拌匀后投投水泥.延长搅拌拌时问50%左右.砼入模温温度不＜＜5℃,细薄结构构不＜10℃℃.2.原材料宜在暖棚预预热,搅拌设备备的环境境温度宜宜＞10℃℃,运输设备备应良好好保温.3.砼配合比比宜用较较低水胶胶比和较较小坍落落度.水泥和矿矿物掺合合料的种种类和掺掺量从冬冬施和耐耐久性综综合考虑虑.适量引气气对抗冻冻有利,早强剂应不不降低耐耐久性.2加热法1.暖棚法:棚底温度度不得＜＜5℃,砼表面要要湿润.2.蒸汽加热热法:养护温度度不得＞＞60℃3.电热法:远红外辐辐射,电热毯,电极电热热,电磁感应应等用加热法法或蓄热热加热综综合法,对适用范范围〔结构表面面系数〕,升温速度度,养护温度度及有关关设备与与人身安安全都有有规定,且要通过过试验.3掺外加剂剂法1.减水剂,包括早强强减水剂剂,引气减水水剂,高效减水水剂.---减少用水水量,降低水胶胶比,早强,耐久.2.早强剂主主意负面面作用,如氯盐对对锈蚀影影响,硫酸钠对对碱-骨料反应应影响.三乙醇胺胺的复合合物.3.防冻剂:降低液相相冰点,掺量较大大,对耐久性性往往不不利,限制使用用.主要组分分为氯盐盐,亚硝酸盐盐等.4.硫铝酸盐盐水泥+亚硝酸盐盐:负温早强强,适用于负负温条件件下接头头锚固等等小体积砼砼或砂浆浆.六避避免砼开开裂砼开裂机机理砼受到的的拉应变变〔拉应力〕超过其极极限拉伸率〔抗拉强度度〕,砼就会开开裂.砼抗拉强强度约为为1/10~1/12的抗压强强度,砼极限拉拉伸率为为0.4~1.5/万,即40~150微应变,而砼的干干缩率达达300~600微应变,温度变化化20℃产生200微应变,抗裂性很很差,很易开裂裂.应变产生生的主要要原因有有:砼由于各各种收缩缩和温差差引起的的变形;砼由于钢钢筋锈蚀蚀,硫酸盐腐腐蚀,碱骨料反反应引起起的局部部膨胀;外部荷载载或基础础不均匀匀沉降产产生的变变形.冬施主要要关注温温差和干干缩造成成的开裂裂.砼温度控控制混凝土入入模温度度,冷天不低低于5度,热天不高高于30度新混凝土土与岩土土或旧混混凝土间间温差不不大于20度蒸养混凝凝土静停停温度不不低于5度,4~6h且终凝后后升温,升温和降降温速度度不宜大大于10度/时,恒温温度度不宜超超过60度,最高为65度.养护水温温不得低低于混凝凝土表面面温度15度.养护期间间混凝土土中心与与表层,表层与环环境间温温差不超超过20度,桥粱不超超过15度.例1温差变形形引起开开裂砼热膨胀胀系数约约为10微应变/℃,砼温度变变化20℃℃,就产生200微应变,如果砼的的拉变形受到到限制〔内外约束束〕,砼内产生生拉应力力,拉应力大大于砼抗抗拉强度时,砼就会开开裂.但实际拉应变与约束度有有关,与有效弹模模与徐变变有关,实际拉应应力比计计算拉应应力少许许多.实际拉应力σ1=实际拉应变×有效弹模模=约束度×自由约束应变变×弹性模量量/〔1+徐变系数数〕σ1=R××ε×E/〔1+Ф〕约束度R=0~1,一般取0.5.徐变系数数ф=1左右.桥墩砼的的温度和和应力变变化砼温升和和应力曲曲线上部分是是典型的的桥墩砼砼的温升升曲线.第1阶段为升升温段,根据现场场测试,约40h左右,砼中心温温度达到最高高温48.8℃;随后降温,进入第2阶段;当砼温度度降至环环境平均均气温时时〔砼内外温度度接近,约10d左右〕,进入降温温的后期期,即第3阶段.下部分是是与温升升曲线对对应的应力曲线线,在砼升温温时,砼内部的膨膨胀潜应应变受到到周边砼砼的约束束,产生压应力并逐渐增加加,这是第1阶段〔β1〕;第2阶段〔β2〕是降温的前前期,压应力逐逐渐减少少;第3阶段〔β3〕进入降温温后期,砼内产生拉应力并且逐渐渐增加.桥墩砼的的温度和和应力分分布日本某桥桥墩温度度应力测测试温度曲线线和应力力曲线墩台砼温温度和应应力测试试〔日本〕砼浇筑后约40h,中心温度度达到55℃,表层温度约为为32℃℃.以后,砼内部温度和表表层温度都逐逐渐下降降,10多天后与环境平平均温度度30℃℃接近.养护约2个月后拆拆模.桥墩砼的的应力曲曲线也是现场实实测的,与温度曲曲线对应应.第1阶段为升升温段,内部温度升高高,砼压应力力增加,最大压应应力为2MPa,同时,周边砼产产生拉应应力,最大拉应应力1.5MPa.2周后,砼温度降降到30℃℃以下,进入第3阶段,即降温的的后期,内部砼产生拉拉应力,最大可达达2.5MPa,而周边砼砼产生较小的压应力.例2表面干缩缩引起开开裂温差和干干缩引起起的表面面裂缝1.砼表层砼砼干缩比比内层严严重,砼自由干干缩率达达300-600微应变.由于层间间约束,表层砼收收缩拉应应力大于于砼抗拉拉强度时时,砼就会开开裂.2.砼在收缩缩同时又又迂降温温,收缩应变变和降温温应变将将叠加.收缩应变变量可换换算为当当量温度度,如干缩率率250微应变当当量温度度为25℃.若同时遭遭受20℃℃降温,将有25+20=55℃℃当量温度度,产生55×10=550微应变.3.砼的降温温速度和和干燥速速度直接接影响开开裂,一般砼的的向阳面面和迎风风面开裂裂严重,而湿养保保温保湿良好的砼砼可有效效减少裂缝.因为砼在在快速受受拉应力力时,承受能力力差.减少砼的的温差和和干缩裂裂缝1.水泥细度不宜宜过细,C3A含量少,不宜用早早强水泥泥;必要时可可采取补偿收缩缩减少自自收缩;骨料含泥泥料少,减少粗骨料粒粒径;选用干缩缩率较少少的减水水剂,如聚羧酸酸盐类.硅灰增加加自缩,而粉煤灰灰自缩少少,又降低水水化热,可多掺.2.降低水胶比,减少单方方用水量量,减少水泥和胶胶材用量量,降低干缩缩率.但水胶比比过低,自缩大,早期弹模模高,徐变少,抗裂性变变差.要综合考考虑.3.加强砼湿湿养护,及时保温温,复盖防风风,减少干缩率和砼砼温差.采取措施施,热天降低低砼入模模温度,控制砼最最高温升升和降温温速度.以后还要要避免降降温和干干缩的影影响.减少砼内内外、上上下、日日夜的温温差.七其其它注意意事项1.要编制冬冬施方案案,迂情况变变化,要有应变变措施.