• 水工大体积混凝土冬季施工中温度及裂缝控制 不要轻易放弃。学习成长的路上,我们长路漫漫,只因学无止境。


      摘要:水利工程大体积混凝土冬季施工除防止早期混凝土被冻外,还存在着控制温差、防止裂缝的问题,在设计和施工中,必须妥善解决这个矛盾,兼顾防冻与防裂两方面的要求。    关键词:水利工程大体积混凝土;冬季施工;温度;裂缝   Abstract: water conservancy project mass concrete winter construction in addition to prevent early concrete freezing outside, still exist, preventing the crack control temperature difference, in the design and construction, must be properly solve this contradiction, take into account the antifreeze two types.the requirements.   Keywords: water conservancy project mass concrete; Winter construction; Temperature; crack          中图分类号:TV 文献标识码:A文章编号:    混凝土具有原料丰富,价格低廉,抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽,生产工艺简单等特点,因而使用范围也十分广泛,用量越来越大。随着水利工程建设的发展,水利工程的构筑物及大型设备基础等都采用体积庞大的混凝土结构。大体积混凝土已大量用于水利工程建设中。    我国北方地区冬季寒冷,受工期制约,许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。只要采用适当的施工方法,避免新浇混凝土早期受冻,使外露混凝土与冬季气温保持较小温差,也会取得像在天暖施工时的效果;与之相比,水利工程大体积混凝土冬季施工除防止早期混凝土被冻外,还存在着控制温差、防止裂缝的问题,在设计和施工中,必须妥善解决这个矛盾,兼顾防冻与防裂两方面的要求。    混凝土冬期施工,尤其是在严寒地区,无论采用何种施工方法,为了防止早期混凝土被冻,一般都会采用较高的浇筑温度。但另一方面,正是由于气候寒冷,基础温差和内外温差必然加大,往往超过允许温差,不能满足防止混凝土裂缝的要求。因此,大体积混凝土冬期施工中防冻与防裂的矛盾,集中在混凝土浇筑温度的选择上。实践经验表明,如果单纯从防止混凝土早期被冻出发,选择过高的浇筑温度,往往会导致混凝土开裂,造成混凝土施工出现质量问题,所以要选择合理的浇筑温度。   大体积混凝土冬季施工的原则    连续5天日平均气温在5℃以下,即进入混凝土的冬期施工阶段。大体积混凝土冬期施工应兼顾防冻与防裂两方面的要求,因此应遵循以三条基本原则:    ⑴砂、石等原材料中不能含有冻土块,混凝土拌和物也应该具有一定的温度,以保证在运输和浇筑过程中不致冻结。    ⑵混凝土在达到临界强度之前不能受冻,以免混凝土内部结构受到破坏,最终强度受到损失。    ⑶混凝土的内外温差和最高温度均不能超过规定数值,以免发生裂缝,破坏结构的整体。    上述三条原则中,⑴,⑵是为了防冻,⑶是为防裂。    2、大体积混凝土冬期施工的温度控制   2.1混凝土浇筑温度的选择    为了防止早期混凝土受冻,浇筑温度当然越高越好,规范规定入模温度不低于5℃,没有上限控制。但大体积混凝土,除了防冻外,还有防裂要求,由于体积大,浇筑以后,虽然表面温度很低。内部温度却因水化热而急剧上升。为了减小内外温差和基础温差,浇筑温度越低越有利,一般说最好不超过10℃。因此,大体积混凝土施工的浇筑温度一般以5-10℃为宜。如果气温很低,在达到临界强度以前,表面混凝土有遭受冻害的可能,应加强保温措施,不可单纯为了防冻而随意提高浇筑温度,以致引起裂缝。    根据当地的气候条件和保温方法,由浇筑温度,加上运输及浇筑过程中的热量损失,就可得到混凝土的出机温度。规范规定不低于10℃,一般控制在5-10℃为宜。    2.2基础及冷壁的预热    万博体育英超网页版,万博英格兰超级联赛球队,万博手机炸金花网址 在浇筑混凝土以前,对基础、预埋铁件及与新混凝土接触的冷壁(老混凝土、预制混凝土模板等),应用蒸汽清除所有冰、雪、霜冻,并使其表面温度上升。如果基岩及冷壁的内部温度较低,还需要提前进行预热。如果不进行预热,浇筑混凝土以后,接触面附近的新混凝土温度将很快降至零度以下。预热所需要温度、深度和持续时间,由温度计算决定。计算原则应使接触面附近的新混凝土在达到临界强度之前不被冻结。一般来说,应使基岩尝试10cm内温度在5℃以上。    2.3原材料加热    当气温不低于-1℃时,一般只须将拌和水加热,以满足温度的要求。水温不能超过60℃,以免水泥发生假凝。当气温低于-1℃时,须将水与细骨料加热,同时加热粗骨料使其中的冰雪化。加热砂石料时应避免过热和过分干燥,最高温度不宜超过75℃。   水的加热可用锅炉、电热或蒸汽,砂料加热可用封闭的蛇形管,石料加热使用蒸汽最方便。   2.4运输中的保温    运输中的热量损失与运输工具有关。如使用大型运输罐,热损失一般不大。如使用自卸卡车,可用废气加热车底,车皮外面应加保温层并在车身上面加以覆盖,如使用皮带输送机,最好搭盖帐篷,完全封闭,否则热量损失很大。此外,运输中应尽量减少倒转次数。   2.5浇筑过程中减少热量损失    混凝土是分层浇筑的,每层厚度20-50cm,由于厚度薄,散热面积大,浇筑过程中的热量损失是很大的。减少热量损失的办法:加快浇筑速度,缩短浇筑时间;用保温被或聚乙烯泡沫塑料板覆盖保温。当气温低于-5℃时,即停止浇筑。在更低的气温下浇筑混凝土,一般以采用暖棚法为宜。   3、大体积混凝土冬期施工的裂缝控制    3.1选择合理的结构形式和分缝分块。结构形式对温度应力和裂缝的出现具有重要影响。浇筑块尺寸温度应力影响也非常大,浇筑块越大,温度应力也越大,越容易产生裂缝,因此合理的分缝分块防止裂缝有重要意义。实际经验和理论分析都表明,当浇筑块平面尺寸控制在15m×15m左右时,温度应力比较小。    3.2合万博体育英超网页版,万博英格兰超级联赛球队,万博手机炸金花网址理选择混凝土原材料,优化混凝土配合比。    ⑴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3d抗压强度大约相当于普通硅水泥7d的强度,效果较明显。    ⑵尽量降低水灰比,稍增水泥用量,从而增加水化热量,缩短达到临界强度的时间。    ⑶掺用外加剂:外加剂有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等多种类型。    ①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。②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MS-F复合早强试水剂(掺水泥用量的5%)。③掺抗冻外加剂:在-10~-15 ℃之间的气温中,对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的外加剂,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。目前常用的有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂    ⑷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。    ⑸严格控制混凝土温度,减小基础温度,内外温差及表面温度骤降。严格控制混凝土温度是防止裂缝的最重要措施:    ①降低混凝土出机温度,可采用预冷骨料,冷水拌和,加冰拌和等方法。    ②加快浇筑速度,减少暴露时间。    ③采用台阶式浇筑法,把混凝土浇筑方式从全平面浇筑改为台阶浇筑,这样可缩短混凝土面层暴露时间。    ④在混凝土表面覆盖保温材料,以减少内外温差,降低混凝土表面温度梯度。    ⑤冬季尽量在暖棚内浇筑。重视施工前准备工作,将人员、设备、器材、制度等质量保证体系建全,准备充分,加强施工管理。    3.2保温养护    ⑴表面保温法。侧面用保温模板、保温被、聚苯乙烯泡沫塑料板等,顶面用聚乙烯泡沫塑料板、保温被、砂、锯末万博体育英超网页版,万博英格兰超级联赛球队,万博手机炸金花网址等保温,将混凝土浇筑时所包含的热量(决定于浇筑温度)及水化热保存起来,维持所需温度。保温层厚度应通过计算确定。    ⑵主动加热法。在模板内侧以蒸汽或电热线加热.    电加热。将钢筋作为电极,或将电热器贴在混凝土表面,使电能变为热能,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。或在表层混凝土内插入电极,利用混凝土的电阻,以低压(50-100V)加热。    ⑶暖棚法。在混凝土块外面搭盖暖棚,在棚内利用电热风机、蒸汽热风机或火炉加热,制造更有利地提高混凝土强度的“人工气候”。    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。    4、结语    大体积混凝土冬季施工方法都有利有弊,其适用范围都受一定条件的制约。根据工地现有条件,一般会采用几种措施综合使用。




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