3.2.7 混凝土的冬季施工

由于受工期制约,许多工程的商品混凝土冬季施工是不可避免的。商品混凝土在凝结过程中如受到负温侵袭,水泥的水化作用受到阻碍,其中的游离水分开始结冰,体积增大,使商品混凝土冻裂而严重影响商品混凝土质量,因此做好商品混凝土在冬季进行施工的过程中的质量控制是十分重要的。

混凝土冬季施工应符合下列规定:

(1)当工地昼夜平均气温(最高和最低的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值)连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃时,混凝土施工应符合冬季施工要求。

(2)冬季施工期间,用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制混凝土且其抗压强度达到设计强度的30%前,或用矿渣硅酸盐水泥配制混凝土且其抗压强度达到设计强度的40%前,均不得受冻。C15及以下的混凝土,当其抗压强度达到5MPa前,也不得受冻。浸水冻溶条件下的混凝土开始受冻时,不得小于设计强度的75%。

(3)进入冬季施工前,应预先做好下列准备工作:

1)根据年度计划和施工组织设计,确定冬季施工的工程项目。对于大跨度拱桥、高架桥、隧道洞口附近及零小分散工程,不宜安排在冬季施工。

2)收集工地气象台(站)历年气象资料,设置工地气象观测点,建立观测制度,及时掌握气象变化情况。

3)落实有关工程材料、防寒物资、能源和机具设备。

4)编制冬季施工方案及技术措施,对有关人员进行技术交底或培训。

(4)冬季混凝土的配制和运输应符合下列规定:

1)宜选用较小的水灰比和较小的坍落度。当混凝土掺用防冻剂时,其试配强度应较设计强度提高一个等级。

2)水及骨料应按热工计算和实际试拌,确定满足混凝土浇筑需要的加热温度。首先应将水加热,其加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时,水可加热至80℃以上,但应先投入骨料和已加热的水,拌匀后再投入水泥。当加热水尚不能满足要求时,可将骨料均匀加热,其加热温度不应高于60℃。片石混凝土掺用的片石可预热。水泥不得直接加热,宜在使用前运入暖棚内预热。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时,应重新调整拌和料的加热温度。混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50%。

3)骨料不得混有冰雪、冻块及易冻裂的矿物质。

4)拌制设备宜设在气温不低于10℃的厂房或暖棚内。拌制混凝土前及停止拌制后,应用热水冲洗搅拌机鼓筒。

5)混凝土的运输容器应用热水冲洗搅拌。运输时间应缩短,并减少中间倒运。

(5)冬季混凝土的浇筑应符合下列规定:

1)混凝土浇筑前,应清除模板及钢筋上的冰雪和污渍。当环境气温低于-10℃时,应将直径大于或等于25mm的钢筋和金属预埋件加热至正温。

2)当旧混凝土面外露钢筋(预埋件)暴露在冷空气中时,应对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋(预埋件)进行防寒保温。当混凝土不需要加热养护时,混凝土和地基接触面的温度不得低于2℃。当浇筑负温早强混凝土时,对于用冻结法开挖的地基,或在冻结线以上且气温低于-5℃的地基应做隔热层。

3)混凝土应采用机械振捣并分层连续浇筑,分层厚度不得小于20cm。

4)对于采用加热养护的整体结构,当混凝土的养护温度高于40℃时,应预先安排混凝土的浇筑顺序和施工缝的位置。

5)喷射混凝土作业区的环境气温和进入喷射机的材料温度不应低于5℃。已喷射混凝土的强度未达到5MPa前不得受冻。

6)预应力混凝土的孔道灌浆应在正温下进行,其强度达到25MPa前不得受冻。

(6)冬季混凝土的养护与拆模应符合下列规定:

1)混凝土开始养护时的温度应按施工方案通过热工计算确定,但不得低于5℃,细薄截面结构不宜低于10℃。

2)当室外最低温度高于-15℃时,地下工程或表面系数(冷却面积和体积的比值)不大于15m-1的工程应优先采用蓄热法养护,并符合下列规定:所采用的保温措施应使混凝土的温度下降到0 ℃以前达到规定的强度;混凝土浇筑成型后,应立即防寒保温。保温材料应按施工方案设置,并保持干燥。结构的边棱隅角应按加强覆盖保温,迎风面应采取防风措施;位于基坑中的混凝土当地下水位较高时,可待顶面混凝土初凝后,采用放水淹没的方法养护;但当基坑地下水位超出混凝土顶面的高度小于冰层厚度时,不得放水养护。

3)当用蓄热法养护不能达到要求时,可采用外部热源加热法养护,养护制度应通过试验确定。

4)当采用电热法养护混凝土时,应符合下列规定:

①所有混凝土外露面覆盖后,方可通电加热。

②必须采用交流电源,电极的布置应保证混凝土的温度均匀。当达到设计强度的50%时,应停止通电加热。

③工作电压宜采用50~110V。当每立方米混凝土内钢筋用量不大于50kg时,也可采用120~220V,严禁采用电压大于380V的电源。

④养护过程中应观察混凝土表面的湿度。当表面开始干燥时,应暂停通电,并以温水湿润混凝土表面。

⑤掺用减水剂的混凝土,应经试验确认电热法养护对其强度无影响后,方可采用。

5)当采用暖棚法养护混凝土时,棚内底部温度不得低于5℃,且混凝土表面应保持湿润;采用燃煤加热时,应将烟气排出棚外。

6)当混凝土掺用防冻剂时,其养护应符合下列规定:

①外露表面应覆盖,在负温条件下不得浇水。

②混凝土初期养护的温度,不得低于防冻剂规定的温度;当达不到规定的温度时,应采取保温措施。

③当混凝土温度低于防冻剂的温度时,其强度不应小于3.5MPa。