低温条件下混凝土施工方法.docx

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低温条件下混凝土施工方法

低温条件下混凝土施工方法

本文针对低温条件下商品混凝土的施工特点、施工技术措施、施工安全措施等方面进行了一定的分析和探讨。

一、低温条件下商品混凝土施工特点

1、低温条件下商品混凝土施工的计划性和准备工作时间性等要求更强。

这是由于低温条件下施工难度大、技术要求复杂，这就要求在施工准备阶段要有周密的组织和技术保障及预控方案。

现实中往往有一些质量事故的发生，都是由于这一环节不重视，仓促施工造成的。

2、低温条件下商品混凝土的施工条件及环境不利。

商品混凝土浇捣后之所以能逐渐凝结和产生较高的温度，是由本身水化作用的结果。

而当温度降至0℃时，存在于商品混凝土中的游离水有一部分开始结冰，逐渐由液相变为固相，这时水泥水化作用基本停止，强度也不再上升。

温度继续下降，当商品混凝土中的水全部结成冰，由液相变为固相时，体积膨胀约9%，同时产生大约20kN/m的侧压力。

这个应力值一般大于商品混凝土浇筑后内部形成的初期强度值，致使商品混凝土受到程度不同的早期破坏而降低强度。

此外当水结成冰后会在骨料和钢筋表面产生颗粒较大的冰凌，这种冰凌会减弱水泥浆与骨料同钢筋的粘结力，也会影响商品混凝土的抗压强度。

当气温回升冰融化后又会在商品混凝土内部留下众多的空隙和孔洞，降低商品混凝土的密实性和耐久性。

3、低温条件下施工安全、质量风险大。

天气寒冷、场地结冰、升温取暖等方面易引发安全质量事故。

防寒保温稍有疏漏会产生商品混凝土冻胀、裂缝（纹）、结构疏散、表面泛霜等质量问题，特别是商品混凝土裂缝（纹）。

随着水泥水化反应的结束以及商品混凝土的不断散热，商品混凝土由升温阶段过渡到降温阶段，随温度降低，体积收缩。

由于商品混凝土内部热量是通过表面向外散热的。

在降温阶段，商品混凝土温度场的分布仍是中心温度高，表面温度低的状态，因此内部商品混凝土产生较大的内约束，同时，地基和边界条件也对收缩的商品混凝土产生较大的外约束。

所以降温收缩，在商品混凝土表面形成了较大的拉应力，从而引起商品混凝土的裂缝（纹）。

4、低温条件下施工成本投入高、施工生产效率低下。

施工需要从商品混凝土原材料开始至商品混凝土浇注、养护的全过程实施防寒保温措施，这些措施需投入大量的保温材料、设施、设备和能源。

寒冷气候条件下劳动产生率大幅下降，防寒保温消耗工时多，工序间工艺和组织间隙时间多、商品混凝土强度增长慢等因素造成生产效率低下。

二、低温条件下商品混凝土施工技术措施

1、一般规定

凡昼夜室外温度平均气温连续5天低于5℃或者最低气温低于－3℃时，即由常温施工转入低温施工（或称冬期施工）。

低温条件下的施工期间，当用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配置商品混凝土，且其抗压强度达到设计强度的30%前，商品混凝土均不得受冻。

当商品混凝土抗压强度未达到5MPa前，也不得受冻。

侵水冻融条件下的商品混凝土开始受冻时，其强度不得小于设计强度的75%。

2、施工准备工作

1）组织专人编制专项施工方案。

编制的原则是：

确保工程质量；经济合理，使增加的费用为最少；所需的热源和材料有可靠的来源,并尽量减少能源消耗；确实能缩短工期。

施工方案包括以下内容：

施工程序；施工方法；现场布置；设备、材料、能源、工具的供应计划；供电计划；安全防火措施；测温制度和质量检查制度等。

方案确定后，组织有关人员学习，并向队组进行交底。

2）进入低温施工前，对掺外加剂人员、测温保温人员、锅炉司炉工和火炉管理人员，专门组织技术业务培训，学习本工作范围内的有关知识，明确职责，经考试合格后，方准上岗工作。

3）加强对商砼站等大型设备的保温检修防护。

4）提早准备低温条件下施工用原材料，尤其要提早备足两至三个月的商品混凝土施工使用的粗细骨料，以防低温采购困难或临时采购的粗细骨料因含水过大而结成冰块，无法使用。

低温用外加剂（早强剂、防冻剂）要及早与生产厂家联系，安排检验试验和配合比调配，确保低温施工外加剂的数量和质量。

取土源要做好防排水，必要的时候做好覆盖措施，确保路基填料含水率合格和填筑时不含有冰块（冰凌）。

5）提前准备低温条件下施工需要的机具设备和保温材料进场。

加热用的锅炉房和管道要提前建设完成并调试合格。

要提前准备好电源，如果是发动机发电，要提前准备好柴油、汽油。

6）与当地气象台站保持联系，及时接收天气预报，防止寒流突然袭击。

7）安排专人测量施工期间的室外气温，暖棚内气温，砂浆、商品混凝土的温度并作好记录。

8）在低温条件下施工的初、末阶段，也要采取必要的措施和技术准备，防止突然出现的寒流、霜冻情况。

3、施工技术措施

1）商品混凝土热工计算

低温条件下商品混凝土施工，无论采用哪种方法保温，都应按规程要求，进行商品混凝土的热工计算。

热工计算主要是商品混凝土搅拌、运输、浇筑温度的计算，一直计算到浇注完毕养护前。

商品混凝土拌和物的最终温度：

Tb=[0.92（tsWs+tgWg+tcWc）+btwWw+b（PsWsts+PgWgtg）-B（psWs+pgWg）]/[0.92（Wc+Ws+Wg）+bWw+b（PsWs+PgWg）]

（1）Tb≥Tm+Ts+tc

（2）Tb------商品混凝土合成后的温度，℃;Wc、Ws、Wg-----水泥、砂、石的干燥质量，kg；Ww------拌和加水的质量（不包括骨料的含水）；tc、ts、tg、tw-----水泥砂石水装入拌合机时的温度，℃;Ps、Pg-----砂石的含水量率;b、B------水泥的比热能及溶解热，℃，当骨料温度>0℃时，b=4.19、B=0；当骨料温度≤0℃时，b=2.09、B=335；Tm-------商品混凝土拌和物在搅拌过程中的热量损失，℃；Ts------商品混凝土运输至成型的温度损失，℃；商品混凝土运输至成型的温度损失：

Ts=（at+0.032n）（To-Td）（3）Tm=0.16（Tb-Td）（4）Tc------商品混凝土开始养护时所需温度，℃；一般不小于5℃;Td------搅拌棚内温度，℃；t------商品混凝土运输至成型的时间，h；n------商品混凝土倒运次数，To------商品混凝土自拌合机中倾出时的温度，℃;Tb------室外温度，℃；a--------每小时温度损失系数，用液动式拌合机，a=0.25；用敞开式自卸汽车时，a=0.20；用封闭式自卸汽车时，a=0.10；用人力手推车时，a=0.50

2）商品混凝土原材料

水泥：

水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥，应注意其中掺合材料对商品混凝土抗冻、抗渗等性能的影响，水泥标号不应低于425号，商品混凝土的水泥最小用量不应少于300kg／m3，水灰比不应大于0.6。

掺用防冻剂的商品混凝土，严禁使用高铅水泥。

粗细骨料：

粗细骨料应该采用级配良好、硬质、洁净、强度高、抗冻融的骨料，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。

在掺用含有钾、钠离子防冻剂的商品混凝土中，骨料中不得混有活性材料，以免发生碱骨料反应。

进场粗细骨料除了不得含有冰雪等冻结物外，要控制好含水率，并不得露天存放，防止其因含水率大而在气温低下的环境下大量结冰。

钢筋：

钢筋弯制、电弧焊接宜在能遮挡风雪的工作棚内进行作业，当必须在室外进行时，环境最低温度不宜低于-l0℃，并应采取防雪挡风措施，减少焊件温度差，焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。

钢筋的闪光对焊应进行遮挡，焊接时的环境气温不宜低于0℃。

电弧焊应选用韧性较好的焊条。

冷拉钢筋时的温度不宜低于-l5℃。

施工地段白天温度大多在5℃以上，钢筋冷拉、弯制、焊接等作业应尽量安排在白天进行，以免钢筋受到损害。

外加剂：

各种外加剂应选用质量合格、性能稳定的产品，使用前必须经试验室检验并选配好配合比。

根据施工方法，外加剂应注意含氯盐外加剂对钢筋的锈蚀作用，宜使用无氯盐防冻剂，对非承重结构的商品混凝土使用氯盐外加剂中应有氯盐阻锈剂这类的保护措施。

氯盐掺量不得超过水泥重量的1%，素商品混凝土中氯盐掺量不得大于水泥重量的3%。

拌合水：

一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制商品混凝土用水。

污水、工业废水、ph值小的酸性水、硫酸盐含量（按so4）超过水重约1％的水，不得用于商品混凝土中。

为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度。

办法是：

控制塌落度、加入减水剂、优先选用高效减水剂。

各商砼站应安装好锅炉等加温设备，确保气温低下时因工程需要拌合用水能够保持合适温度。

3）商品混凝土搅拌

商品混凝土原材料使用时的温度根据热工计算和实际试拌情况确定。

采用加热拌和用水为主，辅以骨料保温和加热措施，对骨料采取防风雪措施，对水泥和外加剂采取保温措施，以保证商品混凝土拌和物的初始热量。

当需要对水进行加热处理时，水的加热温度不宜高于80℃。

当骨料不加热时，水可加热至80℃以上，但搅拌时应先投入骨料和已加热的水，搅拌均匀，待水温降至40℃时后再投入水泥。

注意搅拌时要绝对避免水泥过热出现假凝现象。

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℃。

当拌制的商品混凝土出现塌落度减少或发生速凝现象时，应重新调整拌和料的加热温度。

商品混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50%左右。

4）商品混凝土运输

商品混凝土搅制好后，应及时运到浇灌地点，在运输过程中，要注意防止商品混凝土热量散失、表层冻结、商品混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。

要加强运输工具的保温覆盖，对商品混凝土罐车、臂架式泵车和输送管道采取遮蔽、包裹的保温措施，尽量缩短运输时间，减少运输过程中商品混凝土热量的散失，保证商品混凝土入模温度10℃左右，最少不低于5℃。

当通过热工计算，商品混凝土的入模温度达不到5℃以上时应对搅拌水及骨料加热。

5）商品混凝土浇筑

浇筑商品混凝土前，应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。

如遇气温变化，应及时用蓬布遮盖好，并通蒸汽或使用炉火等其他方式加热，使模板和钢筋的温度不低于O℃，在加温过程中，安排专人观测温度，并详细记录，不达到0℃不灌注商品混凝土：

在灌注过程中为保持这个温度，一直对模板进行加热。

浇筑商品混凝土选择在天气较暖的白天进行，一般上午10点左右开始浇筑，下午16点左右结束。

当环境温度低于－10℃时，不得开盘浇筑商品混凝土。

应随浇注随用塑料薄膜覆盖，全部浇注完毕后，应立即用保温棉被对商品混凝土面进行保温。

分层浇筑商品混凝土时，商品混凝土分层厚度控制在30～40cm，不得小于20cm。

6）商品混凝土养护

在室外气温高于－lO℃时，优先采用蓄热法：

蓄热法养护达不到要求时，采用外部热源加热法养护。

根据现场实际气温，在商品混凝土表面用保温材料（如苫布和棉被等）严密覆盖，保温材料的层数和厚度根据现场商品混凝土的温度进行热工计算后确定，使商品混凝土早期强度处于正温状态。

洒水次数保持商品混凝土湿润为度，洒水作业安排在白天气温较高时进行，温度低于5℃时严禁洒水。

采用蓄热法养护商品混凝土期间至少每6小时检测1次养护温度。

位于基坑中的承台商品混凝土，地下水位较高时，也可待承台顶面商品混凝土初凝后，采用放水淹没的方法养护，当地下水位超出商品混凝土顶面小于冰层厚度时，不得放水养护。

商品混凝土浇筑完成后，带模养护，如果商品混凝土表层温度与外界温度相差超过15℃时，拆模后立即用毛毡或帆布加以覆盖，以使商品混凝土表面的冷却缓慢进行。

拆模时，商品混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温差在10～15℃时，拆除后的商品混凝土表面采用临时覆盖措施。

当环境温度低于0℃，则待商品混凝土表面温度冷却至5℃以下，且商品混凝土与环境的温差不得大于15℃后进行。

7）商品混凝土施工温度控制

商品混凝土灌注期间为了掌握环境气温，商品混凝土各种原材料的温度以及在操作过程的温度控制是否符合规定的要求，应分部位设置相应的测温孔，设专人进行测温，并做好详细记录。

主要测温项目有：

天气温度；商品混凝土拌合前水和粗细骨料的温度；商品混凝土拌合物的出机温度、水泥搅拌运输车的出仓温度、商品混凝土的入模温度；浇筑前的模内温度及接触面的温度。

室内外环境温度，每昼夜定时定点测4次；商品混凝土在养护期间温度的检查，应符合规范的要求。

养护期间如遇强寒流经过，测温时间应适当加密，以便及时发现问题采取措施。

养护期间如发现某个测温点温度过低，降温过快，或所有测温点都降温太快，这时应立即设法纠正，以防商品混凝土遭受冻害。

应有专人负责各个阶段温度的测量。

测温员工作应认真负责，测温后应立即做好记录，所有测温记录，应及时汇总成册，妥为保存。

8）商品混凝土试件

低温条件下施工商品混凝土试件要确保和结构物同条件养护，确保真实反应现场结构物的强度。

试压前，应在拥有正温度条件的室内放置4-12h，待解冻后再进行试压。

三、低温条件下商品混凝土施工安全措施

1、施工时要采取防滑措施。

生活及施工道路、架子、坡道经常清理积水、积雪、结冰，斜跑道要有可靠的防滑条。

2、大雪后必须将施工现场各个部位的积雪清扫干净，并检查马道平台，如有松动下沉现象，务必及时处理。

3、施工时如接触汽源、热水，要防止烫伤；使用氯化钙、漂白粉等化学物品时，要防止腐蚀皮肤。

4、亚硝酸钠等有毒化学物品，要严加保管，防止发生误食中毒。

5、现场火源，要加强管理；使用天然气、煤气时，要防止爆炸；使用焦炭炉、煤炉或天然气、煤气时，应注意通风换气，防止煤气中毒。

在暖棚内点火生炉，人进入棚内时，应拿绳索系在腰间进入棚内，并且另一人在外面进行防护，发生意外时通过绳索将其拉出。

6、电源开关，控制箱等设施要统一布置，加锁保护，防止乱拉电线，设专人负责管理，防止漏电触电。

7、施工中凡高空作业应系安全带，穿胶底鞋，防止滑落及高空坠落。

低温条件下施工，施工人员穿衣厚，行动缓慢，尤其爬高，宁稳勿快，严禁穿军大衣等长大衣服爬高。