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关键词:建筑工程;混凝土;冬季;质量
0 引言
混凝土是一种应用极其广泛的建筑材料,是构成建筑物主体的重要组成部分。由于混凝土的自身特点,施工环境和温度对其质量的影响较大。混凝土施工与温度有着密不可分的关系,温度是除了混凝土组成材料及配合比之外影响混凝土水化作用速度的最主要的因素,而水泥与水之间的水化作用是最终决定混凝土强度的主要因素之一。温度对混凝土水化作用速度的影响主要表现为:温度越低,水化作用的速度越缓慢。所以说,混凝土冬季施工中,水化作用速度较慢,极易产生各种质量问题,需要采取一系列优化控制策略避免问题的产生。
1 建筑工程混凝土冬季施工质量问题概述
在冬季进行混凝土施工有时是不可避免的,然而此时的混凝土施工因为受到周围环境及温度的影响,要求运用更为复杂的施工工序和技术,一旦不能严格按照施工要求展开势必造成各种质量问题的出现。总的来说,冬季混凝土施工所表现出来的质量问题主要有以下几个方面:①混凝土裂缝:混凝土裂缝的产生可能由多种原因引起,钢筋锈蚀引起混凝土体积的扩大,最终造成混凝土箍筋即主筋方向产生大量裂缝;混凝土中水分的移动所带来的压力极易造成混凝土轴向开裂;另外,混凝土配制时水灰比过大,早期混凝土强度低,失水速度过快也会引起混凝土不同程度裂缝的产生。②混凝土结构松散:具有该问题的混凝土在外观上表现为黄色的冰晶状体,敲击声空洞,骨料之间粘滞作用弱,抵抗外界作用能力弱。③混凝土水分转移:混凝土在温度差,压力差及湿度差等多重作用力的作用下,势必造成其中的水分由边缘向中心转移,最终造成内部空隙的产生。④混凝土表面返霜:混凝土表面返霜实际上指的就是混凝土表面的结晶腐蚀,是外加剂在混凝土硬化后渗出混凝土表面,随着混凝土表面水分的蒸发,在表面形成结晶腐蚀,俗称返霜。⑤混凝土表面起灰:混凝土表面起灰主要是由于混凝土配制时水灰比过大,造成离析及泌水现象严重,最终导致砂浆和骨料分离,骨料外露,表面起灰。
2 混凝土冬季施工质量优化控制措施
2.1 施工方法控制 混凝土冬季施工质量控制的方法很多,就施工技术而言,根据施工温度不同,常采用调整配合比法以及蓄热法。①调整配合比法。在施工温度为0℃左右时可应用此法控制混凝土施工质量,具体可通过以下几个方面实施:一是合理选择配合料,在配制冬季施工所用混凝土时,为提高混凝土的抗冻性能常选用硅酸盐水泥作为主要材料,这是因为硅酸盐水泥具有水化热大,早期强度高等特点。二是尽量降低水灰比,混凝土冬季施工要求具有大量的水化热和尽量短的凝固时间,因此必须通过适量增加水泥用量来降低水灰比,减小坍落度,增加水化热,减少达到临界强度的时间,提高混凝土的抗冻性。
混凝固冬季施工时常使用的外加剂包括早强剂和引气剂等,早强剂主要是为了缩短冬季混凝土施工时的初凝时间,增加混凝土的早期强度,施工中常采用硫酸钠(水泥用量的2%)和M―F复合早强减水剂(水泥用量的5%)作为早强剂,引气剂主要是为了改善拌和物的流动性,增加其粘聚性及保水性,从而提高其抵抗混凝土内部压力的能力,提高冬季混凝土施工质量。蓄热法。在施工温度为-10℃左右时可应用此法控制混凝土施工质量,具体可通过以下步骤实施:使用蒸汽对混凝土拌合物如水,砂,石等进行加热,以保证混凝土在搅拌,运输机浇筑后仍具有足够的热量,加快水泥水化放热速度,提高混凝土抗冻能力。一般优先采用加热水的方法,但水温不宜超过60℃,防止水泥假凝,如通过加热水的方法仍不能达到拌合物出口温度的要求,则需对骨料进行加热,提高温度。该方法具有操作简单,费用低廉等优点,但极易产生温度不匀,内部温度较低等现象,必须加以注意,谨慎养护。
2.2 施工过程控制
2.2.1 混凝土的施工准备工作 首先在混凝土拌合物选择方面必须保证所采用的骨料清洁无杂质,避免因杂质造成的开裂和空空隙。采用蓄热法控制冬季混凝土施工质量时,宜采用加热水阀,对水加热时,宜在水箱四周加设围护结构,增强保温措施,并随时对水温进行仔细测量和记录。另外,在混凝土浇筑之前必须保证梁板内无冰雪冻块,如若有冰雪冻块存在,必须将其融化并将水放掉。再者,在混凝土浇筑过程中必须设置火盆对混凝土模板进行不间断烘烤,设置位置为模板下6m处,设置时间为从混凝土浇筑时间开始到制混凝土浇筑完成的72小时。与此同时,采用蓄热法控制混凝土施工质量时,所有施工人员还必须加强防火意识,采取一系列防火措施!一般优先采用加热水的方法,如通过加热水的方法仍不能达到拌合物出口温度的要求,则需对骨料进行加热,提高温度。
2.2.2 混凝土的运输和浇筑 浇筑前夕,必须清除模板以及钢筋上的冰雪以及污垢,拌合物的容器应该具备保温措施。在冬季施工中,混凝土的运输,必须大力减少热量的损失,一般而言,可以通过以下几点来满足:减小运输距离、确定最可行的运输线路、将装卸频率和次数降低到最小、合理确定运输容器的形式和规格、选择合适的保温材料。在进行冬季混凝土施工时不宜在强冻胀性地基上进行浇筑,而应在弱冻胀性地基土上进行,切浇筑时应对基土采取一系列保温措施,以免遭冻。与支座不做刚性连接的连接梁,应在长度不超过20m的段落上同时加热。在多跨刚架的连接横梁中,当刚架支柱的高度与横梁截面高度之比(H/S)小于15时,则宜采取以下方法:梁的混凝土浇筑与加热应分段进行,段之间的间隔长度不应小于1/8梁的跨度,也不得小于0.7m。在浇筑的混凝土冷却至15℃以下时,间断处可用混凝土填实并加热养护。若分层浇筑厚大的整体式结构时,在已浇筑层的混凝土温度,以及在未被上一层混凝土覆盖前,不应低于计算规定温度,且不得低于2℃。
2.2.3 混凝土的养护 混凝土冬季施工必须做好浇筑后的养护及保温工作,尤其是由正温养护转入负温养护前,必须保证混凝土的抗压强度大于等于设计强度的40%,对于C10以下的混凝土不得小于5MPa。加强混凝土保温时常采用草袋、麻袋等保温材料,并均应保持干燥。
3 结语
混凝土在冬季施工中,极易产生系统通病,在施工过程中,必须重点控制混凝土温度。无论采用那一种方法,都是基于温度控制为中心。施工时,必须在各个环节严格控制施工质量,严格执行相关技术规范。只有如此,冬季施工过程中,才能有效保证混凝土施工质量。
参考文献:
[1]孟胜国等.混凝土冬季施工技术及温度控制[J].建筑技术开发,2006,33(6):75-76.
【关键词】混凝土 冻害 措施
中图分类号:TU528文献标识码: A
1.冬季混凝土施工定义
日平均气温连续5d稳定在5℃以下或最低气温连续5d稳定在-3℃以下时,按低温季节施工。由于白天与夜间温差关系,尤其在北方较为较为明显,当日平均气温连续5d稳定在5℃以下时,最低气温必然在零度以下。
2.冬季混凝土特点
混凝土拌和物浇筑后逐渐凝结和硬化,直至获得最终强度,是由于水泥水化作用的结果。 水泥水化作用又于温度有直接关系。温度高水化作用加快,而当温度降低到0℃时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相(水)变为固相(水)。这时参与水泥水化作用的水减少了,因此,水化作用减慢,强度增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变为固相时,水泥水化作用基本停止,此时强度就不再增长。 水变成冰后,体积增大,同时产生冰胀应力。这个应力值若大于水泥石内部形成的初期强度值,就会使混凝土受到不同程度的破坏(即早期受冻破坏)而降低强度。当冰融化后,又会在混凝土内部形成各种各样的空隙,而降低混凝土的密实性及耐久性。
混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护,其强度还会增长,不过增长的幅度大小不一。对于初期强度较高的混凝土受冻后,后期强度几乎没有损失。而对于获得初期强度比较低的混凝土受冻后,后期强度都有不同程度的损失。由此可见,混凝土冻结前,要使混凝土获得不遭受冻害的最低强度,一般称临界强度,即可达到预期效果。
3.混凝土冻害的危害
(1)降低混凝土强度,(2)造成混凝土裂缝,(3)混凝土中钢筋的锈蚀,(4)降低混凝土耐久性能。
4.防止混凝土冻害的一般原则:
(1)减少用水量,(2)提高早期的强度,(3)减低水的冰点,(4)“缓冲”冰对混凝土内部结果的压力,(5)降低混凝土体积变化。
5.冬季混凝土施工方法选择
在冬季混凝土施工中,主要解决三个问题:一是如何确定混凝土最短的养护龄期,二是如何防止混凝土早期冻害,三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中,要根据施工时的气温情况,工程结构状况(工程量、结构厚大程度与外露情况),工期紧迫程度,水泥的品种及价格,早强剂、减水剂、抗冻剂的性能及价格,保温材料的性能及价格,热源的条件等,来选择合理的施工方法。一般来说,对于同一个工程,可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案,应当用最短的工期、最低的施工费用,来获得最优良的工程质量,也就是工期、费用、质量最佳化。目前,基本上采用以下4种方法。
5.1调整配合比方法
主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法:①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3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度,效果较明显。②尽量降低水灰比,稍增水泥用量,从而增加水化热量,缩短达到龄期强度的时间。③掺用引气剂。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。④掺加早强外加剂,缩短混凝土的凝结时间,提高早期强度。
5.2蓄热法
主要用于气温-10℃左右,结构比较厚大的工程。做法是:对原材料(水、砂、石)进行加热,使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后,还储备有相当的热量,以使水泥水化放热较快,并加强对混凝土的保温,以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单,施工费用不多,但要注意内部保温,避免角部与外露表面受冻,且要延长养护龄期。
5.3抗冻外加剂
在-10℃以上的气温中,对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂,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。
5.4外部加热法
主要用于气温-10℃以下,而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气,将热量传给混凝土,或直接对混凝土加热,使混凝土处于正温条件下能正常硬化。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。除工程特殊需要,日平均气温-20℃以下不宜施工。
6.冬季混凝土施工技术措施
6.1冬季施工混凝土组成材料的要求
骨料:骨料中不得有冰块、雪团和有机物,应清洁、级配良好、质地坚硬;水:采用可饮用的自来水;外加剂:选用防冻剂,防冻剂的作用机理是在规定的负温下显著降低混凝土的液相冰点,使混凝土在液态不结冰,保证水泥的水化作用,在一定的时间内获得预期的强度,防冻剂应通过技术鉴定,符合质量标准,并经试验室试验掌握其性能;水泥:选择活性高、水化热大的普通硅酸盐水泥。
6.2 冬季混凝土搅拌及运输的要求
混凝土的搅拌:
砼搅拌选用加热水的方法,80℃以上的热水不得与水泥直接接触,先将热水与骨料拌和而后再掺入水泥搅拌混凝土,以避免水泥假凝,砼搅拌的时间不得少于3分钟。另外,必要时对搅拌机周围进行防护并通暖保温。混凝土的运输:
采用混凝土罐车选择最短路径运输混凝土,对混凝土罐车包裹岩棉被进行保温,来延缓砼热量损失。
6.3 冬季混凝土浇筑及养护的要求
混凝土的浇筑:
浇筑砼前予先查询天气情况,遇恶劣天气应调整浇筑砼的时间,避免在有寒流或大风、大雪天浇筑混凝土。
尽量选择在白天正温天气施工。浇筑砼前做好各项准备工作,人员齐备、材料充足、机具运转良好,施工现场道路、场地安全畅通、电源完备、保温材料量足质好,砼浇筑采用机械振捣,振捣要细致而快速。
混凝土的养护:
混凝土浇筑完后马上用塑料布覆盖保持水份,同时在塑料布外侧覆盖保温被进行保温,保温被的覆盖应整齐、严密,使砼温度不至下降过快,避免砼冻害的发生。适当延长混凝土养护的时间,以不少于15天为宜。
加做两组混凝土同条件试块放在现场环境中,以便随时得到同条件下混凝土的抗压强度。
6.4 冬季混凝土测温的要求
混凝土的测温工作:
(1)外界气温宜采用自动测温仪器,若采用人工测温,每天应测量4次。
(2)及暖棚内气温每4h一次,以距混凝土面50㎝的温度为准,测四边角和中心温度的平均数为暖棚内气温值。
(3)水、外加剂及骨料的温度每小时测一次。测量水、外加剂溶液和砂的温度,温度传感器或温度计插入深度不小于10㎝,测量粗骨料温度,插入深度不小于10㎝并大于骨料粒径1.5倍,且周围用细粒径充填。用点温计测量,应自15㎝以下取样测量。
(4)混凝土的机口温度、运输过程中温度损失及浇筑温度,根据需要测量或每2h测量一次。温度传感器或温度计插入深度不小于10㎝。
(5)已浇筑混凝土块体内部温度,可用电阻式温度计或热偶等仪器观测或埋设测温孔(孔深应大于15㎝,孔内灌满液体介质),用温度传感器或玻璃温度计测量。
(6)大体积混凝土浇筑后3d内应加密观测温度变化:外部混凝土每天应观测最高、最低温度;内部混凝土8h观测一次。其后宜12h观测一次。
(7)气温骤降和寒潮期间,应增加温度观测次数。
7.结语
本文简要概括了混凝土冬季特点,冻害危害,以及防治的主要措施。混凝土冬季施工要编制冬施方案,情况变化,要有应变措施。要严格按照施工规范及设计要求施工才能保证冬季混凝土的质量。
参考文献:
【关键词】冬季施工混凝土施工砌体施工 方法
前言
近年来,随着我国冬季施工技术的成熟与发展,使得冬季施工已成为必然的施工过程。冬季施工由于其寒冷的气候条件,会直接影响到正常施工条件下的工程质量,从而影响工程进度。为保证冬季施工的顺利进行,在冬季来临前必须做好必要的前期准备工作,编制切实可行的冬季施工方案。
一、 冬季施工的特点
1)冬季施工由于施工条件及环境不利,是工程质量事故的多发季节,尤以混凝土工程居多。2)质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天完工的,大多数质量问题在春季才开始暴露出来,因而给事故处理带来很大的难度,轻者进行修补,重者重来,不仅给工程带来损失,而且影响工程的使用寿命。3)冬季施工的计划性和准备工作时间性强。这是由于准备工作的时间短,技术要求复杂。往往有一些质量事故的发生都是由于这一环节跟不上,仓促施工造成的。
二、 冬季施工准备
2.1注意提前收集施T地冬期气温变化的资料。
由于《建筑工程冬期施工规程》(JGJl04―97)规范规定,当室外口平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工,因此,在工程即将进入冬期施上前,要提前准备和防范,把不利的因素消除在萌芽状态,要提前收集当地冬期的气象资料,了解当地的气温变化、持续时间、最低温度以及最大风、雪等资料,还要了解施工过程中未来一周的天气变化。只有这样才能作到防患于未然。
2.2作好冬期施工技术文件的编制工作。
在工程进入冬期施工前,要提前编制好冬期施工技术文件,作为冬期施工的技术指导性文件,冬期施工技术文件必须包括施工方案和施上组织设计或技术措施。
2.3作好原材料的检验复试及材料的配合比。
在冬期施工中各种原材料需要进行复试的必须进行复试,以防不合格的材料使用在工程中,另外。在冬期混凝土施工中经常要使用一些外加剂,随着气温的不断变化用量不一,加上目前时常假冒伪劣产品较多,如果不复试,直接用于工程,将有可能给丁程带来严重后果,要消除引起工程质量隐患的因素。对工程中使用的原材料进行重新复试是必要的。
三、 混凝土工程的冬季施工
3.1混凝土冬季施工的一般原理
混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化,直至获得最终强度,是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外,主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时,水化作用加快,强度增长也较快;而当温度降低到O℃时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相(水)变为固相(水)。这时参与水泥水化作用的水减少了,因此,水化作用减慢,强度增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变为固相时,水泥水化作用基本停止,此时强度就不再增长。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值,使混凝土受到不同程度的破坏(即早期受冻破坏)而降低强度。此外,当水变成冰后,还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌,减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力,从而影响混凝上的抗压强度。当冰凌融化后,又会在混凝土内部形成各种各样的空隙,而降低混凝土的密实性及耐久性。由此可见,在冬季混凝土施工中,水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明,新浇混凝土在冻结前有一段预养期,可以增加其内部液相,减少固相,加速水泥的水化作用。试验研究还表明,混凝土受冻前预养期愈长,强度损失愈小。混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护,其强度还会增长,不过增长的幅度大小不一。对于预养期长,获得初期强度较高的混凝土受冻后,后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短,获得初期强度比较低的混凝土受冻后,后期强度都有不同程度的损失。
由此可见,混凝土冻结前,要使其在正常温度下有一段预养期,以加速水泥的水化作用,使混凝土获得不遭受冻害的最低强度,一般称临界强度,即可达到预期效果。对于临界强度,各国规定取值不等,我国规定为不低于设计标号的30。由于受工期制约,许多工程的混凝土工程在冬季施工是不可避免的,当环境温度降到4℃时,只要采用适当的施工方法,避免新浇混凝土早期浸冻,使外露混凝土与冬季气温保持较小温差,也会取得很好的效果。
3.2混凝土冬季施工方法的选择
从上述分析可以知道,在冬季混凝土施工中,主要解决3个问题:(1)如何确定混凝土最短的养护龄期;(2)如何防止混凝土早期冻害:(3)如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中,要根据施工时的气温情况,工程结构状况(工程量结构厚大程度与外露情况),工期紧迫程度,水泥的品种及价格,早强剂、减少剂,抗冻剂的性能及价格,保温材料的性能及价格,热源的条件等,来选择合理的施工方法。一般来说,对于同一个工程,可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案,应当用最短的工期、最低的施工费用,来获得最优良的工程质量,也就是工期、费用、质量最优化。目前,基本上采用以下4种方法。
3.2.1调整配合比方法。
该法主要适用于0℃左右的混凝土施工。具体做法:(1)选择适当品种的水泥。试验结果表明,应使用旱强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大,且在早期放出强度最高,一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度,效果较明显;(2)尽量降低水灰比。稍增水泥用量,从而增加水化热最,缩短达到龄期强度的时间;(3)掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下,加人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;(4)掺加早强外加剂,缩短混凝十的凝结时间,提高早期强度。应用较普遭的有硫酸钠(掺用水泥用量的2%)和MSF复合早强试水剂(续水泥用量的5%);(5)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。
3.2.2蓄热法。
蓄热法主要用于气温在lO℃左右.结构比较厚大的工程。做法是:对原材料(水、砂、石)进行加热.使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后,还储备有相当的热量.以使水泥水化放热较快,并加强对混凝士的保温,以保证在温度降到O℃以前使新浇混凝士具有足够的抗冻能力。此法工艺简单,施工费用不多,但要注意内部保温,避免角部与外蹈表面受冻,且要延长养护龄期。
3.2.3外部加热法。该法主要用于气湿在lO℃以上,而构件并不厚大的上程。通过加热混凝上构件周围的空气,将热量传给混凝土,或直接对混凝土加热,使混凝土处于正温条件下能正常硬化。主要包括:火炉加热、蒸汽加热、电加热、红外线加热。
3.3.4掺抗冻外加剂。在10℃以上的气温中,对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂,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氧化钠复合抗冻剂。
四、 砌体工程的冬季施工
4.1砌体工程防冻要求:砂浆强度未达到设计强度的70%前,不得使其受冻。
4.2砂浆配制及砌筑。
采取以下措施保证砂浆正温砌筑:砂浆原材料加热、暖棚内拌制砂浆、掺盐法、就近工点拌制、减少积存、避免倒运。砂浆原材料加热;同混凝土原材料加热,通过热工计算,采用暖棚法时保证砂浆砌筑温度不低于5℃。砂浆在暖棚内机械拌制,环境温度不低于5℃,搅拌时间不少于2min。当砂浆用量较少时,可在暖棚内人工拌制,必须严格按配合比过称计量,翻拌次数较常温增加2次~3次。砂浆随拌随用,中途不倒运,每次拌制砂浆尽量在30min内用完,当在运输或储存过程中发生离析、泌水现象时,砌筑前要重新拌和。已凝结或冻结的砂浆一律不得再使用。暖棚设在每个工点,兼作砌体养生用,保证短距离运输砂浆(距离一般不超过20 m),可以避免积存,无需倒运。砌体所用的石料,砂预先清除冰雪冻块,并且根据工程进展,提前运入棚内。石料表面与砂浆的温差不高于20℃。
4.3砌体养护。
所施工砌体随砌筑随覆盖养护,一般情况下采用覆盖草袋及彩胶布养护混凝土和砌体。对有条件的框架挡墙可采用暖棚法养护,即砌体在暖棚内进行砌筑施工。其施工同混凝土暖棚法施工。冬季施工砌体除按规定制作标准养护的试件外,再根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要,制作施工检查试件,借以查明强度的发展情况。检测试件的养护应与建筑物相同。
结语
为了保证工程质量,保证冬季施工的顺利进行,就要进一步提高对搞好冬季施工重要意义的认识,加强领导,加强管理,确保冬季施工工程质量,结合项目特点,围绕各自施工生产需要,合理利用和提高冬季施工技术水平,不断促进冬季施工技术的发展。
参考文献
[1]黄海木,郑军华.混凝土冬季施工技术措施[J].今日科苑.2009,(1 8):
110.
[2]翟春华.浅淡混凝土冬季施工[J].黑龙江科技信息.2009,(07):272.
关键词:混凝土施工;冬季;病害;预防;技术
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
1、混凝土冬季施工特点
我国地域广阔,拥有着大面积北方地区,在这些地区由于冬季温度低、天气寒冷而严重的影响着工程的施工进程和施工质量,特别是对于混凝土施工质量的影响更为严重。由于混凝土结构在施工的时候,其温度在20℃的时候,凝固时间为6个小时,而在稳定低于零度的时候,其温度高达十二个小时,这个数字我们便可以看出来低温环境对于混凝土施工进度的影响,这种影响不仅使得工程施工周期成倍增加,也造成了施工成本的巨大提升。因此在施工中就需要结合相应的施工要求进行控制和预防。在混凝土冬季施工中,常见的施工特点主要有以下方面:
1.1温度影响
在混凝土施工的过程中,当温度低于零度的时候,特别是温度下降到混凝土冰点温度的时候,混凝土内部的水分会出现结冰现象,造成混凝土体积膨胀,使得混凝土遭受到冻害的影响。因此在施工的时候必须要采取相应的手段来进行防护,从而使得混凝土施工中能够尽快的达到受冻的零界点强度,从而避免施工冻害的影响。
1.2条件特点
在冬季混凝土施工中,施工条件和环境的影响是极为不利的,是工程事故和质量隐患产生的多发季节,也是整个工程项目中最为常见的一种缺陷和质量隐患。在冬季混凝土施工项目中,其质量隐患占据着每年工程事故的三分之二以上,尤其是以钢筋混凝土工程居多,且这些质量问题常常都有着隐蔽性、滞后性,不仅给工程带来了巨大的损失,而且严重的影响着工程的使用寿命。
1.3技术特点
在冬季混凝土施工中,施工技术复杂、费用成本高、施工计划和准备把工作的时间性强,因此在施工的时候对于混凝土的冬季施工应当给予高度重视,并对其施工技术加以总结和研究,同时提出其施工管理措施和质量管理模式。
2、常见混凝土冬季病害及分析
由于气候、施工环境、施工技术及施工经验等的影响,混凝土冬季施工常见病害有脱皮、裂缝、受冻等,其形成原因不同,对混凝土质量的影响也有较大差别。脱皮表现为混凝土表层呈粉状脱落并形成麻面。因冬季温度低,混凝土强度增长缓慢,若拆模过早,极易造成混凝土表层脱落。此外,混凝土浇筑时振捣不到位、抹面不及时等也可造成混凝土表层脱落。裂缝可分为表面裂缝、深层裂缝及贯穿裂缝。表面裂缝一般危害性较小;深层裂缝部分切断了结构断面,具有一定的危害性;贯穿裂缝破坏了混凝土整体的结构,危害较严重。引起混凝土裂缝的原因有以下几种:水泥安定性不合格引起混凝土龟裂;混凝土中水及水泥含量较高,混凝土散热和硬化过程中产生的收缩应力大于混凝土极限抗拉强度,使混凝土产生收缩、干缩裂缝;混凝土内部的水化热与混凝土表面形成较大温差,产生的表面抗拉应力大于混凝土极限抗拉强度,在混凝土表面形成温差裂缝。并非所有的裂缝都会影响混凝土的结构安全,不同的混凝土构件有相应的最大允许裂缝宽度。
混凝土受冻是混凝土中的自由水在低温状态下结冰,水泥的水化作用停止,从而对混凝土强度产生一系列的影响。混凝土在负温下的受冻模式划分为四种:混凝土初龄受冻、混凝土幼龄受冻、混凝土成龄受冻、混凝土达到设计强度后受冻。混凝土初龄受冻是指混凝土初凝前或初凝便受冻的情形,这种情况下,混凝土中水泥处于“休眠状态”,可看作为一种物理损害,等温度恢复到正温后,可以通过物理方法弥补,使混凝土强度不受影响。通过对混凝土重新搅拌,甚至可提高混凝土最终强度,但是此法无法避免工程工期延长的影响。混凝土幼龄受冻是指混凝土初凝后在水化胶凝期间受冻,水结冰后体积膨胀,冻胀作用使混凝土内部产生空隙,破坏了混凝土的整体性和紧密性,根据混凝土中水分转移情况的不同,可引起混凝土后期强度损失20%~40%。混凝土成龄受冻是指水泥进入凝聚结晶阶段后受冻,混凝土强度与耐久性基本没有损失。混凝土达到设计强度后受冻时,已进入水泥水化的结晶期,此时混凝土具有抗冻性。可见,防止混凝土早期受冻是保证混凝土冬季施工质量的关键。
3、冬季混凝土施工技术要点
3.1 冬季混凝土施工之前的准备工作
在冬季进行混凝土施工之前,要进行提前防范及准备,把不好因素尽量消灭在萌芽状态,最好和当地的气象部门能够签订相关服务合同,对天气变化及趋势能够及时掌握,从而做好施工预防的准备工作。并做好冬季施工相关技术文件的编制工作,使其作为冬季施工技术的指导文件,其指导文件要包含施工组织设计、施工方案或者技术措施等,还要做好技术交底及人员培训工作,依据所制定进度计划来安排施工现场的准备工作及施工任务,并做好保温材料、外加剂材料、职工保护用品及施工仪表等准备工作,对原材料及配合比进行检验及复试。
3.2 混凝土配合比及浇筑前的施工技术要点
在冬季混凝土施工中,对混凝土的配合比进行设计是非常重要的环节,一定考虑到与混凝土相关的施工工艺及养护措施,依据工程的实际情况及气候条件,合理地进行混凝土配合比设计。在进行混凝土拌制的时候,应该保证骨料的清洁,不能有冻块、冰雪和其它易冻裂物质的存在,并且使用加热水法进行拌制,进行水加热时可用电热器,对砂进行加热的时候,要放在开盘之前进行,而水泥是不能直接进行加热的,应该存放于暖棚里,对混凝土水灰比也应进行严格控制,其比例应该小于0.6。通过上述混凝土原理我们可知,混凝土会受到冻害大多是由于混凝土里的水结冰造成的,当混凝土里的含水量比较少的时候,其冻害程度也会降低。在混凝土进行浇筑之前,需要将模板及钢筋上的污垢及冰雪进行清除,同时加快混凝土进行浇筑的速度,尽量避免混凝土大量热能的散失,对混凝土加热养护之前,其温度应该在2℃以上。
3.3 混凝土搅拌及运输时的技术要点
混凝土进行搅拌的时候,不能在露天场合,而是应该在搅拌站进行暖棚搭设,搅拌机也选用大容量的,降低混凝土热量的损失,进行搅拌之前,要用蒸汽及热水来冲洗搅拌机,其搅拌时间要比正常气温多一半,进行投料的时候,其顺序一般是先把砂石和水投入搅拌,再加入水泥,当混凝土出机时,温度应在10℃以上才可以。在混凝土运输时,会产生很多热损失,对运输过程里的热损失进行控制是很有必要的,对混凝土和易性也要应进行保证,其运输设备要有可靠防风措施,还应该采取一定措施进行保温,当个运输设备停止工作后,要立即用热水及蒸汽进行冲洗,恢复工作的时候要先进行加热,这样才能有效保证混凝土热量。
3.4 混凝土养护及拆模的施工技术要点
冬季混凝土施工的时候,就不能按照常规方法进行养护了,而是变为晚上进行混凝土浇筑,由现场施工人员抓紧时间进行振浆及初抹两遍后,进行压砂整平,然后盖上保温层,当白天的温度升到0℃以上后,再进行最后抹面及压纹,并且加厚盖好,降低空气对流。对天气情况要进行注意,当有冷空气及阴雪天气侵入时,要停止混凝土作业,直到气温回升之后再进行施工。进行混凝土拆模的时候,也有一些施工技术上的注意事项,混凝土和环境间的温差要控制在15℃之内,不能高出这个范围,如果两者间的温差在10-15℃之间的时候,拆模之后需要马上对混凝土表面进行覆盖,像彩胶布及草袋的覆盖,这样可以避免混凝土因表面温度骤变产生裂变情况的发生。
结束语
随着技术的进步和施工经验的增多,混凝土冬季施工技术日趋完善,技术是预防病害的最有力保障,混凝土冬季施工技术对于常见的一些病害具有很好的预防,从而保证工程质量,对于企业的发展具有极其重要的意义。
参考文献
关键字:工民建;混凝土;冬季施工
Abstract: This article analyzes civil concrete construction in winter from three aspects points of the concrete construction quality control, method of construction in winter and common problem as well as prevention measures.Key words: civil engineering; concrete; winter construction
中图分类号:TV544 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)02
一、混凝土工程质量的控制要点
1.工程质量的基础――原材料质量
随着建筑工程的不断发展,现代工民建建筑的原材料质量影响极其重要,其对混凝土的质量以及施工工艺都有非常重要的意义。在生产的过程中,必须对混凝土的原材料进行严格的把关,确认其符合相关标准后方可投入使用。控制原材料的质量,除了要进行监控外,还要随时进行其含量的监测,根据其变化制定出相应的措施,确定原材料的质量可以满足工程的生产,保证混凝土的施工效果。
2、工程质量的关键――混凝土的配制
(1)掌握好配合比
按照工程技术的要求以及施工工艺的需求,配定合适的配合比,确保混凝土顺利的进行施工,达到工程的要求,满足所需的强度。为了实现混凝土技术的提高,性能的改进,满足工程的需求,必须在混凝土的配制中添加部分添加剂,改善整体的效果,实现科学配制,不断地优化混凝土的配合比,改善施工效果,实现经济效益的提升。
(2)随时调整配合比
配合比是根据施工的需求不断地变化的,其会受到施工设备、施工距离施工方法等音像,对混凝土的要求也会随之变化,为了确保混凝土和易性满足施工的需求,可以赌气含水率及用水量做出适当的改变,但前提是水灰比保持一致。
3、工程质量的有力后备――监督控制
混凝土质量的好坏在很大程度上是在实验室中进行的,因此加强其监督控制是非常必要的,监督主要是针对原材料进行监督,根据施工的要求,不断地对其检验监督,确保其符合生产的要求,根据每一环节的需要进行一定材料含量的检测,确保其配制比科学有效。
4、工程质量的核心――混凝土的和易性
和易性是混凝土拌和物的流动性,粘聚性,保水性等多种性能的综合表述。一旦混凝土的和易性无法满足需要,将会导致混凝土出现离析现象,导致工程质量的损坏。一般采用的措施都是利用减水剂来实现混凝土和易性的需求。
5、工程质量的重点――混凝土的浇筑振捣
在完成混凝土的配制,选择了最佳的原材料,对原材料的质量进行了严格的控制,确定配料的准确性,做好均匀搅拌的工作之外,浇注振捣是实现混凝土成型的重要步骤。
6、工程质量的本质――工作人员的意识
意识直接影响人们工作的积极性,作为各项工作的直接操纵者,我们必须控制好人员的管理,才能实现工程的管理,实现施工的管理,提高了工程的质量,提高了混凝土的利用效率。
二、低温季节混凝土地面施工方法
当混凝土地面施工现场连续5昼夜平均气温在5-15度,夜间最低气温高于-3-5度时,应按下述低温天施工规定的方法进行:
1、优选早强剂和促凝剂及其掺量
混凝土拌和物中应优选早强剂、促凝剂品种与掺量。
2、加强保温保湿覆盖养护
可先用塑料薄膜保湿隔离覆盖或喷洒养护剂,再采用保温草帘、泡沫塑料等保温覆盖初凝后的混凝土地面。遇雨雪必须再加盖油布塑料薄膜等,防止保温材料变湿丧失保温效果。
3、选用总水化热量高或用量大的水泥
应选用总水化发热量大的R型水泥或单位水泥用量较多的32.5级水泥,不宜掺粉煤灰。粉煤灰的持续水化需要两个条件:一是保持长期足够的湿度;二是要有足够的温度,两者缺一不可。否则,粉煤灰不能水化和提供长期强度,水化不了的粉煤灰在混凝土中是有害无利的。
4、控制混凝土拌和物温度
搅拌机出料温度不得低于10度,摊铺混凝土温度不得低于5度。在养护期间,应始终保持混凝土地面最低温度不低于5度。因为混凝土只有在这样的最低水化温度下,才可能缓慢增长强度,并保持较高的后期强度增长率。否则,应采用热水或加热砂石料拌和混凝土,热水温度不得高于80度;砂石温度不得高于50度。
5、测温
应随时检查气温、水泥、拌和水、拌和物及路面的温度,每班至少测定4次。
《施工规范》规定气温区间和应采取的蓄热施工措施。在建筑工程中,低温施工方法有很多种,《施工规范》考虑到混凝土地面施工时的原材料用量大,除了水可加热外,砂石料几乎不可能加热使用。施工规范对低温施工规定加早强剂、促凝剂的保温保湿蓄热施工法,实践证明是切实可行的混凝土地面施工方法。
若混凝土地面冬季施工受冻后引起表面强度不够,地面起砂起灰,建议使用VL-M2水泥地面起砂处理剂进行硬化处理,可以快速提升硬度、强度和耐磨性。
三、冬季混凝土施工的通病及预防措施
(一)钢筋的锈蚀与混凝土裂缝
由于钢筋的氧化锈蚀伴生体积膨胀,致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝。其次,水泥的安定性不良,混凝土的水灰比太大,早期强度低,失水太快也会引起开裂。混凝土内部水分由边缘向中心移动,形成压力也将引起轴向裂缝。
预防措施:
1.严格控制氯盐的掺量。按照“钢筋混凝土工程施工及验收规范”规定:氯盐掺量不得超过水泥重量1%,基本钢筋就不锈蚀。
2.限定量的氯盐掺入时应充分溶解或搅拌均匀,以防止偏折引起局部钢筋锈蚀。
3.控制水泥质量和混凝土混合物水灰比,增大其密度性,防止水分转移,均能有效地防止混凝土的裂缝产生。
(二)结构疏散与水分转移
水分转移及结构疏散的混凝土,以表面呈冰晶、土黄色,砂浆骨料结合脆弱,声音空哑等为特征。同时由于混凝土内部压力差、温度、湿度差,使水分自边缘向中心移动造成空隙。
预防措施:
1.适当掺用以防冻剂-减水剂-早强剂-引气剂组成的复合外加剂,减少水灰比,采取重复振动,加压振动,提高结构致密性。
2.混凝土表面“冰封”利用其湿水性均为有效。
(三)表面起灰
所谓“表面起灰”是以砂浆和粗骨料相脱离,表面起灰,骨料为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大,离析,泌水严重,粘聚性、保水性差,加上养护温度低,水泥水化趋于停止,混凝土水分迅速外离,导致表面起灰。
预防措施:严格控制水灰比,延长混凝土混合物搅拌时间,表面覆盖塑料薄膜保水
(四)结晶腐蚀-混凝土表面返霜
混凝土硬化后,某种外加剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面,而混凝土表面的水分则逐渐蒸干,此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。
预防措施:
1.适当控制外加剂的用量(最好不要超过水泥重量5~7%)
为确保冬季施工安全生产,坚决遏制安全事故发生,现将有关事宜通知如下:
1、各施工单位要认真制定针对性强的冬季施工安全措施,开展冬季施工安全生产知识的宣传、教育和培训,提高作业人员的自我防范意识和安全操作技能。2、各施工单位要根据气候变化,灵活安排不同工种工作,在遇到大风、雨、雪等恶劣天气时应立即停止室外作业,及时清除施工现场的积水、积雪,在采取有效的防冻、防滑措施后方可进行正常施工。
3、各施工单位要加强作业人员生活区的管理,严禁将未完工工程的地下室作为住宿场所,工人宿舍取暖设施应设专人管理,严禁明火取暖和乱拉、乱接电器,严防烟气中毒、火灾和触电事故。
4、要加强对明火作业的管理,对各类易燃、易爆物品要严格管理,合理有效配置消防器材,严防发生火灾、爆炸事故。
各施工单位应切实加强安全生产工作,进一步认识和把握安全生产工作的规律性,力争掌握安全生产工作的主动权,努力做到在建设过程中,通过发挥自身的管理优势、人才优势和物质保障优势,从根本上杜绝重大安全事故的发生。冬季施工要求:
1、冬季施工必须做到安全生产,确保工程质量。冬季施工的措施方案尽量经济合理,并尽量减少能源消耗。
2、已确定进入冬季施工的项目,在冬季施工材料、设备落实后,要保证施工力量,做到连续施工,避免造成不必要的浪费。
3、根据各自工程特点及冬季施工信息的反馈情况,布置冬季施工原则及实施方针,编制冬季施工方案。
4、技术培训。进入冬季施工前,各施工单位要对施工管理人员、测温人员和操作人员进行培训,考核合格后方可上岗。
5、施工现场所有准备工作必须达到进入冬期施工的条件。现场生活设施做好入冬准备,并符合安全消防要求,未完成工序进入冬期施工前应停在合理部位。
6、冬季施工计划管理,进入冬期施工前,将冬季施工准备工作项目和用工纳入生产计划和用工计划,并结合各级施工方案,统一安排生产计划。
7、测温与保温管理。在整个冬期施工过程中,要组织专人进行测温工作,负责测温人员应将每天测温情况通知工地负责人,出现异常情况立即采取措施,测温记录最后由技术员归入技术档案,测温项目:每日实测室外最低、最高温度、砂浆温度。
8、要加强安全消防管理、冬期施工检查、冬期施工管理工作.
一、编制目的
为保障冬季各施工项目安全、优质、高效的运行,保障施工机械、设备不受意外损坏,保障人身健康与财产安全,做到防患于未然,结合项目部实际情况和冬季气温特点,特制定本措施。
二、编制依据
1、国家电网公司《电力建设安全健康与环境管理工作规定》
2、《电力建设安全工作规程》(火力发电厂部分)DL5009.1-2002
3、公司《职业安全健康管理体系文件》C版
4、《工程建设标准强制性条文》(电力工程部分2006年版)
三、措施汇编
(四)热工专业
1.主要施工项目
1.1电缆竖井、桥架安装。
1.2电缆保护管安装。
1.3仪表管路敷设。
1.4取源部件及敏感元件安装。
2.一般安全施工措施
2.1施工前必须进行安全及技术交底,并有签字记录。
2.2所搭脚手架及安全网须经验收合格后挂牌使用。每日登高作业前仔细检查脚手架是否牢固可靠,捆绑铁丝及脚手架板是否完好。
2.3现场道路以及脚手架、跳板和走道上的积水、霜雪应及时清除并采取防滑措施。对消防器具应进行全面检查,对消防设施应做好保温防冻措施。
2.4高处作业必须系好安全带,安全带应挂在上方的牢固可靠处。高处作业区周围的孔洞、沟道等应设盖板、安全网或围栏。
2.5在高处作业要保持清醒,精心操作,不得站在栏杆外工作或凭借栏杆起吊物件,严禁躺在走道板上休息。
2.6高处作业配带工具包,较大的工具应系保险绳。
2.7上下传递材料时应用绳子捆绑牢固,缓慢提升,传递物品时,严禁抛掷。施工用料随用随吊,不得堆放在脚手板上。
2.8高处作业点焊的物件不得移动,切割的工件、边角余料等应放置在牢靠的地方或用铁丝扣牢并有防止坠落的措施。
2.9在高处所用材料要摆放整齐,必须要有防止坠落和被大风卷走的措施。
2.10在夜间或光线不足的地方进行高处作业,必须设足够的照明。
2.11动用电动工具应由合格电工接线,电动工具外壳可靠接地,移动工作地点时应可靠断电。
2.12焊工持证上岗,并使用操作电焊机,电焊机一次侧绝缘处理良好,接线柱压紧。清除焊接地点周围易燃易爆品,高处施焊时应有防止焊渣迸落的措施。
2.13施工中应尽量减少交叉作业。必需交叉时,施工负责人应事先组织交叉作业各方,商定各方的施工范围及安全注意事项。各工序应密切配合,施工场地尽量错开,以减少干扰。无法错开的垂直交叉作业,层间必须搭设严密、牢固的防护隔离设施。
3.冬季设备管理措施
3.1雨雪天气不得运输仪表及控制装置。
3.2设备到货开箱后要集中放置设备库房,并做好防冻、防潮工作。
3.2露天放置的设备、仪表开箱验收后,必须用塑料布防护,再恢复原包装或用帆布进行全面封盖。
3.3现场安装的设备做好冬季防冻、防潮及保护措施,防止设备和仪表的损坏。
3.4尤其是精密设备要做好防护工作,对防潮设备要有防潮措施,设备门、盖等要及时关严盖好,防止雨水、潮气侵入,要定期检查现场设备的防护情况。
4.防冻措施
4.1冬季施工前,施工人员应在安全员的组织下,准备充足的防寒服、棉安全帽等御寒用品,以防冬季施工时发生人员冻伤事故。
4.2对消防器具应进行全面检查,对消防设施应做好保温防冻措施。
4.3拖拉机等机动车辆停用后,水箱必须放水。循环水打压用的塑料管必须将水放尽,以防水箱及管子冻裂。
4.4油箱及容器内的油料冻结时,应采用热水或蒸汽化冻,严禁用火烤化。
4.5在低温下高空作业及使用手锤及大锤时,需佩带防寒用品,以防手脚冻僵发生危险。
5.防滑措施
5.1施工现场道路以及脚手架、跳板和走道上的积水、霜雪应及时清除并采取防滑措施。
5.2遇有大雪、大雾、雷雨等恶劣气候条件时,不得进行项目工作。
5.3运输设备及材料的汽车、拖拉机等轮胎式机械在冰雪路面上行驶时,应装防滑链。
6.防火措施
6.1进入冬季施工前,应对消防器具进行全面检查,对消防设施做好保温防冻措施。
6.2对取暧设施应进行全面检查,并加强用火管理,施工现场严禁明火取暧。
6.3由于冬季用电负荷增大,电工应对有关线路进行全面检查,并清除周围的易燃物,以防发生电起火现象。
6.4在易燃、易爆、配电设施区域应挂标志牌和警示牌。
6.5电火焊作业应检查周围及下方有无易燃物,并采取可靠的措施,下班前必须检查火种是否全部熄灭,确认无误后可离开。
6.6氧气瓶、乙炔瓶要保持至少8m的距离,气瓶和明火的距离不得小于10m,以防发生爆炸事故。
7.防风措施
7.1不宜在雨、雪或大风等天气进行露天焊接,如确实需要时,应采取遮蔽,防止静电及火花飞溅的措施。
(五)电气专业
1.冬季施工技术准备
1.1确定冬季施工项目,计算冬季施工工程量。
1.2冬季施工前进行安全交底及技术交底。
1.3现场施工条件变化或方案实施过程中需要变化,按技术管理制度办理施工变更方案和变更手续。
2.冬季施工资源准备
2.1按计划准备好下列物资:保温材料、零件、工器具和测温表、防火器材、劳保用品、记录表格
2.2照明充足、电气设备完好。
2.3施工道路畅通,冰雪及时清除、作业面为冻结现象。
2.4现场设置适量取暖点。
2.5配备必要的防寒劳保用品。
2.6消防器材完好。
3.冬季施工措施
3.1气温低于-5℃进行露天作业时,施工现场附近应设取暖休息室,取暖设施应符合防火规定,施工采暖供热设施必须悬挂明显标志,防止人员烫伤。
3.2对消防器具进行全面检查,对消防设施做好保温防冻措施。
3.3对取暖设施进行全面检查并加强用火管理,及时清除火源周围的易燃物。
3.4施工现场严禁用明火或碘钨灯取暖,防止火灾发生。
3.5各种设备、仪器应有防冻、恒温设施,确保其精确度。
3.6露天的贵重设备(有保护要求),需搭设防护棚或盖专门的小间。当有防冻要求时,防护棚或小间内均应有取暖设备。。
3.7设备和精密仪器应采取特殊保护措施,防冻、防潮,防止设备和仪器的损坏。
3.8试验室要保持恒温和干燥,确保校验设备的正常使用。
3.9霜冻、雨、雪后必须将施工现场清理干净,脚手架和跳板及走道上的积水、霜雪应及时清除并采取防滑措施。
3.10冬季施工前,认真做好防冻、防滑、防火等安全用品的准备和检查。
3.11在冬季对消防器材进行全面检查,对消防设施采取保温措施,以备待用。
3.12施工区域的冰雪及时清除,并采取撒沙子等必要的防滑措施。
3.13参加高处作业的施工人员必须穿防滑鞋,并将安全带挂在上方牢固可靠的地方。
3.14大风及雨、雪后,要检查脚手架是否有塌陷现象,如有发生,立即加固。
3.15下雨、雪天使用电动工具和电焊必须采取可靠且有效地防触电措施,使用合格的绝缘手套、绝缘鞋。
3.16对各电气设备应加强巡视、防尘、防冻、防挂冰、防放电伤人。
3.17各种仪表应有防冻、恒温设施保持其精密度。
3.18电气设备到场后应有专人对其负责防止小件丢失。精密仪器应采用特殊保护的办法。
3.19电气设备存储应充分考虑到现场天气环境的影响。
3.20电气设备工作间、配电室严禁使用热光源,临时照明电源绝缘检测应合格。
3.21电气设备工作间、配电室内的包装箱等易燃、易爆物应及时清理。
3.22各电气工作间、配电室应加强管理,以防无关人员带入火种或损坏防护设施
3.23已安装完毕未投入运行的电气设备,做好必要的防护措施。
3.24已安装的蓄电池,在气温低于5℃时,采取保温措施,但不得有明火。
3.25真空泵、滤油机等机械冬季不用时必须将油、水放净,防止泵体和管路冻裂。
3.26雨雪天气不得运输仪表及控制装置
3.27起重作业时,应注意物体与地面,物体与物体之间的冻结,大风、大雪、大雾天气禁止吊装作业。
3.28对取暖设施进行全面检查。
3.29冬季风干物燥,容易起火,以及时清理仓库周围杂草,禁止用电加热器和明火。
3.30油箱、容器及油泵内的油料冻结时,应用热水或蒸汽化冻,严禁用火烤。
3.4电气设备安装施工措施
3.4.1变压器安装冬季施工措施:
(1)变压器安装施工由于在户外,冬季施工难度较大,也容易发生人员滑落危险,所以施工过程中应格外注意防滑。
(2)施工前检查脚手架是否牢固,清除脚手架上的杂物及积雪,配备好安全防护用品。
(3)附件安装前需进行清理,需预热部件必须采取相应的预热措施,重点部位要采取相应的保暖措施。
(4)滤油过程中要注意防冻,搭设防护棚,24小时派人监护,可用电热器取暖严禁炉火。
(5)吊装主、辅设备时一定要注意防滑,即时清理吊勾,物件上的积雪、杂物严防伤人。
3.4.2盘柜安装冬季施工措施:
(1)室外安装设备必须注意防滑、防冻。
(2)高空作业配备好相应的安全防护设施,并在施工前检查施工现场,清理杂物和积雪。
(3)对控制设备做好保温措施,并覆盖防护用品。
(4)个别精密设备、部件要放到有采暖设施的屋里或用棉被盖好。
(5)动用火焊要办理动火票并注意防风及放火灾措施。
3.4.3蓄电池及直流盘柜安装冬季施工措施:
(1)蓄电池安装及运行温度必须保证室内温度在5℃以上,室内最好采用正式采暖;若是由于条件限制正式采暖无法投入,采用电暖器采暖,严禁采用火炉采暖。避免发生火灾,烧毁设备。
(2)直流盘柜安装及运行温度正常要求在0℃以上。盘顶覆盖防水布,防止采暖管道冻裂或焊口破裂漏水、漏汽,造成盘柜进水。
(3)蓄电池和直流室安装正式门,若安装临时门,加绵门帘,相关施工人员进出随手关门。
(4)蓄电池和直流室必须有巡检人每天巡检并做记录,环境温度降到-20℃以下,必须每天早晚各巡检一次做好记录。
(5)动用火焊要办理动火票并做好防火措施。新晨
3.4.4电缆敷设冬季施工措施:
(1)现场道路以及脚手架、走道上的积水、霜雪应及时清除并采取防滑措施。
(2)冬季电缆轴放在厂房温暖的地方,防止电缆冻裂,电缆敷设时环境温度不得低于电缆的使用条件。
(3)电缆存放地点环境温度低于电缆的使用条件时,不要放电缆,等电缆在温暖地方存放24小时后再敷设。
(4)长时间户外作业人员要注意保暖,以防冻伤。
(5)室外敷设电缆时不得用力摔打电缆以免将电缆皮摔裂损坏绝缘。
3.5地线和托架冬季施工措施:
关键词: 冬季 施工 措施中图分类号:TE42文献标识码:A
引言:冬季由于气候寒冷,施工困难,必须采取防护措施。加之施工周期的长短对一建筑项目效益的影响是非常重要的,由于施工进度的需要不可避免的要进行冬季施工。
1.冬期施工前的准备工作
1.1温度监测
冬期施工开始和结束的日期应以气温条件为准,即当室外昼夜平均气温低于+5℃,且最低气温低于0℃时,即转入冬期施工,当次年初春连续七昼夜不出现负温时, 方可转入常温施工。根据以往的经验,寒流到来时气温变化突然并伴有大风、雨雪天气,温度大幅度下降,对施工尤为不利。现场实测大气温度纪录,现场安排专人进行大气测温,并做好记录,质量检查员现场进行监督检查,切实做好进入冬施的工作准备。
1.2混凝土搅拌站
混凝土搅拌站必须提前做好采暖与保温工作,以保证冬施期间砼施工的正常进行。
1.3技术准备
(1)进入冬期施工前,要由工地技术人员向有关班组作一次冬期施工作的技术交底,在重要部位施工时要针对工程的特殊情况做好冬施措施和安全施工交底。
(2)工程冬期施工基槽、土方开挖、混凝土施工,为节约能源,降低成本,采用蓄热法保温和养护。开挖后的土方、基槽采用保温棉和草袋保温覆盖。
1.4冬施物资、设备准备
各种施工机械在进入冬期施工前,要备好冬期所用的防冻液和冬期用油。冬期施工辅助材料草帘、棉毡、蓬布、塑料布、养护剂、脚手架、煤、火炉、锅炉,按实际需要材料品种和数量以现场实际发生量为准。
2.主要施工技术措施
2.1技术要求
(1)冬期施工期间,用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,在抗压强度达到设计强度的40%及5MPa前。未采取抗冻措施的浆砌砌体,在砂浆抗压强度达到70%前不得受冻。
(2)土方工程,在工程施工时和完工后,均不得受冻。
(3)冬期施工时,应制定防火、防冻、防煤气中毒等安全措施,并与当地气象部门取得联系,做好气温观测工作。
2.2土方工程冬期施工
2.2.1土方开挖与防冻
(1)工程将开挖土方储存在相应的临时存土场以备回填用量,若部分急需回填料做好防冻措施。
(2)对冬期待开挖的地基土要进行保温防冻工作。土的防冻工作最好在冻结前进行,采取覆盖保温材料法。开挖完的基坑基底土层要做好保温防冻工作。
(3)已挖的基槽铺设在沟底表面,靠近沟壁处的棉毡或草袋要加厚。未开挖的沟槽,棉毡或草袋铺设宽度为土层冻结深度的两倍与沟槽宽度之和。
(4)土方开挖完毕,如果间歇时间较长,要在地基上预留一层松散土层(200~300mm)不挖除,并用保温材料覆盖,待基础施工时再清除到设计标高。
(5)冻土的一次松碎量要根据挖运能力和气候条件确定,松碎后的冻土要挖掘清除,避免重新冻结。
2.2.2土方回填
(1)把回填用土预先保温。将挖土堆积一处进行严密保温,等需要回填时,将内部含有一定热量的土挖出进行回填。
(2)在冬期挖土中将未冻土堆在一起加以覆盖,防止冻结,留作回填用料。
(3)所有回填的地方均必须排除积水,清除冰块等杂物,土方回填每层铺土厚度应比常温施工减少20-25%,预留沉降量比常温施工时适当增加。回填土工作应连续进行,防止基土或已填土层受冻。
2.2.3春融期间在冻土地基上施工
(1)施工放线时要确定对冻深的影响,核对基槽开挖后残留冻土层的可能均一程度,基槽挖完后应立即验槽,合格后方可施工垫层。
(2)施工前应仔细检查、清除基槽周围的积水和积冰,以防止积水和融化冰水流入基槽内,引起基槽内地基土冻融性质改变而产生不应有的冻融沉降。
(3)应切实做好施工场地的排水沟。施工过程中,严禁雨水或施工用水等浸泡基槽。
2.3钢筋工程冬期施工
(1)钢筋在加工、运输、绑扎过程中,要注意防止撞击、刻痕等缺陷。
(2)冰雪天要采取护盖措施,防止钢筋表面结冰瘤。在混凝土浇筑前,应清除钢筋上的积雪、冰屑,必要时用热空气加热,绑扎完毕后尽快进入下一道工序。
(3)雪天现场不宜焊接作业,必须施焊时,应采取有效遮蔽措施。焊后未冷却接头不得碰到冰雪。
(4)负温搭接焊接时,接头的焊缝不小于钢筋直径的0.3倍,绗缝的宽度不小于钢筋直径的0.7倍。
2.4混凝土工程冬期施工
冬期施工,混凝土工程是重点,《水工混凝土施工规范》(DL5144-2001)要求混凝土的温度降至0℃前,砼的抗压强度不得低于抗冻临界强度(普通硅酸盐水泥拌制的砼,混凝土不低于7.0MPa,成熟度不低于1800℃·h),《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)要求冬期施工期间,用普通硅酸盐水泥配制的混凝土,在抗压强度达到设计强度的40%及5MPa前不得受冻。
混凝土冬期施工时,混凝土总体采用蓄热、表面喷涂养护剂保湿养护。日平均气温-10℃以上时,宜采用蓄热法,日均气温低于-10℃时搭设暖棚。混凝土的浇筑温度采用蓄热法时不应低于 5℃,采用暖棚法不应低于 3℃。
2.4.1混凝土搅拌
(1)混凝土搅拌站内搭设暖棚,棚内设取暖措施,棚内温度不低于10℃。混凝土所使用材料的储存、搅拌、运输由搅拌站及入模前的混凝土保温都必须控制。
(2)混凝土组成材料加热温度要根据需要混凝土拌合物的最终温度按计算确定,混凝土的温度要控制在35℃以内,冬期施工期间用砂中不得含有直径大于1cm的冻块。
(3)组成材料要优先考虑加热水,当水加热达不到要求温度时,考虑对砂石加热,当石子干燥无冻块时,可只加热砂子。拌合水加热≤80℃(水锅炉加热),骨料加热≤60℃(蒸汽直接加热法)。冬施期间对原材料加热温度应予以控制,如下表
原材料加热温度 表3.4.1-1
(4)搅拌时要先投入砂石和水拌合,然后再投入水泥拌合,不得将水泥与热水直接搅拌,以免产生假凝。搅拌时间比常温期节延长50%,严禁将带有冻团和冰雪的砂石装入搅拌机内。
(5)蓄热法施工的混凝土,采用普通硅酸盐水泥拌制混凝土,水灰比应控制在0.6以下。混凝土浇筑时间应尽量选在上午9:00以后,下午16:00以前气温较高的时间,浇筑完毕要及时覆盖保温,对边、棱角部位的保温厚度应增大到面部的2~3倍。待混凝土开始缩水期间喷一层2-3mm养护剂保湿、防风进行养护。
(6)该工程混凝土量比较集中的结构工程必要时采用暖棚法施工(例如倒虹吸管身,桥墩及盖梁)。暖棚法施工时,在棚内具有代表性的位置设置测温点,测温点离地50cm高,每昼夜测温不少于4次,确保棚内温度不低于5℃。
2.4.2混凝土的运输和浇筑
(1)冬期施工运输混凝土拌合物,应使热量损失尽量减少,可采取下列措施:
①正确选择放置搅拌机的地点,尽量缩短运距,选择最佳的运输路线;
②正确选择运输容器的形式、大小和保温材料;
③尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土的工作。
(2)混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,混凝土运输车采用保温布包裹料斗。
(3)严寒期节浇筑混凝土要对运输机具进行适当的护盖保温,尽量缩短运输距离和装卸次数,浇筑时要快浇快盖,工作面尽量缩小,以减少热损失。随时对混凝土入模温度采用温度计测温。
(4)混凝土浇筑后要随时测量入模温度,并及时做好保湿保温覆盖,先喷一层2-3mm养护剂来保湿,然后再覆盖一层棉毡或草袋来保温,各层要相互搭盖严密防止透风。
作为施工管理人员,我们应该始终牢固树立质量意识和品牌意识,在冬季施工中,应该认真做好以下工作来确保混凝土的质量。
首先,做好冬季施工前的准备工作。
(1)编制方案:进入冬季施工的工程项目,在入冬前应组织专人编制冬季施工方案。编制要遵循以下原则。
①确保工程质量。
②经济合理,使增加的费用为最少。
③所需的热源和材料有可靠的来源。
④确实能够缩短工期。
冬季施工方案中应包括以下内容:
施工程序;施工方法;现场布置;设备、材料、工具等的供应计划;安全防火措施;测温制度和质量检查制度等。施工方案确定后,要组织有关人员学习,并向班组进行交底。
(2)培训学习:及时组织相关人员(如测温保温人员、火炉管理人员等)进行技术培训,使他们掌握本工作范围内的有关知识,明确职责,并经考试合格后,方可上岗。
(3)现场准备:
材料要求:
现场拌合混凝土之前,采用热水冲洗搅拌机,并将积水排除。拌合料所用的水应为饮用水,骨料应级配良好、坚硬,砂子含泥量应在3%以内,泥块含量应在1%以内;石子含泥量应在1%以内,泥块含量应在0.5%以内。水泥要采用普通硅酸盐或硅酸盐水泥,强度等级不低于32.5MPa,使用前宜运入暖棚内存放,并提前进行安全性和强度试验,合格后方可使用。防冻剂宜选用硝酸钙(含加气、减水组分更好),掺量按使用说明书,用量为3%,由定量容器加入,不得多加或少加。
搅拌前,浇筑工具和人员必须提前到位;模板内不得有杂物,不浇水。
北方地区冬季来得早,进入十月中旬以后,要注意及时收听当地的气象预报,开始每天测温,并做好气温突然下降的防冻准备工作。
其次,冬季施工中的技术要求:
(1)配合比应比原施工配合比提高一级,坍落度控制在5~7cm;拌合水应进行加热,水温控制在60℃~70℃为宜(不能超过80℃)。当加热水仍不能满足要求时,再对骨料进行加热。使用时水泥不得直接加热,并不得与80℃以上的水直接接触。
(2)搅拌混凝土时,骨料中不得带有冰、雪及冻团,搅拌时间比常温延长50%。加料搅拌顺序:将骨料与水先拌合,然后再加入水泥,以免造成水泥假凝,影响混凝土质量。同时,在混凝土施工区,分点放置温度计,派专人查看温度,以便于随时加大生火范围,提高温度,保证质量。
(3)混凝土出搅拌机的温度不应低于10℃,运输过程中的热量损失不能降低过快,要求每小时不能超过4℃~5℃,人模温度不应低于5℃。
(4)其他要求:由塔吊到施工地点浇筑应尽可能缩短时间,混凝土运到现场后15min内振捣完毕,不得任意延长振捣时间;混凝土应连续作业,尽量不留施工缝,并按要求留置好混凝土试块。
另外,也是最关键的一点,就是一定要加强混凝土的保温工作,它关系到混凝土是否受冻、强度,是否受影响等等。因此,加强混凝土的保温工作十分重要。在对浇筑好的混凝土进行保温时,应做到以下几点:
(1)保温方法的确定:根据冬季施工方案所确定的保温措施,对浇筑好的混凝土应及时加以保护,北方地区一般采用蓄热法进行保温。
(2)保温材料的选用:选用透气性能好的塑料薄膜、保温性能好的草毡子或厚棉被等。
(3)如何有效保温:采用蓄热法进行保温的具体方法是:混凝土表面收抹完后,立即用塑料薄膜覆盖,上铺草毡子(或5cm厚棉被)一层,并保持草毡子(或5em厚棉被)干燥。负温情况下混凝土不得洒水养护。
用塑料薄膜和草毡子(或5cm厚棉被)覆盖混凝土表面的作用,是使水化热量蓄保起来(为防雨雪天气把草毡子或棉被湿透而失去保温作用,也可把草毡子或棉被盖在底层,把塑料薄膜盖在上层),以减少混凝土热量的失散。同时,对混凝土的侧面,也一定要加厚盖好,减少空气对流。另外,根据气候情况,在混凝土浇筑四周周边生火保温,值班人员要时刻注意加煤和控制火势,确保已浇筑好的混凝土的温度,并防止熄火和火灾事故的发生。
(4)模板的拆除:模板拆除时间应根据混凝土强度及混凝土内外温差确定,并避免在夜间或气温骤降时拆模。在气温较低季节,当预计拆模后有气温骤降,应推迟拆模时间;如必须拆模,在拆模的同时要采取保护措施。
关键词:混凝土;冬季施工
Abstract: since in recent years, China's construction market kept development, it also makes our surrounding environment with the constant change, especially the urban construction obtained fast development, we qi building around the ground, make our city has undergone earth-shaking changes and many buildings is to let a person shine at the feeling. This paper is mainly for concrete construction principle of the winter, detailed introduces the concrete mixture adjustment and heat storage method, external heating, greenhouses in concrete method was adopted in the winter the measures and method, in order to ensure the quality of concrete construction in winter.
Keywords: concrete; Winter construction
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
0 引言
国民经济的发展带动着城市建设的发展,近年来,我国建筑市场的不断繁荣发展,使得我们周围的环境变化日新月异,特别是城市建设更是得到了飞速的发展。我们周围的一座座桥梁,一幢幢大楼在不经意间拔地而起,给我们的城市增色不少。得益于混凝土冬季施工技术的发展,逐渐的,很多混凝土的工程在0℃以下的冬天也在继续施工。但是,我们也清楚,如果不采取合理冬施措施的话,混凝土工程的质量很容易出现问题,形成安全隐患。作为工程技术人员,需要懂得混凝土冬施的原理,掌握其具体的方法,并且能运用到冬施过程中,才能确保混凝土的质量,保证工程的质量。
1混凝土冬季施工的原理
我们常说的混凝土冬季施工乃指――在寒冷地区或者气温普遍下降的日平均气温保持在5℃以下,或者最低气温保持在-3℃以下,这种气温连续保持5 d或多于5 d时,混凝土就需要采取冬季施工措施了。
在冬季,特别是我国北方,外部气温较低,这样会造成混凝土受冻而反应速度减慢,更主要的是,如果混凝土浇筑后形成较低强度时就受冻的话,这样混凝土易被冻疏,其最终强度会降低。混凝土在浇灌后,由液态变为固态,最后具有很高的强度,这是混合物进行水化作用的结果。水化作用的速度和混凝土的配合比以及反应温度有主要的关系,配合比好和温度高,则反应速度快,反之亦然。当反应温度降低到0℃时,混凝土混合物中的一部分水就会结冰,这样参与水化作用的水就会变少,导致水化作用速度减慢,强度的增加也变慢。如果温度继续下降,混凝土中的水就会凝固成冰,混凝土由于冻胀,体积略增,水化反应基本停止。
经过实验证明,以及笔者平时工作的经验积累,得出结论:冬施混凝土需要有一段预养期,调整混凝土配合比和采取一定的保温加热措施来加快水化反应速度及混凝土的凝固速度,预养期的时间越长,最终强度损失越小。当气温恢复到0℃以上,混凝土解冻后,混凝土强度继续增加。当混凝土经过预养期,强度达到标准养护28 d的35%以上时,混凝土的最终强度和正常养护的强度相近,如果前期强度小的话,则最后强度也会有不同程度的损失。防止混凝土早期受冻,这是混凝土冬季施工最需要注意的。
2混凝土冬季施工方法
由上面分析我们可以得出,为了保证混凝土的最终强度,混凝土冬施中,我们必须采取一定措施使混凝土早期不被冻坏。针对不同的工程情况,不同的气候条件来确定不同的冬施方案,考虑混凝土的配合比、添加剂、养护方法的选用,同时考虑节省造价,保证质量等条件,选择一种或几种措施运用于具体的混凝土冬施中。下面是几种在混凝土冬施中常被采用的措施。
2.1调整混凝土配合比
实验表明,硅酸盐水泥的水化热比较大,选择早强硅酸盐水泥,可以获得较高的早期强度,还可以通过反应产生较多的热量来提高混凝土的温度;控制水灰比,增加水泥的用量,增加水化反应产生的热量,减少水的用量,减少多余游离水的含量;加入早强剂,提高混凝土的早期强度,减少混凝土的凝固时间;做好混凝土的级配控制,提高其密实度;加入防冻剂,使混凝土在0℃以下也可以硬化,一定时间内达到要求强度。
2.2蓄热法
蓄热法就是把混凝土的各种原材料进行提前加热,储存热量,使其在搅拌前就有较高的温度,这样混凝土经过搅拌和运输,直至浇灌后,混凝土都有比较高的温度,这样可以提高其水化反应的速度,加快混凝土的凝固。一般来说,我们只把混凝土混合物其中的水进行加热,其原因是因为给水加热操作上比较简单,同时水的热容也比较大。水加热的温度一般控制在60℃以下,水加热后,不能直接和水泥进行搅拌,防止出现假凝,所以我们要先将沙子、石子和水进行拌合,并且在其充分拌合,热交换基本完成后再和水泥进行拌合。混凝土搅拌完成后,同时也需要注意运输过程中和浇筑后混凝土的保温,常规做法就是先在混凝土表面铺一层塑料薄膜,然后再在上面铺上棉被和草帘等进行保温,同时要保证搭盖严实,尽量减小混凝土内热量的损失。蓄热法主要用于气温在-10℃左右,此方法有操作简单,发生费用比较少的优点,但是要注意混凝土的外部保暖,防止混凝土外部受冻。
2.3外部加热法
外部加热法是通过外部提供的热量,来提高混凝土的温度。可以对混凝土直接加热,也可以加热混凝土周围的空气。经常采用的方法有:
1)室内生火炉进行加热:本方法适合在室内应用,首先要保证其加热环境的相对封闭,不要让内外空气形成对流而使室内热空气迅速外流,同时做好火炉的排烟措施,防止炭火燃烧生成的二氧化碳把混凝土表面碳化,同时也防止生成有害气体伤害到人。此方法操作简单,但现场的封闭比较困难。
2)电加热:利用混凝土中的钢筋作为电极,把电能转化为热能来提高混凝土的温度,或者直接把电热设备放到混凝土表面来进行加热。此方法操作简单,但用电量较大,费用较高。
3)蒸汽加热:利用锅炉产生的蒸汽对混凝土进行加热,但不能增加混凝土的水灰比。此方法发生费用较大,热量损失也较高。
2.4暖棚法
混凝土浇筑后,在浇筑好的混凝土上面搭设暖棚,在暖棚内采用暖风机或蒸汽排管等设备进行供热,让棚内的温度保持在0℃以上。此方法发生费用较大,而且施工现场难以实现,所以也较少采用。
3结语
混凝土在冬季施工的现象越来越普遍了,但是就因为是在冬季施工,相应的质量问题也逐渐增多,主要问题就是混凝土受冻后其最终强度达不到要求。针对实际的工程采取合理的混凝土冬季施工方案,尽量减少出现事故的费用,是一个优秀工程技术人员必须具备的能力。
参考文献: