寒冷地区冬期混凝土结构养护质量的保证措施.pdf

寒冷地区冬期混凝土结构养护质量的保证措施 柳满庆 骆发江 赵耀 陈国荣 田彪 中建三局建设工程股份有限公司西北公司 西安 7 1 0 0 6 5 摘要：在寒冷地区的冬季进行施工，会由于气温低而导致混凝土施工养护难度较高。以兰石装备制造工业园行政中心 办公楼项目工程为例，对寒冷地区冬期混凝土结构养护施工相关措施进行了探讨，以期为相关工程施工提供借鉴。 关键词 ：寒冷地区 冬期施工 混凝土养护 质量控制 中图分类号：T U 7 4 4 文献标识码 ：B 文章编号：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 4 ) 0 9 1 0 7 6 0 2 Gu a r a n t e e Me a s u r e s f o r Cu r i n g Qu a l i t y o f Co n c r e t e S t r u c t u r e i n Co l d Re g io n W i n t e r Se a s o n L i u Ma n q i n g L u o F a j i a n g Z h a o Y a o C h e n g G u o r o n g T i a n B i a o C o n s t r u c t i o n o f T h r e e C o n s t r u c t i o n P r o j e c t s i n t h e N o r t h we s t B u r e a u C o ， L t d X i a n 7 1 0 0 6 5 1 工程概 况 兰石集团装备制造工业园区建设项 目行政中心工程 ， 位于兰州新区经十三路东侧 ，纬一路北侧。本工程是1 栋 主楼 为1 2层 、两侧附楼为3层 的办公楼 ，含1层地下室 ( 桩基础 )，整体为框架结构。办公大楼及地下车库总建 筑面积约为6 9 1 9 5 7 2 m 。建筑总高度为6 0 0 m。本工程 自2 0 1 3 年1 1 月s 日进入冬季施工 ，连 日以来大气温度持续 下降，最低温度达 一2 0。 C，最高气温 一2。 c，日平均温度 一 1 1。 C 2 混凝 土的原料及制 本工程采用甘肃某公司的预拌混凝土。 ( a) 混凝土配合 比中，采用祁连 山P O 4 2 5 水泥 ，水 胶比为0 4 1 ，粉煤灰 ( I I 级 ) 掺量为胶凝材料1 7 ，外加 剂选用MN F - 1 高效防冻剂 ( 一1 5 。 C ，掺量为5 ) 和MN F 一 8 缓凝高效减水剂 ( 掺量为2 3 ) 。4层梁板 ( C 3 5) 混 凝土质量配合 比为 ：水泥 ： 煤粉灰 ： 细骨料 ： 水 ： 减水 剂 ： 高效防冻剂=3 4 0： 7 0： 7 4 1： 11 1 2： 1 7 0： 7： 2 1 。 ( b)根据冬期施工要求 ，冲洗石子在正温下进行。 根据现场测温和 当时气温 ，要求混凝土拌和物运输到浇筑 时温度不小于1 5。 c，则根据混凝土拌和物运输到浇筑时的 温度 由热工计 算公式得出，热水搅拌混凝土 ，水温控制在 6 07 0。 C。 ( C ) 运输过程 中，罐车采用保温材料进行包裹保温。 QI_一 作者简介：柳满庆 ( 1 9 8 7 一)，男，本科，助理工程师。 通讯地址：甘肃省兰州市安宁区北滨河西路8 5 9 号中和黄河印 象1 0 楼 ( 7 3 0 0 7 0 )。 收稿 日期 ：2 0 1 4 0 5 2 0 1 0 7 6 i 建 筑 施 工第 3 6 卷J l 9 11a ( d) 混凝土采用5 6 m泵车进行浇筑 ，浇筑时先浇筑 墙柱混凝土 ，然后浇筑梁板混凝土 ，混凝土收平后立即用 塑料薄膜和棉毡及彩条布进行覆盖。 3 混凝土的养护方案制定 本工程采用蓄热法、综合蓄热法和暖棚法相结合的保 温措施来保证混凝土冬期施工质量。 方案1 ：混凝 土表面采用薄膜和棉毡彩条布进行覆盖 养护 ，结构层底部采用暖棚法进行升温养护。暖棚 以周边 外架为骨架 ，用彩条布进行维护。结构 内部设火炉 ，采用 废 旧模板木方配合无烟煤进行升温养护。设置每个火炉能 够覆盖7 O8 O m 的范围，并安排看火人，确保持续生火及 防止火灾发生。 方案2 ：混凝土表面采用薄膜+ 棉被 ( 厚3 c m ) 进行 覆盖养护，暧棚 以结构周边满堂架为骨架，在满堂架周边 用彩条布与棉被进行维护。结构内部设临时取暖设备 ( 火 炉 )，采用无烟煤进行升温养护。设置每个火炉能够覆盖 7 O 一 8 O m 的范围，并安排看火人，确保持续生火及防止火 灾发生。浇筑混凝土前2 h 开始升温 ，施工时 ，确保混凝土 入模温度不得小于5。 C，表面温度 不得低于1。 c，混凝土强 度超过4 0 方能逐渐减少暖棚内火炉数量 ，混凝土浇筑完 升温养护至少3 d 。浇筑 同时，还应分别做3组3 d 、7 d 、 1 4 d 同养试块。 4 混凝土冬期养护的监控措施 为了解冬期施工混凝土 内部温度变化情况 ，在混凝土 施工期间采用 电子测温仪进行混凝土测温，在混凝土施工 之前 ，进行测温导线预埋 ，预埋点选择结构构件 中有代表 性 的位置 ，如角部构件、边缘构件等。梁预埋点剖面图如 图1 、图2 所示 ，板预测温点埋设剖面图如图3 ， 设平面及剖面见图4 、图5 所示。 r 号 。 。 o 。 。 柱测温点埋 封 闭保温功能的提高，有效地阻止 了热量的损失，减小了 无烟煤的损耗量，节约了成本。本工程共消耗无烟煤2 8 t 。 图1 边梁测温点埋设剖面 图2 非边梁测温点埋设剖面 图3 板预测温点埋设剖面 图4 柱 测温 点埋设 平面 图5 柱测 温点埋设剖面 5 结果分 析 通过方案1 和方案2 的实施效果，得出以下的结论 ： ( a) 通过 方案1 的实施 ，主楼3 层及 附楼5 区2 层施工 时 ，大气平均 温度 为 一8 。 C ，混凝 土的强度可 以达到规范 要求。可是在 附楼 四区3 层施工时 ，天气突降，浇完混凝 土后 ，当日测得大气温度为 一1 4 。 C时，混凝土强度上升十 分缓慢。得出结论 为：方案1 可 以采用于大气温度不低于 一 1 0。 C 时 的冬期混凝土养护。 当温度为 一2 0 。 C一1 O 。 C 时 ，应采用方案2 。 ( b) 通过方案2 的实施 ，通过测温记录和强度变化可 以看出，当温度为 一2 O 。 c一1 O CB ，采用方案2，冬期施 工混凝土的强度完全可以达到规范要求。 ( C ) 方案2 与方案1 的差别 ：方案2 暖棚周边封 闭材料 采用彩条布+棉被 ，并 以周边满堂架作 为维护结构 ，减 少 了结构 与封闭材料之间的空隙，有效减 少了热量的散失途 径 ，且通过增加棉被进行封 闭，明显提高 了周边保温封 闭 效果 ：方案2 板面覆盖材料改为塑料薄膜+ 棉被 ，且棉被覆 盖严密，保温效果较方案1 明显。 通过温度的柱状图 ( 图6)，可以看 出大气温度均 为 负值 时，采用方案2 后 ，能明显提高棚 内的温度 ，而混凝 土表面的温度也均大于1 0 。 C，满足现浇混凝土在大气温度 一 2 0 。 c 一1 0 。 c 时养护：方案2 通过棉被封闭暖棚及进行混 凝 土表面覆盖 ，增加 了封闭材料和覆盖材料 的成本 ，但是 ； I 2l _ I l 唾 图6 各个环境中的温度 ( f ) 本工程在方案2 环境下单位体积空气升高1 。 C ，所 需无烟煤约0 2 4 k g ，可为以后类似工程提供借鉴。 6关键技术要点 ( a) 根据现场气温和施工条件确 定混凝土的入模温 度 ，根据入模温度反推拌和物出机温度。根据出机温度 ， 通过热工计算求得混凝土拌和时所需水的加热温度。 ( b) 混凝土添加温度为 一1 5 。 C 的MN F 一 1 高效防冻剂， 明显地 改变了混凝 土的和易性、可泵性 ，且坍落度损 失 小。降低 了混凝土中水泥水化的临界温度 ，保证混凝土强 度增长。 ( C ) 混凝土表面采用塑料薄膜+ 棉毡 (一1 O 。 C 以上 ) 棉被 (一2 0 。 C一1 0 。 C 之间 )进行覆盖保温 ，防止了水泥 水化热量的散 失，有效的利用水化热量加速水化过程 ，使 混凝土强度迅速增长。同时塑料薄膜具有保湿作用，防止 混凝土出现失水开裂现象 ( d) 采用暖棚法养护 ，应在混凝土浇筑前2 h 对钢筋 和模板进行预热 ，以减小钢筋模板对混凝土热量的吸收。 ( e)本工程在 构架 中预埋测温导线 ，通过电子测温 仪进行长达 1 个 月测温观察 ，根据实测大气温度、暖棚温 度及混凝土构件 内部温度 ，绘制温度变化趋势图，并结合 混凝土同养试块的强度变化 ，确保养护措施有效。 7 结语 通 过对本工程冬期 混凝 土结构养护施工的实施和研 究，为相似环境冬期混凝土养护提供借鉴。 0 0 0 0 1 】 中国建筑股份有限公 司 建筑施工手册【 M 5 版 北京： 中国建筑 工业 出版 社 2 0 1 1 2 刘中伏 冬期混凝土施工温控与监测分析 J 】 科技信息， 2 0 1 3 ( 1 2 ) ： 3 96 - 3 9 7 【 3 】谢 艳芳 论 建筑项 目冬期 施工 防范措施 【 J 】 科技创 新导报 ， 2 0 0 8 ( 3 1 ) ： 5 3 2 o 1 4 9 Bu nd i I I g c。 ns t nl c t i 。 n I l o 7 7 、 料赠