橋梁混凝土冬期施工技術(shù)及質(zhì)量控制教材 .pptx
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1、橋梁混凝土冬期施工技術(shù)及質(zhì)量控制目錄一、冬期施工概述二、冬期施工要求三、冬期施工混凝土養(yǎng)護(hù)方法四、冬期混凝土施工的質(zhì)量檢查與控制一、冬期施工概述建筑工程冬期施工規(guī)程(JGJT104-2011)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2015)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(GB50119-2013)混凝土外加劑(GB8076-2008)混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)(GB50164-2011)混凝土防凍劑(JC475-2004)城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(CJJ2-2008)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/TF50-2011)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范:現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范:冬期施工的定義冬期施工的定義
2、 建筑工程冬期施工規(guī)程(JGJ1042011)規(guī)定:當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5即進(jìn)入冬期施工;當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)高于5時(shí)解除冬期施工。城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(CJJ2-2008)規(guī)定:當(dāng)工地晝夜平均氣溫連續(xù)5d低于5或最低氣溫低于-3時(shí),應(yīng)確定混凝土進(jìn)入冬期施工。一、冬期施工概述一、冬期施工概述混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結(jié)和硬化,直至獲得最終強(qiáng)度,是由于水泥水化作用的結(jié)果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外,主要隨著溫度的高低而變化。當(dāng)溫度升高時(shí),水化作用加快,強(qiáng)度增長(zhǎng)也較快;而當(dāng)溫度降低到0時(shí),存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰,逐漸由液相(水)
3、變?yōu)楣滔啵ㄋ?。這時(shí)參與水泥水化作用的水減少了,因此,水化作用減慢,強(qiáng)度增長(zhǎng)相應(yīng)較慢。溫度繼續(xù)下降,當(dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰,也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r(shí),水泥水化作用基本停止,此時(shí)強(qiáng)度就不再增長(zhǎng)。混凝土冬季施工的一般原理混凝土冬季施工的一般原理水變成冰后,體積約增大9%,同時(shí)產(chǎn)生冰脹應(yīng)力,其應(yīng)力值常常大于混凝土初期強(qiáng)度值,使混凝土受到不同程度的破壞而降低強(qiáng)度。此外,當(dāng)水變成冰后,還會(huì)在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌,減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結(jié)力,從而影響混凝土的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)冰凌融化后,又會(huì)在混凝土內(nèi)部形成空隙,降低混凝土的密實(shí)性及耐久性。由此可見,在冬季混凝土施工中,水的形態(tài)變化是
4、影響混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)水在混凝土中的形態(tài)進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究結(jié)果表明,新澆混凝土在凍結(jié)前有一段預(yù)養(yǎng)期,可以增加其內(nèi)部液相,減少固相,加速水泥的水化作用。試驗(yàn)研究還表明,混凝土受凍前預(yù)養(yǎng)期愈長(zhǎng),強(qiáng)度損失愈小。一、冬期施工概述混凝土化凍后(即處在正常溫度條件下)繼續(xù)養(yǎng)護(hù),其強(qiáng)度還會(huì)增長(zhǎng),不過增長(zhǎng)的幅度大小不一。對(duì)于預(yù)養(yǎng)期長(zhǎng),獲得初期強(qiáng)度較高(如達(dá)到R28的35%)的混凝土受凍后,后期強(qiáng)度幾乎沒有損失。而對(duì)于安全預(yù)養(yǎng)期短,獲得初期強(qiáng)度比較低的混凝土受凍后,后期強(qiáng)度都有不同程度的損失。由此可見,混凝土凍結(jié)前,要使其在正常溫度下有一段預(yù)養(yǎng)期,以加速水泥的水化作用,使混凝土獲得不遭受凍害
5、的最低強(qiáng)度,一般稱臨界強(qiáng)度,即可達(dá)到預(yù)期效果。對(duì)于臨界強(qiáng)度,各國(guó)規(guī)定取值不等,我國(guó)規(guī)定為不低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的30%,也不得低于3.5MPa。一、冬期施工概述1、混凝土凍結(jié)溫度:1.52開始凍結(jié)(游離水占1/22/3)24全部?jī)鼋Y(jié)(吸附水)。2、混凝土受凍后造成最終強(qiáng)度損失:原因-冰脹應(yīng)力使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋(受凍越早則裂紋越多、越大);鋼筋和粗骨料表面形成冰膜而影響粘結(jié)力。特點(diǎn)-凍結(jié)越早、水灰比越大,則強(qiáng)度損失越多。3、混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢,制約工期:當(dāng)混凝土、砂漿澆筑后,如果氣溫很低,強(qiáng)度增長(zhǎng)也變的緩慢。例如,當(dāng)混凝土在5 條件下養(yǎng)護(hù)28d,其強(qiáng)度僅達(dá)標(biāo)養(yǎng)28d強(qiáng)度的60%左右。欲使混凝土強(qiáng)度有
6、較快的增長(zhǎng),必須采取特殊措施方能滿足施工進(jìn)度的要求?;炷潦軆龅奈:炷潦軆龅奈:σ弧⒍谑┕じ攀鲈恚菏軆雠R界強(qiáng)度是負(fù)溫混凝土冬期施工中的重要技術(shù)指標(biāo),在達(dá)到此強(qiáng)度之后,混凝土即使受凍也不會(huì)對(duì)后期強(qiáng)度及性能指標(biāo)產(chǎn)生影響。當(dāng)混凝土未達(dá)允許受凍臨界強(qiáng)度受凍,則解凍后標(biāo)養(yǎng)至28d,其最終強(qiáng)度損失5%。混凝土受凍臨界強(qiáng)度混凝土受凍臨界強(qiáng)度一、冬期施工概述冬期澆筑的混凝土,其受凍臨界強(qiáng)度應(yīng)符合下列規(guī)定:1.采用蓄熱法、暖棚法、加熱法等施工的普通混凝土,采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥配制時(shí),不應(yīng)小于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)值的30%;采用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥時(shí)
7、,不應(yīng)小于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)值的40%;2.當(dāng)室外最低氣溫不低于-15時(shí),采用綜合蓄熱法、負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法施工的混凝土受凍臨界強(qiáng)度不應(yīng)小于4.0MPa;當(dāng)室外最低氣溫不低于-30時(shí),采用負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法施工的混凝土受凍臨界強(qiáng)度不應(yīng)小于5.0MPa;混凝土受凍臨界強(qiáng)度混凝土受凍臨界強(qiáng)度一、冬期施工概述3.對(duì)強(qiáng)度等級(jí)等于或高于C50的混凝土,不宜小于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)值的30%;4.對(duì)有抗?jié)B要求的混凝土,不宜小于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)值的50%;5.對(duì)有抗凍耐久性要求的混凝土,不宜小于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)值的70%;6.當(dāng)采用暖棚法施工的混凝土中摻入早強(qiáng)劑時(shí),可按綜合蓄熱法受凍臨界強(qiáng)度取值;7.當(dāng)施工需要提高混凝土
8、強(qiáng)度等級(jí)時(shí),應(yīng)按提高后的強(qiáng)度等級(jí)確定受凍臨界強(qiáng)度。一、冬期施工概述水泥冬期施工宜選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。蒸汽養(yǎng)護(hù)可選礦渣水泥。摻防凍劑嚴(yán)禁用高鋁水泥最小水泥用量不宜低于280kg/m3。水灰比或水膠比應(yīng)小于0.55或0.5。注:1 大體積混凝土的最少水泥用量,應(yīng)根椐實(shí)際情況決定;2 強(qiáng)度等級(jí)不大于C15的混凝土,其最大水灰比和最少水泥用量可不受以上限制;3 本規(guī)程所稱的水膠比,普通混凝土系指水與水泥(包括摻合料)重量之比;輕骨料混凝土系指水泥的凈水灰比(水不包括輕骨料1h吸水量,水泥不包括摻加的混合料)?;炷猎牧弦蠡炷猎牧弦蠖?、冬期施工要求骨料拌制混凝土所用骨料應(yīng)清潔,不得
9、含有冰、雪、凍塊及其他易凍裂物質(zhì)。摻用含有鉀、鈉離子的防凍劑混凝土,不得采用活性骨料或在骨料中混有這類物質(zhì)的材料。外加劑非加熱養(yǎng)護(hù)法混凝土施工所選用的外加劑應(yīng)含有引氣組分,含氣量宜控制在3%5%?;窘M成:減水組分+防凍組分+早強(qiáng)組分+引氣組分+其它助劑預(yù)應(yīng)力禁止使用含亞硝酸鹽類的外加劑(管道灌漿)。混凝土原材料要求混凝土原材料要求二、冬期施工要求材料加熱溫度應(yīng)據(jù)熱工計(jì)算確定;混凝土原材料加熱宜采用加熱水的方法,當(dāng)加熱水仍不能滿足要求時(shí),再對(duì)骨料進(jìn)行加熱。水、骨料加熱的最高溫度應(yīng)符合下表的規(guī)定?;炷猎牧弦蠡炷猎牧弦蠖⒍谑┕ひ笳{(diào)整配合比調(diào)整配合比主要適用于在0左右的混凝土施工。
10、具體做法:選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大,且在早期強(qiáng)度最高,一般3天抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅水泥7天的強(qiáng)度,效果較明顯。盡量降低水灰比,稍增水泥用量,從而增加水化熱量,縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。二、冬期施工要求摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下,加入引氣劑后生成的氣泡,相應(yīng)增加了水泥漿的體積,提高拌和物的流動(dòng)性,改善其粘聚性及保水性,緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力,提高混凝土的抗凍性。摻加早強(qiáng)外加劑,縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間,提高早期強(qiáng)度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MSF復(fù)合早強(qiáng)試水劑(摻水泥用量的5%)
11、。選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料,使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近。二、冬期施工要求混凝土攪拌站要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室發(fā)出的配合比通知單位進(jìn)行生產(chǎn),不得擅自修改配合比。攪拌前先用熱水沖洗攪拌機(jī)10分鐘,攪拌時(shí)間為常溫?cái)嚢璧?.5倍。攪拌時(shí)的投料順序?yàn)槭八嗪蛽胶狭贤饧觿?。生產(chǎn)期間,派專人負(fù)責(zé)骨料倉(cāng)的下料,以清除砂石凍塊。保證水灰比不大于0.55。攪拌站要與氣象單位保持密切聯(lián)系,對(duì)防凍劑要嚴(yán)格控制其摻量。保證混凝土的坍落度不超過200mm?;炷恋陌柚苹炷恋陌柚贫?、冬期施工要求混凝土出機(jī)口溫度及運(yùn)輸混凝土出機(jī)口溫度及運(yùn)輸保證混凝土出攪拌機(jī)(車)溫度不低于10C。混凝土在運(yùn)輸中要求:不得有表層凍
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