混凝土冬季施工技术探讨土木工程毕业论文.doc

混凝土冬季施工技术探讨 摘要 从多年的混凝土施工实践及研究结果认识到，当环境温度降至5℃再不回升连续5天以上时，只要采取适当的施工方法，选择好原材料和合理设计配合比，避免新施工的混凝土不要早期受冻。使施工后的外露混凝土降至0℃以下，就会使工程有其它季节一样好的效果。本文就混凝土冬季施工的特点、混凝土冬季施工原理及理论、混凝土材料要求和配合比要求、混凝土冬季施工措施、混凝土冬季养护措施等方面进行探讨。 关键词：混凝土材料 冬季施工技术 混凝土运输 混凝土养护 前言 混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，在很多工程中应用非常广泛。它是由水泥做凝胶材料，砂、石作集料，与水（加或不加掺合料、外加剂等）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而成。混凝土强度靠水泥与水进行水化作用后硬化时产生。混凝土的硬化在于水泥的水化速度：温度越高，水泥水化速度越快；反之，温度越低，水泥水化速度越低，混凝土强度增长缓慢。北方广大地区有较长的寒冷季节，这些地区混凝土的冬季施工是必不可少的。新浇筑的混凝土，如果遭受低温冰冻，由于混凝土中的水分大部分已经结冰，水泥颗粒不能与冰发生化学反应，混凝土的强度会停止发展，而且孔隙内水分结冰会引起膨胀（水结冰体积可膨胀约9%），作用在孔隙毛细管内壁，使混凝土内部结构遭到破坏，已经获得的强度受到损失，也让混凝土的各种物理力学性能全面下降。 1.混凝冬季土施工特点 水和温度会影响水泥的水化作用，而水化作用又会影响到混凝土强度的增长。当冬季温度降低时，水的活性减弱，水泥的水化速度降低。特别是当温度降至0℃以下时，混凝土中的水结成冰，水泥的水化作用停止，混凝土强度停止增长。因此，如何形成水泥水化作用的环境是混凝土冬季施工的关键环节。 混凝土在5℃左右的温度下养护28天，其强度增长仅能达到标准养护28天的60%左右。当温度下降到0℃以下时，混凝土中的水分开始结冰，其体积膨胀约为9%，同时还会在骨料和钢筋表面产生较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的黏结力，从而降低了混凝土的强度。因此，在冬季的混凝土施工中，既要较快地增长混凝土强度，也要让混凝土在受冻前尽快达到其抗冻害的临界强度。 为了给冬季混凝土施工创造一个正温养护环境，常常采用材料预热、保温、养护期间加热等措施，这些措施使得施工技术更加复杂，费用也更加高昂，而且对能源供给的要求也较高。冬季混凝土施工成本增加幅度为32%~50%。 冬季是混凝土工程质量事故的多发季节，但冬季浇筑的混凝土一般在春融期或者后期才显现质量问题。由于事故多发生较晚，所以处理难度较大，因此必须要有提高冬季混凝土施工的可靠性。 我国气候属于大陆气候，冬季有寒流袭击，气温变化频繁，需要注意防护。另外，由于风速较大，还需要注意防风，避免混凝土养护期间失水。 2.混凝土冬季施工原理 2．1 混凝土冬季施工期的气温标准 我国对冬季施工期的气温标准有规定如下：①寒冷地区的日平均气温稳定在5℃以下或最低气温稳定在-3℃以下时：②温和地区的日平均气温稳定在3℃以下时。稳定是指气温连续保持5天或5天以上。但在整个冬季施工期内．不是在刚达到这一气温标准下就全面使用保温措施。而是有一定的滞后。入冬时气温虽降至冰结温度。料堆内部温度比气温高：而气温转暖后一定时期，骨料温度仍然处在负温。因此同一气温在入冬和冬季结束两个时间，需采取对应的措施。 2．2 混凝土的凝结硬化和温度的关系 混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬f-L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Occ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 虽度增长相应较慢。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。 3.冬季混凝土施工受冻问题分析 3.1 温度与砼强度的关系 　　混凝土捣拌浇灌后之所以能逐渐凝结和有高的温度，是由本身水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土组合材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也快；而当温度降至 0℃时，存在于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混凝土浇筑后内部形成的初期强度值，致使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