CN111075196A - 一种混凝土浇筑工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混凝土浇筑工艺，该工艺为：先搭建保温棚然后绑扎钢筋，再安装模板，随后浇筑混凝土，最后对混凝土养护；其中，绑扎钢筋时将加热丝和钢筋绑扎在一起，自浇筑混凝土1.5～2小时后接通加热丝对混凝土电加热，以防混凝土出现冻伤或开裂；混凝土达到设计强度后开始停止电加热，停止电加热时混凝土的冷却速率小于5℃/小时。本发明的混凝土浇筑采用保温棚浇筑方式，保温棚应高出钢筋顶端不少于0.5米。本发明采用电加热方式对混凝土进行保温养护，防止混凝土出现冻伤、开裂。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土浇筑领域，尤其涉及一种混凝土浇筑工艺。
背景技术
混凝土是现代建筑用量最多、也是最重要的建筑材料，混凝土的强度主要由水泥的水化硬化来提供，其中水泥的水化硬化过程也称之为混凝土养护。
混凝土养护是人为造成一定的湿度和温度条件，使刚浇筑的混凝土得以正常的或加速其硬化和强度增长。混凝土所以能逐渐硬化和增长强度，是水泥水化作用的结果，而水泥的水化需要一定的温度和湿度条件。如周围环境不存在该条件时，则需人工对混凝土进行养护。
在寒区冬季施工过程中，混凝土面临的最大问题就是混凝土养护中受冻破坏的问题。混凝土养护不当会出现裂纹，强度发展不足耐久性质量下降等问题。为了防止混凝土冻害，《建筑工程冬期施工规程》定义了“受冻临界强度”做为混凝土冬季施工的重要指标，用于判断混凝土是否具备抵抗受冻的能力。
冬季混凝土施工的方法很多，主要包括蓄热法和构建外部加热法(电加热养护法、蒸汽养护法、保温棚法)以及掺防冻剂法等。
蓄热法是最简单常见的方法，通过需要搅拌混凝土的原材料水、砂子和石子进行加热，使得混凝土具备较高的入模温度，之后以合适的方式进行保温，此种方法操作起来较为方便，在实际工程能有一定的效果。此方法在施工温度在-10℃以上时，能够取得较好的效果，然而在我国的三北地区，冬季温度往往远低于-10℃，与外界空气传热较为迅速，故此方法很难获得预期效果。
构建外部加热法的热源有多种，常见的有保温棚法和蒸汽加热养护。该方法有较好的效果，然而需要高昂的费用，费工，使用大量材料，需要的成本巨大。
除此之外，掺防冻剂也是一种广泛应用在寒区混凝土冬季施工的方法。通过在混凝土中添加防冻剂以降低水的冰点，使得混凝土内部在负温下仍可以继续水化，进而强度得以发展。然后此方法的弊端是防冻剂的掺入可能在混凝土内部引入氯化钙或氯化钠，其中的氯离子会使得钢筋遭受严重腐蚀，且同时一些碱性盐会催化碱骨料反应，对工程质量造成更不利的影响。
总之，在寒区冬季施工中，混凝土的养护措施耗能大且存在安全隐患，现行养护措施难以匹配寒区冬季混凝土施工，导致混凝土养护后难以发展至临界抗压强度。
发明内容
本发明提供了一种混凝土浇筑工艺，采用电加热方式对混凝土进行保温，防止混凝土出现冻伤和开裂。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种混凝土浇筑工艺，该工艺为：先搭建保温棚然后绑扎钢筋，再安装模板，随后浇筑混凝土，最后对混凝土养护；其中，
绑扎钢筋时将加热丝和钢筋绑扎在一起，自浇筑混凝土1.5～2小时后接通加热丝对混凝土电加热，以防混凝土出现冻伤或开裂；
混凝土达到设计强度后开始停止电加热，停止电加热时混凝土的冷却速率小于5℃/小时。
本发明的设计强度是指做混凝土配比设计时所要达到的强度。
作为本发明的进一步改进，所述电加热把混凝土升温至50±5℃左右，对混凝土养生。
作为本发明的进一步改进，所述电加热把混凝土在8小时内从浇筑温度升至50℃左右；
所述混凝土在50±5℃左右恒温保持至少20小时；
所述混凝土从50±5℃左右降至0℃需至少36小时。
作为本发明的进一步改进，所述电加热时间超过72小时，电加热时所述混凝土的升温速率小于5℃/小时。
作为本发明的进一步改进，浇筑混凝土时，所述混凝土的入模温度至少为10℃。
作为本发明的进一步改进，从浇筑混凝土之前、直至电加热结束整个过程中保温棚一直在加热。
作为本发明的进一步改进，所述混凝土浇筑之前需拌合混凝土，拌合混凝土的过程是：首先用50-60℃温水对拌和机器进行预热，预热结束后依序加入热水、碎石、水泥和黄砂；
采用热水加热碎石、水泥和黄砂，使混凝土的浇筑温度为15-20℃。
作为本发明的进一步改进，冬季比夏季增加至少25％的混凝土混合时间。
本发明的有益效果是：
1、本发明的混凝土拌合用水采用电加热，水温50～60℃，混凝土拌合采用保温罐盛装原料，确保混凝土拌合后的温度高于10℃。
2、混凝土浇筑时采用保温棚浇筑方式，保温棚应高出钢筋顶端不少于0.5米。
3、浇筑混凝土前，提前对保温棚进行预热，保证使模板和钢筋的温度不低于5℃。
4、环境气温低于零下15度时，暂停混凝土浇筑。
5、采用电加热方式对混凝土进行保温养护，防止混凝土出现冻伤、开裂。
6、根据外部温度和电源电压，确定加热丝截面的直径、长度和加热丝铺设的间距；使用加热丝进行电加热本质是通过接触将电线产生的热量传递给混凝土。
7、加强混凝土养护工作，保证混凝土养护环境足够的湿度，保持混凝土表面湿润，防止混凝土失水过快引起混凝土表面裂纹。
8、控制养护过程中混凝土结构内外温差小于20℃，防止水分转移造成混凝土结构疏散。采取控制外加剂的掺量、外加剂充分溶解后与混凝土料搅拌均匀、加强混凝土养护等措施，防止外加剂渗透到混凝土表面形成泛霜。
9、在混凝土冷却至+5℃并且混凝土与外部空气之间的温差小于20°之前，不得拆除模板和保温措施。
附图说明
图1是加热丝绑扎结构的示意图；
图2a是电热丝分布和连接的示意图；
图2b是电热丝分布的纵剖示意图；
图3为混凝土温度控制曲线图；
图4为寒冷条件下电加热混凝土养护和普通养护的对比曲线图；
图5为混凝土浇筑工艺的流程图。
图中，1、电热丝；2、母线；3、混凝土。
具体实施方式
为了缩短工期，根据工程进度的需要，在寒冷环境下需要进行大量混凝土浇筑施工。本发明提供了一种混凝土浇筑工艺，适用于寒冷环境下的混凝土浇筑施工和养护。如图5所示，该工艺为：先搭建保温棚，然后在保温棚内绑扎钢筋，再安装模板，随后浇筑混凝土，最后对混凝土养护；其中：绑扎钢筋时将加热丝和钢筋绑扎在一起，自浇筑混凝土1.5～2小时后接通加热丝对混凝土电加热，以防混凝土出现冻伤或开裂；混凝土达到设计强度后开始停止电加热，停止电加热时混凝土的冷却速率小于5℃/小时。
实施方式一：
本实施方式提供了一种混凝土浇筑工艺，先搭建保温棚，然后在保温棚内绑扎钢筋，再安装模板，随后浇筑混凝土，最后对混凝土养护；其中：绑扎钢筋时将加热丝和钢筋绑扎在一起，自浇筑混凝土1.5～2小时后接通加热丝对混凝土电加热，以防混凝土出现冻伤或开裂；混凝土达到设计强度后开始停止电加热，停止电加热时混凝土的冷却速率小于5℃/小时。
对混凝土养生时，电加热把混凝土升温至50±5℃左右。具体地，电加热把混凝土在8小时内从浇筑温度升至50±5℃左右，混凝土在50±5℃左右恒温保持至少20小时，混凝土从50±5℃左右降至0℃需至少36小时。这样，电加热时间超过72小时，电加热时混凝土的升温速率小于5℃/小时。
混凝土的电加热装置包括自动变压器、加热丝、母线、主引出电线、数字万用表、混凝土内部的温度传感器以及数字温度计，自动变压器与发电机相连，用于控制调节电压，最大功率80Kw；加热丝与钢筋绑扎在一起，浇筑在结构内，用于加热混凝土；母线两端分别与加热丝和电缆线连接，起导线作用；主引出电线与变压器相连，数字万用表用于测量电压、电流；温度传感器将测温线埋设在砼内，用于测量混凝土的内部温度；数字温度计用于测量混凝土的内部温度。
使用直径为1.2mm的编织织线或者绝缘线、聚丙烯缠绕线，将1.2mm加热丝固定到钢筋上。每段电热丝长度不得超出下表的规定，否则容易导致加热丝过热烧坏，从而导致该段加热丝断路。根据外部温度和电源电压，确定加热丝截面的直径，长度和加热丝铺设的间距如下表所示：
采用1x6mm母线将加热丝从砼结构中引出。因为加热丝在通电过程中不能直接暴露在空气中，否则容易导致加热丝无法快速散热而烧坏。采用分线器将母线同电缆线连接，并将电缆线同自动变压器连接。在铺设温度至少为5℃的混凝土1.5-2小时后接通电流。通过改变电压或关闭一部分电极来调节加热混凝土的温度的升高或降低。
采用防水材料(薄膜)进行混凝土的表面覆盖，并铺设50毫米厚的矿棉板。加热混凝土的温度通过预埋在砼内的测温线监测，如图2a、图2b所示。温度测量点的数量平均设定为每50平方米至少一个点，测温线底部布置在结构厚度中部区域，并注意接头处远离钢筋。
其中图3为混凝土温度控制曲线图；图4为寒冷条件下电加热混凝土养护和普通养护的对比曲线图。
实施方式二：
本实施方式提供了一种混凝土浇筑工艺，先搭建保温棚，然后在保温棚内绑扎钢筋，再安装模板，随后浇筑混凝土，最后对混凝土养护；其中：绑扎钢筋时将加热丝和钢筋绑扎在一起，自浇筑混凝土1.5～2小时后接通加热丝对混凝土电加热，以防混凝土出现冻伤或开裂；混凝土达到设计强度后开始停止电加热，停止电加热时混凝土的冷却速率小于5℃/小时。
浇筑混凝土时，混凝土的入模温度至少为10℃。从浇筑混凝土之前、直至电加热结束整个过程中保温棚一直在加热。
浇筑混凝土前，采用2-3台50Kw热风炮提前对保温棚进行预热，保证使钢筋温度0度以上、模板温度不低于5℃，在加温过程中，安排专人观测温度，并详细记录，低于5℃不灌注混凝土。在冬季条件下，日最低温度低于-3℃时，需采用加热措施确保混凝土的温度，混凝土入模温度应至少为+5℃。
砼浇筑时采用保温棚浇筑方式，保温棚应高出钢筋不少于0.5米的高度。在混凝土冷却至+5℃并且混凝土与外部空气之间的温差小于20°之前，不得拆除模板和保温措施。如果不便观测，拆模后的混凝土表面应覆盖防水油布、防风棚等。
混凝土冬季浇筑时根据室外温度、混凝土性能、结构型式不同采取不同的保温措施，确保冬季混凝土浇筑质量的措施如下表所示：
为了确保冬季混凝土的施工质量，本实施方式在混凝土冬季施工时必须添加早强剂和抗冻剂，并保证混凝土到场入模温度不低于5℃。同时，采用暖棚法+电加热法进行混凝土浇筑及后期加热保温，并利用临时设施建筑进行多次典型施工段浇筑。
实施方式三：
本实施方式提供了一种混凝土浇筑工艺，先搭建保温棚，然后在保温棚内绑扎钢筋，再安装模板，随后浇筑混凝土，最后对混凝土养护；其中：绑扎钢筋时将加热丝和钢筋绑扎在一起，自浇筑混凝土1.5～2小时后接通加热丝对混凝土电加热，以防混凝土出现冻伤或开裂；混凝土达到设计强度后开始停止电加热，停止电加热时混凝土的冷却速率小于5℃/小时。
混凝土浇筑之前需拌合混凝土，拌合混凝土的过程是：首先用50-60℃温水对拌和机器进行预热，预热结束后依序加入热水、碎石、水泥和黄砂；采用热水加热碎石、水泥和黄砂，使混凝土的浇筑温度为15-20℃。冬季比夏季增加至少25％的混凝土混合时间。
当每日平均气温低于零度时，混凝土生产时需要采取加热措施，该方法的实质是通过加热骨料和水以及在水泥硬化期间释放的热量来加热混凝土，以便在缓慢冷却过程中获得混凝土强度。进行冬季混凝土拌和时，首先用50-60℃温水对拌和机器进行清洗和预热，预热结束后首先加入热水，然后加入碎石，最后加入水泥和黄砂。通过对以上原材的保温和加热，混凝土出厂温度为15-20℃。同时，与夏季条件相比，混凝土混合料的混合时间应至少增加25％。混凝土生产温度要求如下：
冬季混凝土配合比根据温度不同只需要在夏季配合比基础之上添加抗冻剂，每方混凝土具体掺量如下表所示：
| 室外温度 | B7.5 | B20W6F200 | B30W8F300 | B30W8F2300 |
| -5℃ | 1.75kg | 2.8kg | 3.9kg | 4.3kg |
| -10℃ | 3.5kg | 5.6kg | 7.8kg | 8.6kg |
| -15℃ | 5.25kg | 8.4kg | 11.7kg | 12.9kg |
| -20℃ | 7kg | 11.2kg | 15.6kg | 17.2kg |
| -25℃ | 8.75kg | 14kg | 19.5kg | 25.8kg |
防冻添加剂的实质在于在混凝土制备过程中，将降低水的凝固点的添加剂引入混凝土，确保水泥水化反应的流动和混凝土在0℃以下的温度下硬化。
Claims (8)
1.一种混凝土浇筑工艺，其特征在于，先搭建保温棚，然后在保温棚内绑扎钢筋，再安装模板，随后浇筑混凝土，最后对混凝土养护；其中：
绑扎钢筋时将加热丝和钢筋绑扎在一起，自浇筑混凝土1.5～2小时后接通加热丝对混凝土电加热，以防混凝土出现冻伤或开裂；
混凝土达到设计强度后开始停止电加热，停止电加热时混凝土的冷却速率小于5℃/小时。
2.根据权利要求1所述的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述电加热把混凝土升温至50±5℃左右，对混凝土养生。
3.根据权利要求2所述的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述电加热把混凝土在8小时内从浇筑温度升至50±5℃左右；
所述混凝土在50±5℃左右恒温保持至少20小时；
所述混凝土从50±5℃左右降至0℃需至少36小时。
4.根据权利要求1-3任一项所述的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述电加热的时间超过72小时，电加热时所述混凝土的升温速率小于5℃/小时。
5.根据权利要求1所述的混凝土浇筑工艺，其特征在于，浇筑混凝土时，所述混凝土的入模温度至少为10℃。
6.根据权利要求1或5所述的混凝土浇筑工艺，其特征在于，从浇筑混凝土之前、直至电加热结束整个过程中保温棚一直在加热。
7.根据权利要求1所述的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述混凝土浇筑之前需拌合混凝土，拌合混凝土的过程是：首先用50-60℃温水对拌和机器进行预热，预热结束后依序加入热水、碎石、水泥和黄砂；
采用热水加热碎石、水泥和黄砂，使混凝土的浇筑温度为15-20℃。
8.根据权利要求7所述的混凝土浇筑工艺，其特征在于，冬季比夏季增加至少25％的混凝土混合时间。
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