1、石化 300 万吨搬迁改造项目冬 期 防 冻 混 凝 土 施工方案#混凝土有限公司混凝土冬期施工方案石化 300 万吨搬迁改造项目，是庆阳市规模最大，要求最高的建设项目，由于工期的需要，今年冬季需继续施工，采用防冻混凝土，为此，我们按照 项目部三个月以前的相关要求，已经完成了有关防冻混凝土的技术准备工作，并且配套完成了设备等准备工作，在此，向项目部呈报施工方案，请指导完善。 一、编制依据1、参考资料混凝土结构施工及验收规范（GB50204-2002）；建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）；建筑工程冬期施工规程（JGJ104-97）；冬期混凝土综合蓄热法施工成熟度控制养护规程
2、 DBJ/T01-36-97 ；混凝土泵送施工技术规程JGJ/T 10-95。2、一般规定（冬施条件）我国规范规定：根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续 5d稳定低于 5时，即进入冬期施工阶段，混凝土结构工程应采取冬期施工措施，并应及时采取气温突然下降的防冻措施。当气温回升到此条件，即连续 5d 日平均气温稳定高于 5时，则为冬期施工的截止日期。二、编制目的1、加强冬期施工技术管理，提高技术管理水平。2、确保施工质量，避免由于技术措施不当引起不必要的返工、返修、资源浪 费。3、确保施工安全，达到国家、地方、管理公司规定的目标。4、采取正确的冬期施工技术措施，有效降低工程成本，提高经济效益。
3、三、冬期施工混凝土遭受冻害原理及冬施的临界强度新浇筑混凝土若处于低温环境中，其硬化速度非常慢，迟迟不能达到设计强度。当温度降至 0以下时，混凝土中的游离水开始结冰,尽管结晶体内的凝胶水还未结冰，但此时的水化反应非常微弱，可视为已经停止，气温继续降低，大量的游离水结冰，体积膨胀，导致混凝土体积扩大， 组织松散，不密实，即混凝土 结 构已经受到破坏，其最终强度将受到严重损害。混凝土遭受冻结后，水化反应基本停止，强度停止增长，当 转入正温环境后，游离水解冻，混凝土强度又开始增长，但其最终强度会由于前期混凝土遭冻结的原因，而有所降低，强度降低值的大小与混凝土遭冻结时已经建立的强度大小有关，遭冻结时强度
4、越低，则 其最终强度损失越大。混凝土允许受冻而不致使其各项性能遭受损害的最低强度称为混凝土冬期施工的临界强度。应用上把混凝土受冻后的最终强度损失在 5%以内的强度，定为混凝土冬期施工的临 界强度。规范规定冬期施工的混凝土，受冻前须达到的临界强度值为：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土，为设计的混凝土强度标准值的 30%；矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土，为设计的混凝土强度标准值的 40%，但 C10的混凝土，其临界强度不得小于 5.0N/2。掺防冻剂的混凝土，温度降低到防冻剂规定的温度之下时，混凝土强度不得低于 3.5N/2。临界强度的存在主要是由于当混凝土具备一定强度时，其内部结晶体已逐渐填充
5、了骨料间隙，孔隙水逐渐减少，此时受冻，游离水结冰、体积膨胀产生的应力已大为减少，而混凝土又已具有抵抗这部分冰晶体压力的能力，故混凝土结构不会受到破坏，其最终强度也不会受到损失。冬期施工中，就是尽量不让混凝土受冻，或在受冻的情况下，已达到临界强度值而保证混凝土最终强度不受损失。四、混凝土施工前搅拌站的生产准备1、人员组织成立以副总经理(总工程师)为组长、副工程师及生产部长为副组长，各部门 、各 组员的冬季施工领导小组， 负责 冬季施工混凝土搅拌站各方面工作的组织协调。其中组长总体负责，组织协调冬季施工各方面工作。副组长具体负责现场冬季施工技术指导工作。各组员负责实施公司各部门与冬季施工有关的具体
6、工作。2、搅拌站原材料的准备进入冬施前，材料主管根据任务量情况作好原材料的采购计划，储备充足的原材料，防止生产过程中因材料断档而影响连续生产。严把进料关，各种原材料进场后，验收其质量证明书，并按标准要求进行严格的复检，禁止不合格的材料进入生产过程。砂石料应提前备料，依次堆放，使其含水率降低并保持均匀一致。生产时，去除外面一层冻层，使用里面干燥未冻的砂石料，以保证混凝土质量。冬施混凝土所用水泥，全部采用水化热高且早期强度高的 PO42.5 等级的普通硅酸盐水泥。 我们建议采用 PO42.5R 早强水泥，可将普通水泥 3 天强度 17MPa 提高到 22MPa，以提高混凝土早期 强度。掺加含有早强
7、剂、减水剂和引气剂的复合型防冻剂，引气量在 2%-4%,防 冻温度在-15 以内，三天强度可达到设计强度的 50%，提高引气量以保证混凝土在达到受冻临界强度以前不受冻害。搅拌用水利用锅炉加热，输水管采取保温措施，一般极限水温不超过 80 ，以保证混凝土的出机温度。从今年七月开始，我公司就开始有关冬季施工的技术准备，选择了多家防冻型复合外加剂进行试验，到目前，我们建议统一采用“#”生产的 TM 型混凝土高效防冻泵 送剂 作为我们冬季采用的主要供应商。其标养 7 天强度可达到设计强度 90%以上，-15温度下，7 天强度可达到 13%，-7+28d 强度可达到 93%。3、配合比设计准备我们在七月
8、份即开始了配合比设计，按有关规范，适当增加水泥用量。 配置冬期施工的混凝土，我公司 优先 选用普通硅酸盐水泥。因其配制的混凝土具有临界强度值较低，早期强度增长快，水化热高的特点，且选 用的水泥标号不低于 42.5 级，最小胶凝材料用量不少于300/m3（大体积混凝土可不 执行，可根据实际 情况确定），水灰比不大于 0.55（标准规定不大于 0.6）。因为水灰比越大，混凝土中游离水越多，冻结 后对混凝土的破坏就越大，故为减少用水量，搅拌中掺加高效防冻泵送剂以满足施工需要，高效防冻泵送剂具有双层功效，既减水又有防冻效果。4、质量控制试验员每天检测砂、石料的含水率，并折算至配合比中，遇雨雪天气要增加
9、检测次数。试验员每班最少 2 次复 测外加剂的准确性，严格控制好其掺量，防止其波动影响混凝土质量。最少 4 次测量水和骨料的入机温度和混凝土的出机温度，确保出机温度不低于 10 ，入模温度不低于 5 。为 了加强与客户的沟通，及时了解生产过程中出现的各种问题，建立冬施生产质量管理及回访小组，负责混凝土生产过程中的质量控制及回访工作。5、搅拌设备及运输设备的检修输水泵、水箱、外加剂泵、外加 剂贮箱等加强保温，以免热量损失或冻裂泵体。 我公司的水箱、外加剂箱、气 动 装置均在室内，有取暖设施，不仅不会受冻，而且有一定的保温加热效果，室外管道均采取了保温措施，可保证混凝土的正常生产，混凝土运输车减少
10、运输途中的时间和在现场等待的时间，以减少途中热量损失。输送设备提前更换防冻液，根据不同阶段气温更换相应的低温机油和低温燃油，以保证能够在负温条件下正常工作。6、冬期混凝土的拌制及运输我公司的搅拌设备和保温措施都完全具备冬季生产的搅拌条件，并在搅拌前，用热水冲洗搅拌机。混凝土的拌合时间比常温规定时间延长 50%，以保证混凝土搅拌均匀。搅拌时 将加热的水、砂石料、外加剂与水泥、粉煤灰按如下顺序投入搅拌机进行搅拌:中砂、石子、热水、水泥、粉煤灰、外加剂，以保证先期投入的砂石料和水的混合物在与水泥接触时温度不超过 60 ，确保水泥不发生假凝现象。泵送混凝土在保证能够泵送的前提下，坍落度控制在 18cm
11、 以下，非泵送混凝土在保证能够卸出罐的前提下，坍落度控制在 16cm 以下，以降低发生冻害程度。冬期施工中要保证混凝土结构不受破坏，至少需要混凝土在受冻前达到临界强度，这就需要混凝土早期具备较高的温度，以满足强度较快增长的需要，温度升高需要热量，一部分热量来源是水泥的水化热，另外一部分则只有采用现场保温和加热的方法获得。当然混凝土搅拌站也有提高混凝土出机温度的办法，目前国内外比较通用的方法就是加热搅拌用水。因水不但易于加热，而且比热也大。任何情况下，不得直接加热水泥，一般出厂的水泥都具有一定的温度。 但水泥温度太高时，混凝土会出现假凝现象，而影响混凝土的强度增长，故规范对原材料的最高加热温度作
12、了限制， 拌合用水最高加热温度 80。因没有粗细骨料加热措施，单纯对水可加热到 95，但水泥不应与 80以上的水直接接触，投料顺序应先投入骨料和加热后的水，然后再加水泥，以免水泥出现假凝现象。我公司故采用严格的搅拌投料顺序，保证了其搅拌质量。冬期施工中，混凝土拌合物所需要的温度是由当时的外界气温，现场保温隔风措施和混凝土入模温度等因素来决定，然后再决定材料需要的加热温度。混凝土拌合物的温度可由下式计算而得：式中： 混凝土拌合物的温度（）；， ， ， 水、水泥砂石的用量（）；， ， ， 水、水泥砂石的温度（）；， 砂石的含水率（%）；， 水的比热容（kJ/kg?K）及溶解热 （kJ/kg）。当骨
13、料温度0时， =4.2， =0；当骨料温度0 时， =2.1， =335。由上式计算出的拌合物温度 是个理想值，实际上拌合物经搅拌再倾出，在这个过程中要损失一部分热量。其出机时的温度考虑热量损失后可由下式计算：式中： 混凝土拌合物的出机温度（）；搅拌机室内温度（）。（4）混凝土的运输与浇筑混凝土搅拌完毕从搅拌机卸出后，尚需要经过运输才能入模浇筑，这一过程又有热量损失，混凝土经运输和浇筑在混凝土成型完成时的公式见下式：式中： 混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度（）；混凝土自运输至浇筑成型完成的时间（h）；混凝土运转次数；运输时的环境气温（）；温度损失系数（h-1）。当用混凝土搅拌运输车时， =
14、0.25。从式中可以发现，混凝土在该阶段的温度损失与运输时间，转运次数，环境气温，运 输工具的保温能力等因素有关。为了减少热量损失，可以采取一些措施，如尽可能缩短运输距离，减少转运次数，选择气温较高的时间浇筑，对运输工具采取保温措施等。每车混凝土打完后，运输车司机及时冲洗掉进料口及出料口的混凝土，以免污染路面。同时目测混凝土的和易性及坍落度情况，如有异常及时通知质检员和程控员进行调整，并查明其原因。混凝土浇筑现场，搅拌站和运输车之间保持通讯畅通，以便由浇筑现场统一指挥。泵送施工时加强运输车运输速度，减少运输时间，保证生产运输的连续性，减少混凝土在运输车及泵管内的停留时间，防止温降过大堵管，确保
15、混凝土入模温度不低于 5 。五、建议施工方采取的冬期混凝土施工措施施工方应在生产前详细准确地提供如下信息:混凝土施工部位、强度等级、 计划用量、混凝土施工方法及有无特殊要求等。1.施工现场须准备好混凝土覆盖用保温材料，如塑料薄膜、彩条布和草帘等。2.搞好挡风外封闭，以提高保温效果。3.浇筑前， 应清除模板和钢筋上的冰霜和污垢，但不得用水冲洗。4.不得在冻土层上进行混凝土浇筑，浇筑前，必须设法升温使冻土消融。5.混凝土接茬时，可采取浇热水等方法预热旧茬，并且清理余水，浇筑后加强保温，防止接茬受冻。6.严禁私自往罐车内加水。如果送到时混凝土的坍落度过小，不符合设计要求，可在混凝土公司技术人员的指导
16、下，适量添加随车带的高效减水剂，搅拌均匀后仍可继续使用。如果送到时混凝土的坍落度过大导致不能使用，施工单位可做退货处理。7.冬施时初期泵送的清水应用温热水，以防在管内结冰，泵车润管用水不得放入模板内，初期泵送润管用过的砂浆也不得直接放入模板内，可先放到其他容器内或均匀散开。8. 浇筑后，对混凝土结构易冻部位，必须加强保温，以防冻害。9. 冬期混凝土初凝 时间一般为 4 小 时8 小时，终凝为 10 小时12 小时。因此应适当把握好抹面时机，并在初凝前( 用手轻按表面可留下指痕) 进行二次抹面，可以减少表面裂缝。混凝土墙、柱等边模的拆模时间应适当延长，以避免表面发生脱皮等影响外观质量问题。10.
17、 浇筑并进行相关施工工 艺处理后， 须及时覆盖塑料薄膜并加盖草帘养护，以保证混凝土初凝前不受冻，根据施工部位及气温情况，一般可参照如下数据覆盖:气温在 0 5 时盖一层草帘和一层塑料薄膜，气温在- 100时盖三层草帘和一层塑料薄膜，低于- 10 时盖四层草帘和一层塑料薄膜;低于-15时应采用加温和其他材料(如岩棉、苯板等) 进行保温。个别部位，如果浇注频繁，需要拆模时间早，并影响后续工序，建议采取局部搭设大棚并生火以达到保温目的。11.由于混凝土中掺有粉煤灰和外加剂，混凝土终凝后，应立即进行覆盖保温养护，按国家标准要求，混凝土的养护时间不得少于 14 天，若早期养护不到位，其 28 天强度将受很大影响。12.派专人负责测温并详细记录整个养护期的温度变化，发现问题及时采取措施补救。13.适当延长养护时间，根据自然养护的试块强度决定拆模时间。14.浇筑时，工地质检员检测坍落度和制作试块，取样应在每车混凝土卸出料的 1/ 43/ 4 之间采取，应根据混凝土骨料粒径合理选择试模尺寸，注意养护水的温度，必要时采取加温加热措施以保证足够水温。15.浇筑时，工地质检员应经常测量混凝土入模温度，确保浇筑质量。16.养护初期，工地质检员每昼夜最少四次测量混凝土和环境温度，
