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冬季施工

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一、原材料及混凝土配合比
1、水泥
唐山六九水泥有限公司生产的快硬硫铝酸盐水泥42.5,其性能符合国家标准中的规定。
2、细集料
为质地坚硬的中砂,含泥量小于1%。其它质量标准符合国家标准。
3、粗集料
为质地坚硬的砾石,含泥量小于1%,粒径5~25mm。
4、水
城市自来水
5、专用外加剂
为唐山六九水泥有限公司研制。
6、混凝土配合比
混凝土为C30、水泥C=380公斤,砂S=695公斤,石子G=1235公斤,水W=144公斤。专用外加剂掺量为2~5%。
二、施工工艺
1、在冬季施工中,应充分利用硫铝酸盐水泥的特性。
(1)采用硫铝酸盐混凝土可以做到早强快硬。该混凝土在实验室标准养护条件下,一天可达到混凝土设计等级的70~80%,3天可达到同标号普通硅酸盐水泥的28天强度,该水泥化反应放热集中在早期,通过施工现场测温财情况更说明这一点。混凝土开始升温时间为浇筑后1~2小时,升至最高温度时间为4~6小时。
(2)充分利用硫铝酸盐混凝土的高抗浇灌性能
由于该水泥配制混凝土其水化热早期产生,所以在混凝土浇筑完毕后立即覆盖一层塑料薄膜,在薄膜上盖草袋子等保温材料,三天拆模后均没有发生表面剥蚀等现象,这是普通硅酸盐水泥不能相比的独特优点,是在室外负温的条件下应用蓄热法进行混凝土冬期施工的理想材料。
(3)充分利用硫铝酸盐混凝土的抗渗性能
利用硫铝酸盐水泥微膨胀的特性,可做混凝土刚性自防水。
2、施工方法
采用硫铝酸盐混凝土做冬季施工,其具体做法如下几点:
(1)水泥运输和贮存时,不得受潮和混入杂物,不得与其它品种水泥混放、混用。
(2)砂石应清除冻块和杂物,砂平均加热到30℃,水温加热至60℃以下。
(3)在浇筑混凝土前,先行清除杂物,打扫干净,如有冻冰雪在模板或钢筋上采用蒸汽喷管予以清除。
(4)配制混凝土出,按配合比严格控制。拌合时头料次序是:砂石→水→水泥。拌合时间不少于3分钟,混凝土入模温度为10℃~15℃,采用连续一次浇筑。
(5)浇筑混凝土做到充分振捣,振点加密,不允许发生漏振现象。
(6)浇筑混凝土后立即覆盖一层塑料薄膜,上面再加盖草袋子,做到保温和防止失水。实践证明保温效果很好。
三、通过硫铝酸盐水泥同普通硅酸盐水泥冬施对比试验,可说明以下几点:
(1)在低、负温条件下,硫铝酸盐水泥配制的混凝土,其抗压强度增长缓慢,但解冻后的抗压强度仍达到设计强度。
(2)在-15℃下,同条件养生的混凝土硫铝酸盐水泥比普通水泥抗压强度提高126%。
(3)在相同低、负温条件下,硫铝酸盐水泥配制的混凝土抗压强度,掺入专用外加剂比不掺入的可提高抗压强度55%。
(4)硫铝酸盐水泥配制的混凝土抗压强度,在低、负温条件下养生与标养的强度比,掺入专用外加剂的可提高约11%,而未掺入的则降低28%。
但是硫铝酸盐水泥配制的混凝土,一定要加强管理和控制,必须做到以下几方面。
(1)水泥在运输和贮存时,不得受潮和混入杂物,与其它品种水泥应分别贮存和不得混用。
(2)选用砂、石应符合国家标准的要求,严禁使用冻块砂、石,必要时应加强防冻措施。
(3)在低、负温条件下施工时,可先投入砂、石拌合随后加入热水,热水不宜与水泥直接接触。
(4)硫铝酸盐水泥专用外加剂要加强管理,相当于水泥用量的2-5%,不同气温掺入量不同。   
(5)硫铝酸盐水泥配制的混凝土,在拌制前应认真清理拌合机滚筒,严禁与其它品种水泥配制的混凝土拌或交替拌合。拌合时间不宜少于3分钟。拌合后的混凝土出机温度不低于10℃为宜,拌合后的混凝土应控制在一小时内浇注完毕,当混凝土失去流动度时,严禁使用,不得二次加水和水泥拌合使用。如浇注大量混凝土,除采取措施解决早期水化热集中释放而产生内应力的影响外,必须在混凝土初凝之前,完成施工缝处理,初凝时间一般在1~1.5小时之间,严禁二次振捣混凝土。
四、采用唐山六九硫铝酸盐水泥进行冬施效果分析:
1、工程质量效果明显
工程质量达到优质水平,与水泥自身矿物组成及水化硬化的特性所决定的,水泥活性高、水化速度快、理论水灰比接近实际水灰比、水化产物较稳定等有利因素分不开,因而具有良好的早期耐冻性,在低、负温下,混凝土强度仍有较大增长,抗冻融性比普通水泥强。
2、缩短了工期
由于改变了原施工工艺,应用硫铝酸盐水泥配制的混凝土施工,总工期缩短近1/2。其主要因素仍是硫铝酸盐水泥的特性所决定的,在龄期3天时,抗压强度则达到20~27MPa,在浇注混凝土3天,就可以完成拆除大梁侧模板——吊装予制楼板——施拆除大梁底模等工序,有效地缩短工期。如采用普通水泥,即使在常温下也难以实现。
3、简化施工
以往,施工企业为了冬施耗费大量人力物力和财力,施工繁杂,质量事故也时有发生。近些年虽广泛应用抗冻剂,但早期强度增长率仍不能满足当前快速施工的需要,而硫铝酸盐水泥配制混凝土解决了冬期快速施工。尤为重要的是改变了传统冬施工艺,可以从根本上解决用混凝土常温施工工艺从事冬期施工,大大地简化施工方法,减少繁杂施工程序。
4、节约能源和设备材料,降低大型工具和模板费用。
应用硫铝酸盐水泥,加速工程进度,简化施工工艺,降低了能源和保温材料等消耗,提高了设备、大型工具和模板的周转率,给降低工程成本创造了有利条件。
5、经济效益分析
采用硫铝酸盐混凝土冬季施工方案为蓄热法,较原施工方案(暖棚法),节约了暖棚搭设费,节约能源消耗。硫铝酸盐混凝土具有早强特性,三天强度达到设计等级100%,因此拆模早,减少了模板投入量,比用普通硅酸盐混凝土节约2/3模板用量。
总之,硫铝酸盐水泥的应用就是要变传统地依靠外因条件为依靠内因条件来解决混凝土冬期施工。硫铝酸盐水泥具有早期强度高,负温硬化性能好的特点,是我国目前冬施比较好的混凝土胶结材料,是我国“三北”地区不可缺少的冬期施工中广泛试用,有广阔发展前途。
 

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