一种严寒气候下大体积混凝土施工方法与流程

1.本发明属于混凝土施工技术领域，具体地说，尤其涉及一种严寒气候下大体积混凝土施工方法。

背景技术：

2.近年来，内蒙古、新疆等西北地区迅速发展，大量投资建设大型工业项目，工业建筑具有施工工期长、施工任务大、施工工期紧等特点，许多工业项目往往需要在冬季进行施工，尤其是大体积现浇钢筋混凝土结构。在此施工过程中需要采取一系列的防寒、温控、蒸汽养护等施工技术，以确保大体积混凝土的施工质量。
3.混凝土是水硬性材料，混凝土养护是保证混凝土质量的重要工序，在混凝土强度增长期，为避免表面蒸发和其他原因造成的水分损失，使混凝土水化作用充分进行，保证混凝土的强度和耐久性等技术指标，必须对其进行养护。
4.蒸汽养护技术作为较成熟的混凝土养护技术，是混凝土养护应用最多的方法之一，是提高混凝土强度的重要途径之一，是缩短养护时间的方法之一。混凝土蒸汽养护一般分为预养、升温、恒温、降温四个阶段，混凝土的结构损伤及裂纹产生主要发生在升温期和降温期。目前的蒸汽养护设备有主要针对大型预制构件的蒸养窑和蒸汽养护棚，其将所有混凝土构件置于其中，控制整个区域的温度和湿度，但由于养护棚内控制温度与混凝土内部温度存在差异，导致混凝土强度不够，而且需要额外设置供热，导致能源消耗量大。

技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种混凝土强度高、结构抗震能力强、充分利用供热的严寒气候下大体积混凝土施工方法。
6.为了实现上述技术目的，本发明严寒气候下大体积混凝土施工方法采用的技术方案为：
7.一种严寒气候下大体积混凝土施工方法，包括以下步骤：
8.s1搭设保温暖棚，采用钢管扣件搭设暖棚骨架，环行双排脚手架环绕于外墙，钢管搭设桁架式屋盖，屋盖中心环下经双钢管立柱支撑，再于外表面采用保温棉布遮盖围护，以形成封闭空间，避免内外冷暖空气对流，达到保温蓄热效果；
9.s2在保温暖棚外部安装小型蒸汽锅炉，将暖气散热片安装至保温暖棚内，在保温暖棚内进行垫层施工，并安装钢筋和模板；
10.s3混凝土施工，对混凝土罐车进行保温，并在输送泵送时进行保温，以保证混凝土入模温度在10℃以上，薄层连续浇筑，延长浇筑间隙时间，令热量快速散发，直至不出现冷缝，对混凝土二次振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，对大面积的板面进行拍打振实，去除浮浆，二次抹面，以减少混凝土表面的收缩裂缝，浇筑振捣过程中产生的泌水及时排除，其中，混凝土内部中心与表面温差控制在25℃以内；
11.s4蒸汽养护，在保温暖棚内混凝土周侧及顶部布置无缝钢管制蒸汽喷管，喷管外
部搭设塑料薄膜作为蒸汽养护罩，其中，当混凝土浇筑完成后，封闭养护罩，通入蒸汽，提升混凝土的养护环境温度，实时监控混凝土内外温差，当混凝土强度达到1.2mpa后，在混凝土表面进行蓄水养护；
12.s5降温，关闭蒸汽锅炉，令整体装置温度下降。
13.优选的，所述步骤s1中保温暖棚设计为圆形，并将其等分14份，每段弦长6m，双排脚手架立杆纵距1.5m。
14.优选的，所述双排脚手架每隔3m经钢管埋入土中与立杆相连接。
15.优选的，所述步骤s3和步骤s4均进行实时测温，将温度传感器经环氧树脂封闭后埋设于工程的多个浇筑点，汇总混凝土内外温度差，形成混凝土强度发展过程中的内部温度场分布走势线。
16.优选的，所述步骤s3中混凝土采用中低水化热水泥，细骨料为中粗砂，含泥量《2％，粗骨料为5～25mm或5～40mm石子，含泥量《1％。
17.优选的，所述细骨料和粗骨料中针状骨料和片状骨料占整体骨料质量比《15％。
18.优选的，所述步骤s3中混凝土中掺加有复合型外加剂和粉煤灰。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明打破常规大体积混凝土采用内部降温的措施，采用蒸汽养护提升混凝土所处环境温度和湿度来控制大体积混凝土的内外温差，令混凝土强度得到提高；将一次性整体混凝土浇注施工和综合温控施工相结合，提高结构的混凝土强度和整体性的同时提高结构的抗震能力；充分利用北方严寒地区供热优势，避免混凝土内部降温需采用循环水，而严寒气候下水流动性差、水温过低易冻结的劣势。
附图说明
21.图1是本发明的系统示意图；
22.图2是本发明中保温暖棚的俯视图；
23.图3是本发明中保温暖棚的剖视图。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施方式，对发明进一步说明：
25.严寒地区在冬季环境下因严寒气候、冻结期长，直接影响混凝土施工质量，大风、沙尘暴直接影响施工的有序开展，普通的养护施工方法远远不能满足高寒地区施工，为保证混凝土施工质量，使混凝土强度顺利、迅速增长，保温养护工作和措施则尤为重要。由于大体积混凝土在水泥水化产生的大量水化热会导致混凝土内外的温差，内外温差过大会造成混凝土温度应力产生不均匀收缩变形导致裂缝，从而降低混凝土强度，故需对混凝土内外温差进行控制。
26.如图1—图3所示，一种严寒气候下大体积混凝土施工方法，包括以下步骤：
27.s1搭设保温暖棚，采用钢管扣件搭设暖棚骨架，环行双排脚手架环绕于外墙，钢管搭设桁架式屋盖，屋盖中心环下经双钢管立柱支撑，再于外表面采用保温棉布遮盖围护，以形成封闭空间，避免内外冷暖空气对流，达到保温蓄热效果；
28.s2在保温暖棚外部安装小型蒸汽锅炉，将暖气散热片安装至保温暖棚内，在保温
暖棚内进行垫层施工，并安装钢筋和模板；
29.s3混凝土施工，对混凝土罐车进行保温，并在输送泵送时进行保温，以保证混凝土入模温度在10℃以上，薄层连续浇筑，延长浇筑间隙时间，令热量快速散发，直至不出现冷缝，对混凝土二次振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，对大面积的板面进行拍打振实，去除浮浆，二次抹面，以减少混凝土表面的收缩裂缝，浇筑振捣过程中产生的泌水及时排除，其中，混凝土内部中心与表面温差控制在25℃以内；
30.s4蒸汽养护，在保温暖棚内混凝土周侧及顶部布置无缝钢管制蒸汽喷管，喷管外部搭设塑料薄膜作为蒸汽养护罩，其中，当混凝土浇筑完成后，封闭养护罩，通入蒸汽，提升混凝土的养护环境温度，实时监控混凝土内外温差，保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常增长及防止混凝土裂缝的产生和发展，当混凝土强度达到1.2mpa后，在混凝土表面进行蓄水养护；
31.s5降温，关闭蒸汽锅炉，令整体装置温度下降。
32.由于混凝土中富含多种原料，尤其是石子与水，极易影响混凝土的出机温度，冬季新鲜混凝土出机热量散失大，运送距离远，混凝土在运送过程中热量损失大，通过在砂石堆场设置蒸汽锅炉，对骨料和水进行加热提高混凝土出机温度，本发明中采用集料泵送混凝土砂率在40～45％，在满足可泵性的前提下，降低砂率，坍落度在满足泵送的条件下取最小值，以减少混凝土的收缩变形。
33.本发明中，所述步骤s1中保温暖棚设计为圆形，并将其等分14份，每段弦长6m，双排脚手架立杆纵距1.5m。将保温暖棚设计为圆形，令蒸汽热量到达圆心与圆心到混凝土面的热量相一致。
34.本发明中，所述双排脚手架每隔3m经钢管埋入土中与立杆相连接。双排脚手架经钢管埋入土中后，其整体的稳固性得到提高。
35.本发明中，所述步骤s3和步骤s4均进行实时测温，将温度传感器经环氧树脂封闭后埋设于工程的多个浇筑点，汇总混凝土内外温度差，形成混凝土强度发展过程中的内部温度场分布走势线，便于根据温度梯度变化情况，实时指导施工、控制降温速率和裂缝的出现。
36.本发明中，所述步骤s3中混凝土采用中低水化热水泥，如采用325号(c30以下)、425号(c30及以上)的矿渣硅酸水泥，充分减少水泥用量，使水化热降低，细骨料为中粗砂，含泥量《2％，粗骨料为5～25mm或5～40mm石子，含泥量《1％。
37.本发明中，所述细骨料和粗骨料中针状骨料和片状骨料占整体骨料质量比《15％。
38.本发明中，所述步骤s3中混凝土中掺加有复合型外加剂和粉煤灰，减少绝对用水量和水泥用量，改善混凝土的和易性与可泵性，延长缓凝时间。
39.综上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

技术特征：

1.一种严寒气候下大体积混凝土施工方法，其特征在于，包括以下步骤：s1搭设保温暖棚，采用钢管扣件搭设暖棚骨架，环行双排脚手架环绕于外墙，钢管搭设桁架式屋盖，屋盖中心环下经双钢管立柱支撑，再于外表面采用保温棉布遮盖围护，以形成封闭空间，避免内外冷暖空气对流，达到保温蓄热效果；s2在保温暖棚外部安装小型蒸汽锅炉，将暖气散热片安装至保温暖棚内，在保温暖棚内进行垫层施工，并安装钢筋和模板；s3混凝土施工，对混凝土罐车进行保温，并在输送泵送时进行保温，以保证混凝土入模温度在10℃以上，薄层连续浇筑，延长浇筑间隙时间，令热量快速散发，直至不出现冷缝，对混凝土二次振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，对大面积的板面进行拍打振实，去除浮浆，二次抹面，以减少混凝土表面的收缩裂缝，浇筑振捣过程中产生的泌水及时排除，其中，混凝土内部中心与表面温差控制在25℃以内；s4蒸汽养护，在保温暖棚内混凝土周侧及顶部布置无缝钢管制蒸汽喷管，喷管外部搭设塑料薄膜作为蒸汽养护罩，其中，当混凝土浇筑完成后，封闭养护罩，通入蒸汽，提升混凝土的养护环境温度，实时监控混凝土内外温差，当混凝土强度达到1.2mpa后，在混凝土表面进行蓄水养护；s5降温，关闭蒸汽锅炉，令整体装置温度下降。2.根据权利要求1所述严寒气候下大体积混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤s1中保温暖棚设计为圆形，并将其等分14份，每段弦长6m，双排脚手架立杆纵距1.5m。3.根据权利要求2所述严寒气候下大体积混凝土施工方法，其特征在于：所述双排脚手架每隔3m经钢管埋入土中与立杆相连接。4.根据权利要求1所述严寒气候下大体积混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤s3和步骤s4均进行实时测温，将温度传感器经环氧树脂封闭后埋设于工程的多个浇筑点，汇总混凝土内外温度差，形成混凝土强度发展过程中的内部温度场分布走势线。5.根据权利要求1所述严寒气候下大体积混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤s3中混凝土采用中低水化热水泥，细骨料为中粗砂，含泥量<2％，粗骨料为5～25mm或5～40mm石子，含泥量<1％。6.根据权利要求5所述严寒气候下大体积混凝土施工方法，其特征在于：所述细骨料和粗骨料中针状骨料和片状骨料占整体骨料质量比<15％。7.根据权利要求1所述严寒气候下大体积混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤s3中混凝土中掺加有复合型外加剂和粉煤灰。

技术总结

本发明公开了一种严寒气候下大体积混凝土施工方法，属于混凝土施工技术领域，解决了现有技术中混凝土强度低、结构抗震能力弱、未充分利用供热的问题，包括搭设保温暖棚、在保温暖棚外安装小型蒸汽锅炉、混凝土施工、蒸汽养护以及降温。本发明打破常规大体积混凝土采用内部降温的措施，采用蒸汽养护提升混凝土所处环境温度和湿度来控制大体积混凝土的内外温差，令混凝土强度得到提高；将一次性整体混凝土浇注施工和综合温控施工相结合，提高结构的混凝土强度和整体性的同时提高结构的抗震能力；充分利用北方严寒地区供热优势，避免混凝土内部降温需采用循环水，而严寒气候下水流动性差、水温过低易冻结的劣势。水温过低易冻结的劣势。水温过低易冻结的劣势。