新奥混凝土工程冬施方案课件.docx
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新奥混凝土工程冬施方案课件
混凝土冬期生产技术方案
编制：
邢丽君
审核：
杨欣
审批：
马雪英
北京新奥混凝土集团有限公司
2014年11月
混凝土冬期施工技术方案
1、前言
依据中华人民共和国行业标准《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-2011）和《预拌混凝土》（GB14902-2012）。
当满足室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工。
当混凝土未达到受冻临界强度，而气温骤降至0℃以下或防冻剂规定温度时，亦应按冬期施工相关规定进行防护。
另北京地方标准规定本地区混凝土工程11月15日强制进入冬施。
为确保在建工程冬施期间混凝土的质量，防止混凝土受冻破坏，结合我公司实际情况，特制定本施工技术方案。
2、工程特点及冬施前准备
根据北京地区多年的气象资料统计，冬施期限一般从每年的11月15日开始至次年3月15日结束（特殊情况例外）。
今年我公司冬施期间生产任务多，混凝土质量要求高。
为圆满完成生产任务，公司各部门必须充分作好冬施前的准备，并充分做好应对极端天气的准备。
冬施前由各部门领导牵头，对相关岗位的工作人员进行冬施前培训，提高全员冬期施工的责任意识；进行冬期施工技术交底，明确工作职责，对每项工作抓严抓细，具体工作和责任落实到人。
在冬期施工期间，对施工中遇到的新情况、新问题采取先解决，后进行普遍教育的办法，提高全员对冬期施工的重视及掌握程度。
3、混凝土原材料要求
严格执行原材料的进场检测程序，确保混凝土所使用的各种原材料须符合其相应的技术要求。
对我站给地铁供应的混凝土还须符合《轨道交通工程结构混凝土裂缝控制与耐久性技术规程》QGD-003-2008和《北京地铁工程商品混凝土项目监理实施细则》相关要求；由于我公司生产的混凝土均为环境标志产品，因此进场原材料必须提供环境影响因素检测报告，对不能够满足《环境标志产品技术要求预拌混凝土》HJ/T412-2007所要求的原材料不准使用。
为保证冬施期间混凝土的供应和质量，物资部做好砂、石料的储备以及冬施所需物资的准备工作。
3.1水泥
水泥选用金隅集团水泥厂生产的P.O42.5水泥，保证水泥供应。
水泥各项技术指标均符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）规定的要求。
水泥入仓温度不宜超过60℃。
3.2混凝土防冻剂
防冻剂在混凝土冬期施工中起着非常关键的作用。
试验室应在十月份完成防冻剂的选型工作，充分掌握防冻剂的技术参数，选择性能优良的环保型外加剂。
现已初步确定采用河北合众建材有限责任公司生产的HZ-D聚羧酸系防冻剂（-15℃）和北京中砼冠疆新航建材有限公司生产的TGC-YS@聚羧酸减水剂（防冻型）（-15℃）。
所选用的防冻剂可依据实际天气情况进行调整，严冬时，必须能满足-15℃防冻剂性能指标要求。
所选用的防冻剂均属复合型外加剂，其减水率、抗压强度比指标应满足高效减水剂要求。
防冻剂在混凝土冬期施工中起着非常关键的作用，各项指标符合《混凝土防冻剂》（JC475-2004）、《聚羧酸系高性能减水剂》（JG／T223-2007）和《轨道交通工程结构裂缝控制与耐久性技术规程》的要求。
。
3.3混凝土集料
石子选用首钢5-25mm废石，属于低碱活性骨料（B种）。
各项指标满足标准JGJ52-2006规定的要求。
陶粒选用符合技术要求的600级粘土陶粒，特殊要求另行通知。
砂选用涞水产质量合格，级配合理的II区中砂，各项指标均符合标准JGJ52-2006规定要求。
混凝土用骨料应符合国家现行有关标准的规定，并不得含有冰、雪冻块及其它易冻裂物质。
3.4混凝土掺合料
矿物掺合料的掺量应在综合考虑混凝土负温下强度发展速率及其它物理力学性能的基础上经试验确定。
粉煤灰选用天津新路广I级和II级粉煤灰，协调粉煤灰供应速度，以满足重点工程混凝土的顺利生产。
各项指标符合标准GB1596-2005规定的要求。
矿渣粉选用行龙S95级矿渣粉。
各项指标符合标准GB/T18046-2008规定的要求。
掺合料进厂每车必须经过比对颜色、快速检验合格后方可入仓。
3.5混凝土膨胀剂
混凝土膨胀剂选用北京中建材中岩科技有限公司生产的I型混凝土膨胀剂。
各项指标符合GB23439-2009规定的要求。
4、混凝土温度保证措施
4.1、混凝土配合比设计的技术措施
（1）冬期施工混凝土配合比应依据施工期环境气温、原材料、养护方法、混凝土性能要求等经试验确定，并宜选择较小的水胶比和坍落度。
冬季施工中，选用普通硅酸盐水泥，标号不低于P.O42.5，并选用优质防冻剂。
（2）含引气组分的防冻剂的砂率，比不掺外加剂混凝土的砂率可降低2%-3%。
（3）混凝土水胶比不宜超过0.55，水泥用量不宜低于280kg/m3，需要承重结构、薄壁结构的混凝土水泥用量可增加10%，强度等级不大于C15的混凝土，其水灰比和最少水泥用量可不受此限制。
（4）拌制混凝土所采用清洁骨料，不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。
不采用碱活性骨料或混有此类物质（含钾、钠离子的物质）骨料。
（5）为使混凝土结构中的钢筋免受锈蚀，严禁使用含有氯盐的防冻剂。
（6）对非大体积混凝土适当降低混凝土中掺合料的掺量，以提高混凝土的早期强度，并尽快达到受冻临界强度。
（7）严格控制混凝土所用外加剂中释放氨的含量，使其符合标准要求。
在住宅、室内工程中严禁使用含有硝铵、尿素等容易产生刺激性气体成份的外加剂。
（8）冬施试配应做-7d、-7+28d试件抗压强度试验，严冬时，适当提高混凝土配制强度。
（9）C60及以上等级混凝土试配重复验证试验不得少于6次。
4.2原材料保温及加热措施
（1）拌合水加热：
混凝土原材料加热优先采用加热拌合水的方法。
采用锅炉专供生产用热水，水箱内的水温根据不同的大气温度及时调整，且最高温度不超过60℃。
（2）骨料保温或加热：
砂、石等骨料采用封闭大棚保温，必要时，砂石料仓采用管线加热，砂、石料在搅拌之前温度均可达到2℃以上，且最高温度不高于40℃。
生产控制和加热的具体措施：
铲车司机在上料时，优先选用储存的干料，严禁铲入当天进场的砂、石料，如遇砂、石堆表皮冻结块，必须碾碎后方可装入下料口。
砂、石料采用先进先出法，在下料口地料仓内埋设热力管道，对下料口砂、石进行预先升温。
搅拌楼为全封闭式，设有暖气设备，可保证砂石料在储备、上料过程中有一个加热过程。
（3）外加剂保温或加热：
液体防冻剂储存罐设有外保温内有加热系统，并内设有搅拌叶片，能够避免液体防冻剂结晶现象的出现。
（4）配套设施
我公司目前配有2台3吨煤制气锅炉提供热源，采取锅炉加热水并由锅炉自动调节水温或蒸汽压力等措施。
采取措施后，各原材料温度的最低要求如下表：
表1原材料最低温度控制范围
原材种类
最低温度要求/（℃）
水泥
30
粉煤灰
20
矿粉
30
砂
2
石
2
外加剂
18
拌合水
50
4.3混凝土生产及供应中的保温措施
1）对所有外露水和外加剂管线进行外保温，减少热量损失。
对所有外露水、外加剂管线进行外保温，防止管线冻结。
2）搅拌车间通暖气，可保证搅拌机房不低于10℃。
3）混凝土运输车罐体安装保温套。
通过原材料的加热和保温措施以及生产过程中的加热和保温措施，对混凝土各阶段温度控制要求如下：
表2混凝土温度控制要求
混凝土各阶段温度
温度要求范围/（℃）
拌合物温度
不低于16
出机温度
不低于12
运输到现场温度
不低于10
浇筑入模温度
不低于5
4.4生产工艺及生产过程的控制措施：
⑴生产工艺参数调整
在冬施期间，为保证混凝土的质量，搅拌车间的生产工艺参数有一定的调整，具体有以下几项：
1）在进入冬施前，对搅拌车间所有计量设备、仪器进行校定，以保证
混凝土在冬施期间计量的准确性，各种原材料的计量误差不得超过GB/T14902和GB50164标准规定。
2）混凝土的搅拌时间比常温生产搅拌延长20s秒。
3）在开盘生产混凝土之前，应先检查水温，仓内原材料与配合比的对应情
况，生产工艺参数是否有质检员的确认等，然后输入施工配合比进行生产。
在生产搅拌时，应先投入骨料与拌合水，预拌后再投入水泥和掺合料，避免水泥直接与热水接触。
我公司生产宜采用的投料顺序为：
骨料（砂石）→加热水、外加剂→搅拌15s→加入水泥、掺合料→搅拌60s→出机→测温、和易性。
⑵生产过程的质量控制
1）生产过程中，严格控制防冻剂的掺量，严格控制水胶比，由骨料带入的
水分及防冻剂溶液中的水，应从拌和水中扣除。
2）质检员每一个工作班对砂石含水，砂、石、水、搅拌楼内温度及大气温
度至少测量检查4次，并应填写测温记录。
每开盘一个任务，均要测定混凝土的出机温度，如不符合要求，及时调整水温。
3）对出站混凝土进行温度测量；混凝土出站温度应不低于12℃，不符合此温度范围的混凝土不允许出站。
4）质检员不定期对混凝土出机温度，浇筑温度进行测量，追踪混凝土温度的变化，为搅拌车间调整工艺参数提供可靠数据。
5）水温调节应以试验室热工计算为依据，结合大气温度、砂石温度、水泥温度、搅拌机棚温度、运输时间及混凝土到达现场的实测温度等技术参数来调整拌和水温度。
6）当拌和用水温度不能保证混凝土的出站温度或遇其它偶然因素可能会影响混凝土质量时，有权通知生产部门停止生产，并上报总工程师协商采取措施。
7）现场质检作好与现场沟通与协调工作，并及时反馈现场情况。
8）冬期施工测温的项目与次数按照表2执行：
表2：
测温项目
测温次数
室外气温及环境气温
每昼夜不少于4次，此外还需要测量最高、最低气温
搅拌机棚温度
每一工作班不少于4次
水、砂、石及外加剂溶液温度
每一工作班不少于4次
混凝土出机、出站温度
每一工作班不少于4次
除按照规定留取标准养护的试件外，还应留取适当的同条件（自然转常温）养护试件，并安排相关人员负责该试件的保管
5、各部门职责
为顺利度过冬期施工，公司各部门除严格执行常温时的混凝土生产、控制程序外，还应执行如下工作职责：
5.1试验室职责
1）对冬期施工中所采用的原材料进行检验，确保进场的原材料100%合格。
2）进行冬期施工混凝土试配工作，为生产提供科学、准确的施工配合比，并提供冬施配合比各强度等级的1、2、3、7、28天强度及成熟度计算参数。
3）试验室应组织人员认真学习JGJ/T104-2011建筑工程冬期技术规程及其他标准，并贯彻实施。
并负责指导其他相关部门冬期施工技术措施的贯彻执行。
4）负责混凝土热工计算，为生产提供温度控制依据。
5）重视冬施期间混凝土的试拌工作，及时提供混凝土坍落度的经时损失等技术参数。
6）负责冬施前和冬施期间的大气测温，达到冬施条件和解除冬施条件时，向总工程师汇报，以保证及时进入冬施和解除冬施的时间。
5.2质检部职责
1）每次混凝土开盘前应先测量水的温度，每4小时测量一次；砂、石料测温每一工作班不少于4次，并应填写测温记录，温度应控制在2℃~40℃范围内，不符合此温度范围的砂、石料不得使用。
2）对出站混凝土进行温度测量。
混凝土出站温度应控制在12℃~25℃范围内，不符合此温度范围的混凝土不允许出站。
3）水温调节应以试验室热工计算为依据，结合大气温度、砂石温度、水泥温度、搅拌机棚温度、运输时间及混凝土到达现场的实测温度等技术参数来调整拌和水温度。
4）混凝土拌和用水温度原则上不允许超过60℃，当仍不能满足要求时，应及时通知试验室，并上报总工程师，协商采取相应措施。
5）除按照规定留取标准养护的试件外，还应留取适当的同条件养护试件，并负责该试件的保管。
6）当拌和用水温度不能保证混凝土的出站温度或遇其它偶然因素可能会影响混凝土质量时，有权通知生产部门停止生产，并上报总工程师协商采取措施。
7）由质检部长组织编制相应温度记录表格,并负责监督汇报。
8）现场质检作好与现场沟通与协调工作，并及时反馈现场情况。
9）冬期施工测温的项目与次数按照表3执行：
表3：
测温项目及频次
测温项目
测温次数
室外气温及环境气温
每昼夜不少于4次，此外还需要测量最高、最低气温
搅拌机棚温度
每一工作班不少于4次
水、砂、石及外加剂溶液温度
每一工作班不少于4次
混凝土出机、出站温度
每一工作班不少于4次
5.3其它部门职责
1）物资部应加强砂、石料的储备以及冬施所需物资的准备。
2）生产部门上料时优先选用储存的地铁专用干料。
3）生产部应作好供热、保温设备的安装、检修，以及水、外加剂储罐和输送管道的外保温。
搅拌前，应先用热水冲洗搅拌机，搅拌时间应比常温延长50%。
4）办公室作好后勤供暖和保障工作。
5）各部门特别是现场一线人员应充分重视安全工作,提高安全意识。
5.4混凝土运输和泵送
1）混凝土搅拌运输车应套上保温被保温，以减少在运输过程中的热量损失，保持混凝土的温度。
2）进入冬施后，罐车司机每次出站运混凝土之前，在站内接取热水，罐车在现场卸完混凝土后，用热水刷罐，以防溜槽结冰，回搅拌站后再补充热水。
3）混凝土搅拌车收车时将罐内积水倒尽，罐内严禁积水。
4）罐车运输合理安排，尽量减少运输距离及运输时间。
5）冬施期间生产的混凝土坍落度损失偏大，调度应合理安排车辆并及时与施工方进行沟通，做到不压车断车。
6）混凝土浇筑过程中，严禁现场随意加水，影响混凝土质量。
混凝土运输车上应带外加剂，其掺加需在现场技术人员监督下进行。
6、与施工单位技术交底
1）施工单位应积极配合我公司做好混凝土养护、测温及保温工作；混凝土浇筑前，应清除地基、模板和钢筋上的冰雪和污垢，并进行覆盖保温。
在负温条件下混凝土不得进行浇水养护，混凝土抹面时也不得洒水。
混凝土温度检查应贯穿入模、保温保湿养护、拆模直至撤除保温措施的全过程。
2）混凝土在养护期间应防风、防失水。
混凝土浇筑后应立即用塑料薄膜及保温材料覆盖，拆模后先用塑料布将构件覆盖，然后用麻袋、草袋覆盖，并根据热工计算确定保温层厚度。
对边、棱角部位的保温厚度应增大到面部位的2～3倍。
应注意防风，避免混凝土养护期间的失水，有风口的地方最好实施挡风墙。
3）模板外和混凝土表面覆盖的保温层，不应采用潮湿状态的材料，也不应将保温材料直接覆盖在潮湿的混凝土表面，新浇注混凝土的表面先应铺一层塑料薄膜，再加盖保温材料。
4）模板和保温层在混凝土达到要求强度并冷却到5℃后方可拆除。
拆模时混凝土温度与环境温度差大于20℃时，拆模后的混凝土表面应及时覆盖，使其缓慢冷却。
5）混凝土在运到施工现场后应尽快浇注完毕。
混凝土的入模成型温度应不低于5℃或满足合同中所规定的入模温度要求。
以保证混凝土成型后在蓄热养护期间混凝土能达到抗冻临界强度，不致受冻。
6）在混凝土浇注过程中当混凝土拌合物均匀性和坍落度发生变化时，应及时通知搅拌站技术人员或现场调度。
严禁混凝土在施工过程中随意加水。
7）我公司按照-15℃（规定温度）设计使用混凝土防冻剂。
施工单位应使混凝土的初期养护温度不低于规定温度。
在大气温度不低于-15℃、并在施工单位做好保温养护的条件下，混凝土浇筑完毕在负温下养护，混凝土结构强度能达到允许的受冻临界强度（4.0MPa），保证混凝土的质量。
7、冬期施工预案
1）、当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工。
2）、当室外日平均气温连续5d高于5℃时解除冬期施工。
3）、冬施期间，混凝土出机温度不低于12℃，混凝土入模温度不低于5℃，特殊混凝土（如大体积混凝土）另行规定。
4）、在冬期施工前后，应密切关注天气变化，对可能随时提前到来的寒流或霜冻进行必要的准备，采取相应措施。
5）、冬期施工期间，对突发情况应采取相应的应急措施。
北京新奥混凝土集团有限公司
2014年11月4日
后附附件：
附件1：
混凝土热工计算书
附件2：
混凝土成熟度计算书
冬施混凝土热工计算书
为确保混凝土在冬季施工中的质量，防止混凝土受冻，特制定本热工计算书，作为冬施中控制混凝土拌合物温度的依据。
参考北京市气象资料和我站历年数据总结，取冬施气温为-15℃作为计算标准可满足要求，本计算书中冬施气温取为-15℃。
C30混凝土配合比及各原材料温度如表1：
表1C30混凝土配合比及各原材料温度
原材料种类
水
水泥
粉煤灰
矿渣粉
防冻剂
砂
石子
单方混凝土原材料用量/（kg）
164
253
66
48
9.15
792
1009
原材料温度/（℃）
50
30
24
34
20
2
2
砂含水率为2.0%，石子含水率为0.2%。
混凝土搅拌机房间温度20℃。
混凝土拌合物采用加保温外套的搅拌车运输，混凝土出机到浇筑间隔为1.0小时。
气温为-15℃。
1.混凝土拌合物温度
混凝土拌合物温度由下式计算：
T0—混凝土拌合物温度（℃）；
mw、ma、mce、msa、mg—水、外加剂、胶凝材料、砂、石用量（Kg）；
Tw、Ta、Tce、Tsa、Tg—水、外加剂、胶凝材料、砂、石的温度（℃）；
wsa、wg—砂、石的含水率（%）；
c1—水的比热容[Kj/（Kg·K）]；
c2—冰的熔解热（Kj/Kg）。
骨料温度大于0℃，取c1=4.2，c2=0
所以有：
T0=［0.92×（253×30＋66×24＋48×34＋792×2＋1009×2）＋4.2×50（164-792×2.0%-1009×0.2%）＋4.2×9.15×20+4.2（792×2.0%×2+1009×0.2%×2）-0］÷［4.2（164+9.15）+0.92（253+66+48+792+1009）］
=16.5℃
2.混凝土拌合物出机温度
混凝土出机温度由下式计算：
T1—混凝土拌合物出机温度（℃）；
—搅拌机房温度（℃）。
因此有：
T1=16.5-0.16（16.5-20）
=17.0℃
3.混凝土拌和物浇筑时温度
混凝土浇筑时的温度由下式计算：
T2—混凝土拌合物运输到浇筑时的温度（℃）；
Ta—混凝土拌合物运输时的环境温度（℃）；
t1—混凝土自运输到浇筑时的时间（h）；
n—混凝土拌和物运转次数；
α—温度损失系数（h-1）：
当用封闭的搅拌车运输时，α=0.1
因此有：
T2=17.0-（0.1×1.0+0.032×2）［17.0-（-15）］
=12.6℃
由以上计算可知，气温为-15℃时，C30混凝土拌和物各阶段温度如表2：
表2拌和物各阶段温度
拌和物温度
T0（℃）
16.5
出机温度
T1（℃）
17.0
入模温度
T2（℃）
12.6
由以上计算可知，按以上混凝土温度控制方案施工，混凝土入模温度可确保在施工要求以上。
同理，其他标号混凝土的计算数据及结果如下表：
表3各标号混凝土拌和物各阶段温度
混凝土标号
原材料种类
搅拌温度
出机温度
浇筑温度
水
水泥
粉煤灰
矿粉
砂
石
外加剂
C25
163
241
63
45
814
995
8.38
16.3
16.9
12.5
C30
164
253
66
48
792
1009
9.15
16.5
17.0
12.6
C35
160
278
72
52
760
1008
10.46
16.6
17.2
12.7
C40
159
302
80
6
729
1006
11.56
17.0
17.5
13.0
C45
158
324
87
72
696
1001
12.55
17.4
17.8
13.2
C50
157
348
92
72
671
1007
13.32
17.6
18.0
13.4
C55
150
369
98
76
644
1008
14.13
17.5
17.9
13.3
C60
151
393
102
74
621
1013
15.36
17.8
18.2
13.5
北京新奥混凝土有限公司试验室
2014.11.4
成熟度法预测混凝土早期强度
参照《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-2011）的有关规定与要求，根据标准养护试件的龄期和强度资料计算出对应标号混凝土的成熟度与强度的数学关系，作为施工的参考。
以本公司冬施商品混凝土普通C30为例，具体数据见下表（表1）:
表1：
标准养护各龄期混凝土强度
龄期（d）
1
2
3
7
强度（N/mm2）
8.0
15.3
23.2
30.1
成熟度（℃·h）
840
1680
2520
5880
用成熟度法进行估算。
用表1所列成熟度-强度数据，经回归分析拟合成如下曲线方程：
式中：
f——强度（N/mm2）；
M——成熟度（℃·h）；
M=∑（T+15）t
T——在时间段内混凝土平均温度（℃）；
t——温度为T的持续时间（h）。
当采用综合蓄热法养护时，其强度调整系数为0.8。
由此函数关系可估算其在一定温度下达到所需强度时所需的养护时间，以T=-5℃，F=4.0MPa时为例计算：
f=F/0.8=5.0
所以，
，得M=655.7，由M=∑（T+15）t，平均养护温度为-5℃可计算出t=65.6（h）。
可得下表（表2）：
表2:
不同温度下混凝土的最小养护时间
T（℃）
10
8
5
3
0
－3
－5
－8
－10
t（h）
26.6
28.5
32.8
36.4
43.7
54.6
65.6
93.7
131.1
同理，其它标号混凝土的计算数据及结果如下表所示（表3）：
表3:
各标号混凝土临界强度成熟度
混凝土标号
标养强度（N/mm2）
参数结果
成熟度（℃.h）
1d
2d
3d
7d
a
b
C25
6.6
11.6
18.4
26.2
30.45
1338
740.6
C30
8.0
15.3
23.2
30.1
36.98
1312
655.7
C35
9.2
16.5
25.4
36.7
42.62
1338
624.4
C40
9.3
19.8
28.7
39.4
49.17
1417
619.9
C45
11.6
22.4
31.7
45.3
53.68
1319
555.7
C50
13.2
26.0
36.9
51.7
62.12
1328
527.1
C55
16.3
29.5
41.2
55.9
65.66
1199
465.6
C60
18.9
30.7
42.6
61.1
67.70
1118
429.1
在实际工程中，若需进行预测早期强度计算，在满足《建筑工程冬期施工规程》的有关规定与要求（尤其是养护制度）外，同时应以现场测温记录、环境温度等有关数据为依据，以便较贴近实际的进行施工，以上方法与数据供参考。
北京新奥混凝土集团有限公司
试验室
2014-11-4
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