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玛纳斯河水利工程冬季混凝土施工的防冻处理措施

时间2015-02-12 16:09:15能源世界

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1 概述

新疆玛纳斯河流域位于天山北麓准葛尔盆地南缘南起依连哈比尔尕山北麓分水岭北接古尔班通古特大沙漠地处欧亚大陆腹地东经8501 8632 北纬4327 4521 远离海洋气候干燥属于典型的大陆性气候年平均气温多在6桫7之间冬季寒冷平均气温在-20左右极端最?#25512;?#28201;可达一43档玛纳斯河是新疆北部地区最大的内陆河全长约420km多年平均径流量12.8亿立方?#20303;?

玛纳斯河渠首第一总分水闸(以下简称分水闸)坐落于玛纳斯河红山嘴渠首引水枢纽下游1.5km处共设闸门6孔设计总过水流量145m³s主要是向玛河下游石河子市和沙湾玛纳斯县等城镇?#32422;案?#20892;牧团场提供工业和农业灌溉用水分水任务分水闸因分水任务繁重全年过水期长所以改建工程主要放在冬季进行给工程施工带来很大困难

2 混凝土受冻问题分析

21 温度对混凝土强度的影响

混凝土浇灌后由于水泥的水化作用逐渐凝结并有较高的温度而水泥水化作用的速度除与混凝土组合材料和配合比有关外主要是随着环境温度的高?#25237;?#21464;化当温度升高时水化作用加快强度增长?#37096;e?#24403;温度降低时水化作用放慢强度增长也慢当温度降至0以下时水泥水化作用基本停止强度也不再上升体积膨胀约9 同时产生大约25kNm的冰胀应力这个应力值一般大于混凝土浇筑后内部形成的初期强度值致使混凝土受到程度不同的早期破坏而降低强度

22 预防混凝土早期受冻的理论依据

在冬季混凝土施工中水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键因素相关资料表明新浇灌的混凝土立刻冻结时有80以上的水变成冰?#21512;?#19981;足20 水化?#20174;?#26497;其微弱当混凝土经过24h的标准养护后再冻结只有60 的水变成冰即使温度降至40以下还有40 的水未转变为固相水化作用也能继续进行

另外受冻前混凝土养护期不同其强度增长幅度也是不相同的当混凝土在受冻前只有1h的养护期强?#20154;?#22833;会超过50在受冻前得到6h的养护期强?#20154;?#22833;不超过20 对于养护期较长的混凝土受冻后后期强度基本不受影响由此可见混凝土在浇灌后要有一段养护期对加速水化作用极为重要只要混凝土在零上气?#32511;?#20214;下养护一定时间使混凝土有一定的水化时间就不怕冻害的影响因而应预防早期冻害

3 混凝土施工防冻方法及处理措施

分水闸位于玛纳斯河出山口红山嘴段环境气温比下游石河子市

低5左右为了不影响分水闸的正常运行改建工程只能选择在冬季停水期施工施工现场环境气温在零下1O20左右为了保证工程的质量和工期必须要在施工过程中采取行之?#34892;?#30340;防冻措施

31 选择?#23454;?#30340;水泥?#20998;?

因分水闸施工现场环境温度低浇好的混凝土温度下降很快所以选用早强硅酸盐水泥这种水泥水化热?#20174;?#26089;早期强度提高快三天的强度大约等于普通硅酸盐水泥7天的强度效果明显

32 选择最佳混凝土配合比

为了加强水泥的水化热作用选择降低水灰比也就是减少游离水增加水泥用量从而增加水化热量减短龄期使强度增长更快

33 外加剂的选择和使用

在混凝土中掺加防冻剂和早?#32771;?#20351;混凝土能在?#20309;?#19979;?#19981;?#24182;能使混凝土在规定的时间内达到足够的早期强度另外增加含气量混凝土中加人大约5左右的含气量可以截断渗水通道使孔隙互相封?#25307;?#25104;连贯毛细孔从而提高混凝土内密实性和耐久性

外加剂的掺量经过试验?#33539;?#26159;水泥用量的5左右少掺无效

多掺反而会影响混凝土强度配制混凝土的水溶液的浓度随混凝土的浇筑温度与养护温度而定温度越低需要的溶液浓度就越高外加剂加热在稀释桶内进行稀释外加剂的水最好使用热水热水温度以不丧失外加剂的作用为限

34 施工原材料的保温

分水闸施工现场天气寒冷经常出现雨雪风天气暴露在空气中的粗?#33145;?#26009;温度太低不利于混凝土拌和物的水化热作用因此采取以下措施对施工原材料进行保温

(1)对砂石料进行保?#40595;?#23384;

(2)在料场搭设暖棚避免砂石料暴露在外

(3)天气特别寒冷时在暖棚内对砂石料进行加热保温

35 混凝土拌和物的加热

在拌和前对水砂石骨料等混凝土原材料进行加热混凝土在搅拌运输和浇筑以后还蓄有相当的热量具有?#23454;?#30340;温度并在一定的养护条件下?#19981;?#36880;步增长到所要求的强度能使混凝土不致受到冻害效果明显

(1)拌合水的加热

对混凝土拌合材料进行加热时优先选择加热水水的加热温度一般不超过8O 加热的水不能与水泥直接接触以免引起水泥的速凝与假凝当将水加热到最高温度时?#23396;?#36275;不了混凝土拌合温度的要求时再考虑加热骨料拌和时当热水超过60时需要改变加料顺序先将水和骨料拌和再加水泥以免假凝

(2)拌合料的加热

拌和前对砂石骨料等拌和物进行加热不仅?#34892;?#30340;去除?#26031;?#26009;中?#24615;?#30340;冰块雪团还使骨料中因受冻而结成的料块松散更利于骨料的拌合也提高了拌和物的质量

水泥不?#24066;?#20197;任何方式加热

35 混凝土施工中的温控措施

(1)混凝土运输

分水闸地处公?#25918;员]?#26045;工现场场地开阔交通便利距离搅拌机大约02km 右右实验表明混凝土在此段运输过程中温?#20154;?#22833;大约1左右因此要求混凝土运输车辆运输速度要快一次到位尽量避免混凝土倒运尽?#32771;?#23569;混凝土在运输过程中的温?#20154;?#22833;

(2)混凝土的浇筑

分水闸改建工程的主体工程是闸墩的浇筑属于大体积?#32440;?#24037;程采取快铺料快振捣一次成型及时覆盖的快速施工方法混凝土人?#36136;本?#37327;做到连续人仓最好能一次入仓快供料缩短时间?#34892;?#30340;减少混凝土温?#20154;?#22833;避免表层受冻

因施工现场昼夜温差大施工时间尽量安排在白天进行

(3)施工缝处理

混凝土施工缝缝面处理采取干法施工一律采用?#26031;?#25163;钎凿毛用高压风枪吹干净并及时覆盖稻草保温

(4)混凝土的养护

混凝土浇筑后需要有一定的养护期以使其强度逐渐上升而环境温度对混凝土的养护影响很大在常温施工条件下用洒水养护即可但在寒冷的冬季施工条件下很难达到这一点结合分水闸施工现场环境和工程实?#26159;?#20917;采取浇筑后在混凝土表面覆盖一层草帘子以起到保温的作用并洒水?#21592;?#25345;表面湿润效果明显

4 结束语

玛纳斯河流域具有相对独特的气候和地?#23454;?#29305;征分水闸改建工程施工中采取的几种防冻处理措施都有一定的环境局限性其适用范围受一定的环?#31243;?#20214;制约因此要根据实?#26159;?#20917;做具体分析采取?#34892;?#30340;施工防冻措施才能保证冬季混凝土施工质量

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