冬期砼施工讲座（最全）.pdf

冬期砼施工讲座冬期砼施工讲座目录目录1.1.术语术语2.2.方案选择方案选择3.3.临界强度临界强度4.4.判别式判别式5.5.出罐物温度和入模温度出罐物温度和入模温度6.t6.t0 0简化计算简化计算7.T7.Tm m简化计算简化计算8.8.简化计算例简化计算例9.9.成熟度强度计算成熟度强度计算10.10.楼板热工计算例楼板热工计算例11.11.楼板浇筑的控制楼板浇筑的控制12.12.环境温度环境温度13.13.实体检验同条件试件实体检验同条件试件1 1 术语术语受冻临界强度受冻临界强度冬期浇筑的混凝土在受冻以前必须达到的最低强度蓄热法蓄热法混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适当保温延缓混凝土冷却，使混凝土冷却到 0C 以前达到预期要求强度的施工方法综合蓄热法综合蓄热法掺化学外加剂的混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适当保温延缓混凝土冷却，使混凝土温度降到 0或设计规定温度前达到预期要求强度的施工方法1负温养护法负温养护法在混凝土中掺入防冻剂，浇筑后混凝土不加热也不做蓄热保温养护，使混凝土在负温条件下能不断硬化的施工方法成熟度成熟度混凝土在养护期间养护温度和养护时间的乘积。

等效龄期等效龄期混凝土在养护期间温度不断变化，在这段时间内其养护的效果，在标准条件养护达到效果相同所需的时间规定温度规定温度在 JC475-2004 中规定：“受检砼在负温养护时的温度，该温度允许波动范围为2”，在 JC475-2004 中规定温度为-5、-10、-15；规定温度用于防冻剂；冬施期限划分原则冬施期限划分原则根据当地多年气象资料统计，当室外日平均气温连续 5d 稳定低于即进入冬期施工；当室外日平均气温连续 5d 稳定高于 5 时解除冬期施工2 2 方案选择方案选择方案选择方案选择表表表 1冬施方法蓄热法综合蓄热法负温养护法Tm,a-5-12-12适用条件M综合判断综合判断1/bln(KM/a)（1）式中Tm,a 冷却期间平均气温，不应低于12 ；M 结构表面系数（m-1），5M 15；K 总传热系数（kJ/m2hK）；a，b 系数，见 表 2(mce单位 kg/m3)K,MK,M 计算式计算式M=A/V=(砼结构表面积)/(砼结构体积)；K=3.6/(0.04+(di/ki)(规程 P.66)式中K维护结构层总传热系数(kJ/m2hK)di第 i 层维护层厚度（m);ki第 i 层维护层导热系数（W/mK);判别式系数判别式系数 a,ba,b 计算计算判别式系数判别式系数a,ba,b表表表 2Mca ab b0.138+0.104(mce/1000-0.3)P254+770(mce/1000-0.3)175+340(mce/1000-0.3)0.112+0.096(mce/1000-0.3)PO126+420(mce/1000-0.3)0.116+0.076(mce/1000-0.3)PS注：注：a,ba,b 也可从规程中查得也可从规程中查得；P P硅酸盐水泥；硅酸盐水泥；POPO普通水泥；普通水泥；PSPS矿渣水泥。

矿渣水泥5 5 出罐温度和入模温度出罐温度和入模温度T出罐出罐 T0 TT T1 1：T1=T 泵降泵降出泵温度：T1(出泵温度)=T出罐出罐 T1T T2 2：混凝土浇筑过程散热温度损失T2(6.9)3浇筑砼后温度：T2(浇筑后温度)=T1 T2T T3 3：混凝土模板和钢筋吸热温度损失T3T3=T3-T2；T3(规程 B.1.4)T T：T=T1+T2+T3入模温度入模温度入模温度 T0的确定，以综合蓄热法为例，以达到 4MPa 为条件一般在 T0=1015,应根据 Tm,a结构 M 及保温 K 即 L 条件假定，Tm,aT0;L=KMT0;先设 T0=12，再根据现场条件计算出T计算 T 出罐 T0 T验算 T0是否能满足达到 4MPa 的要求条件具体计算详后泵管温降（泵管温降（1 1）T泵降泵降=K总总Tt/(552d)式中K总总泵管总传热系数(kJ/(m2minK)K总总=3.6/(0.04+d管管/58+d保保/k保保)T=Tc-TmTc泵管内砼的温度)Tm泵管外气温()泵管温降（泵管温降（2 2）d保（管）泵管保温层厚度(m)；k保 泵管保温材料导热系数(W/mK)；t 砼在泵管内停留时间(min)；d 泵管内径(m)；出泵管温度 T21 T1 T泵降模板和钢筋吸热后温度（详规程附录 B.1.4）混凝土浇筑后温度计算详后。

T T2 2浇筑散热温降计浇筑散热温降计算算T2=9*10-4Mtj(T2-Tm)（手册式 6.9)4式中t tj j砼浇筑延续时间(min);M结构表面系数(1/m);结构形式系数：对楼板：=1;=1;对墙、梁和柱：=0.5=0.5T T2 2砼开始浇灌时的温度()；Tm浇灌时的气温()例如楼板：M=15;tj=20;=1;T2=16;Tm=-5 T2=9*10-4Mtj(T2-Tm)=5.7 T T3 3模板和钢筋吸热温度损失模板和钢筋吸热温度损失模板和钢筋吸热后砼温度 T3(规程 B.1.4)T3=T3-T2混凝土浇筑后温度计算详后6 6t t0 0简化计算简化计算(B.2.4)t0砼蓄热养护冷却时间式(B.2.4)应用条件：/Tm,a1.5；L=KM 50；凡符合综合蓄热法条件，式(B.2.4)均使用Umce/(L-V)；mce 水泥单方用量(kg/m3)；式中 U，V 按 U，V 参数表取值ln(/Tm,a)t0=1/Vcet t0 0，T Tmm的物理概念示意图的物理概念示意图 T T0 Tm0Tm,at0t图 2冷却时间与砼平均温度示意图5U,VU,V 参数参数水泥类别水泥类别P42.5PO42.5PS42.5U U3.002.001.36U,VU,V 参数表表 3V VV Vcece(h(h-1-1)C Ccece(kJ/kg)(kJ/kg)21.330.01233516.360.009229512.800.0072255综合蓄热法热工计算综合蓄热法热工计算砼蓄热养护任一时刻 t 的温度Vce ttT=e-e-Vce+Tm,a(B.2.1)砼蓄热养护任一时刻 t 的平均温度tVce tTm=1/Vcet(e-Vce-/e-+/-)+Tm,a(B.2.2)式中、为综合参数：KM/(Vce Cc c)=VceQcemce/(VceKM)Cc c-c 混凝土的质量密度(kg/m3)Cc 混凝土的比热容(kJ/kg K)Qce水泥水化累积最终放热量(kJ/kg)Vce水泥水化速度系数(h-1)透风系数7 7T Tmm的简化计算的简化计算Tm=1/(Vce t0)/+(1-e-Vcet0)-Tm,a（5）式中=T0+Tm,a（6）=5.625 L/(Vce.104)（7）T0混凝土的入模温度()注意：用简化式时 Tm,a用绝对值。

式（5）在 t0计算后，只要计算和后即可迅速计算出Tm8 8简化计算例简化计算例已知条件：M=12.5，mce=420（PO)，K=7kJ/m2 2hK，T0=12，Tm,a=-6求求:1.判断适用条件；2.简化计算 t0，Tm678解解：1)M=2/d=2/0.15=13.3m-1；2)总传热系数 K：a.板底的 K 值用 K下下表示；查得12mm厚胶合板的K下下=32.6 kJ/(m2hK)；b.板面算或查得 K上上=6.5 kJ/(m2hK)；先算板面先算板面:L上上=K上上M=6.513.3=86.5kJ/m3hK；t0上上=(1/Vce)ln(/Tm,a)(8)查表 3 得：U=2.0；V=16.36；Vce=0.0092(h-1)；已知 Tm,a=-5；代入式（9）得：=Umce/(L-V)=2360/（86.5 16.36）=10.3；再代入式(8)得：t0上上=(1/0.0092)ln(10.3/|-5|)=78.6 h；再算板底:L下下=K下下M=32.613.3=433.6(L=433.6，虽然 L 200，但由于砼处于正温环境，故可不受此限)；算得=1.73；t0下下=60 h；(Tm,a计算取为-1)最后取平均值作为楼板砼的冷却时间 t0：t0=(t0上上+t0下下)/2=(78.6+60)/2=69.3 h；(2)环境温度相同时环境温度相同时，同上例，但板下环境同板顶，取平均值计算。

取 K=(K上上+K下下)/2=(6.5+32.6)/2=19.55；则 L=K M=19.55 13.3=260；(L=283200，超出范围，应进行调整)；Tm,a-5令：Laeb=195.4e0.118 =108，即要求 L=KM 不能大于 108，调整后 K 值不应大于：K=L/M=108/13.3=8.12；算得：K下下=2KK上上=28.126.5=9.74；查表知，需在模板外加 20 厚草帘和塑料薄膜一层；才能提供 K=9.7 4Mpa；满足要求1111 楼板浇筑的控制楼板浇筑的控制大多数较薄的楼板,若浇筑时间长,砼温度降低较多;规范、规程计算T2的公式将不再适用(因规范、规程公式基本上考虑浇灌时间在 510分钟内);此时可按式(13)进行计算T3=910-4 M tj(T3-Tm,a)(13)式中t tj j 砼浇筑延续时间(min)；MM 结构表面系数；结构形式系数；对楼板：=1；对墙、梁和柱：=0.5；T3砼开始浇灌时的温度；Tm浇灌时气温，注意！不是平均气温）在充分考虑了浇灌过程的温度损失后,通过采取相应措施才能确保结构的施工质量实际施工中，楼板厚度一般在 120mm 左右(M 在 16 左右)；已超出 15，给实施综合蓄热法带来难度；主要难度是：(1)板底保温措施；(2)板面及时覆盖保温措施；对此两条若解决得好,则仍可采用综合蓄热法。

以下措施可供参考：(1)若气温不太低，可采取板底空间封闭；(2)板底供微热，浇灌前预热；热空间温度保持在 05即可(热工计算时热空间温度应按-1计算以上两条按需选择)；(3)板面混凝土采取边浇、边振、边平、边盖的四边措施，以减少热量损失；(4)板面覆盖应采取不影响新浇砼楼面平整的措施（防止踩坏）1212 环境温度环境温度1.热工计算取用的环境温度 Tm,a，Ta应符合计划施工期间的温度，并适当留出安全余地，一般为：2.计算 t0,Tm时,Tm,a取 1 3d 预计平均气温；3.混凝土拌合物入模前各阶段温度，Ta取施工期的最低温度以上 T 的取值，应作为监理审核冬施方案注意点，并在实施中作为监控要点101313 实体检验同条件试件实体检验同条件试件砼结构工程施工质量验收规范附录 D 规定：“同条件养护试件应在达到等效养护龄期时进行强度试验”等效养护龄期可取按日平均温度逐日累计达到 600d 时所对应的龄期，0及以下的龄期不计入；等效养护龄期不应小于 14d（严），也不宜大于 60d（松）；”现在的问题是：冬期施工如何操作等效养护龄期的操作问题等效养护龄期的操作问题冬规附录 D.0.4：“冬期施工、人工加热养护的结构构件，其同条件养护试件的等效养护龄期可按结构构件的实际养护条件，由监理（建设）、施工等各方根据本附录第 D.0.2 条的规定共同确定。

在对试件试验前，可通过对混凝土成熟度（指数模型）计算判断后再进行；以上操作必需启动方案和见证程序。