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1、暖棚蓄热法在冬季混凝土施工中的应用作者：1，范建洲2，高济民通过某建筑工程混凝土的冬季施工实例，介绍了暖棚蓄热法的施工原理、方法和技术措施，为北方寒冷地区冬季施工提供了可借鉴的经验。 文章编号：1009-0398(2000)02-0041-02中图分类号：TU 755.8文件标识码：B左云县邮电局办公楼工程位于大同市辖区的左云县城，工程结构为局部六层的四层混凝土框架结构，总建筑面积4 570 m2。在本工程的施工中，由于工期要求紧，工程的第三、四层框架结构施工只能安排在1997年11月至1998年1月完成。当地气候11月初平均气温已低于5 ，最低气温在-10以下，12月、1月的最低气温则分别达
2、-15 和-20 ，故本工程第三、四层框架施工是在冬季负温条件下施工，冬期施工的建筑面积共计1 904 m2，混凝土总量630 m3。为了保证在冬季低温条件下的混凝土施工质量，我们在施工中采用了暖棚为主的综合蓄热法，收到很好的技术效果。1 暖棚法为主的综合蓄热法原理暖棚法是在准备浇筑的混凝土结构周边围塑料布加草袋，顶部用草袋加塑料布封顶，棚内设置提供热源的临时设施，从而使浇筑的混凝土结构在不低于10 的温度下养护，使其强度快速增长至抗冻临界强度，然后拆掉热源和暖棚的冬季施工方法。综合蓄热是将制备混凝土的各种原材料预先储备一定的热量，使得混凝土入模时温度保持在10 以上，从而保证混凝土在正温下凝
3、结、养护并增长强度。2 暖棚的设计施工为方便工程施工，我们将每层划分为两个流水段施工，暖棚只搭在施工的流水段上，随流水段拆搭而周转使用，暖棚结构如图1所示。即利用外脚手架杆向上伸出已完成结构层6 m，再加斜撑，做为外围竖向支撑。内部采用满堂脚手架，部分竖杆伸出浇筑层结构顶部，伸高至6 m，顶杆之间用 6 mm钢筋连成网状骨架，钢筋排列间隔为2 m。棚顶网架上铺设塑料布，接缝用电熨斗熨接严密，塑料布上铺两层草帘子。棚内设置几个大火炉，火炉生火数量以棚内的测量温度不低于10 为准。火炉可用直径1.2 m的废旧油桶制作，其下部0.5 m做成水箱，上部做成火炉。做水箱的目的，一是防止火炉将下部混凝土结
4、构烤坏，二是在上部火炉加热时使下部水箱保持在2030 (在温度过高时加冷水控制)，以便于对火炉下面的结构混凝土进行养护，水箱溢出的水汽正好保持混凝土养护所需要的湿度。3 综合蓄热的热工计算施工用的砂子、石子、水泥提前移进备有火炉的临时建筑内，保证其在使用时达到3 。水的加热是在混凝土搅拌棚内设钢板水箱，水箱下是砖砌火炉，在混凝土施工前水温要加热到80 。混凝土拌合物温度：T=0.92(Ctc+Sts+Gtg)+btw(W-PsS-PgG)+b(PsSts+PgGtg)-B(PsS+PgG)bW+0.92(C+S+G)=0.92(3953+7703+1 2563)+4.18480(197-770
5、0.3%-0)+4.184(7700.3%3+0)-04.184197+0.92(395+770+1 256)=23.8式中：T混凝土拌合物温度，；W、C、S、G水、水泥、砂、石的用量，kg；tw、tc、ts、tg水、水泥、砂、石的温度，；Ps、Pg砂、石的含水率，%，取3 %、0；b、B水的比热、冰的溶解热，KJ/kg，当骨料温度0时，b=4.184，B=0；0.92水泥、砂、石的比热，KJ/kg。 混凝土出罐温度：T0=T-0.16(T-Td)=23.8-0.16(23.8-3)=20.5 式中：T0混凝土自搅拌机中倾出的温度，； Td混凝土搅拌棚内温度，取3。拌好的混凝土直接由塔吊运至搭
6、好的施工暖棚，再由小平车推到作业点浇筑。现场施工中，塔吊将混凝土从搅拌机运至暖棚内需3 min，这段时间的热量损失经实测为6，这样混凝土的入模温度：T=T0-6 =20.5-6=14.5()4 配合比设计本工程冬季施工分两个阶段进行混凝土配合比设计。按图纸要求，混凝土框架强度等级为C25，由于11月实际最低温度没有超过-10 ，因此配合比按C25进行。12月、1月的最低气温分别为-14 和-19，配合比按C30进行，具体为水泥:砂子:石子:水=1:1.95:3.18:0.5，水泥用量为395 kg/m3。5 防冻剂及其它辅助措施北京中国建筑建材厂生产的MRT复合高效防冻剂早强作用明显，被选用于
7、本工程。依防冻剂说明书、试验室试验结果以及施工地点预计的最低气温情况确定混凝土防冻剂设计掺量。11月预计最低气温-10 ，混凝土防冻剂设计掺量为水泥重量的3 %。12月、1月最低气温分别为-14 和-19 ，防冻剂掺量分别为5 %和7 %。在实际施工中室外气温与预计情况比较吻合，因此实际施工中以设计掺量为准，没有进行调整。防冻剂采用干投料法掺入，与水泥一起投入进行搅拌。搅拌时间控制为3 min。混凝土浇筑后在10 以上的正温条件下养护，直至达到临界强度。临界强度采用成熟度推断法推定，在10 的温度下，混凝土达到临界强度(设计强度的30 %)需要120 h，即5 d时间。为了安全，我们用冬施混凝土制作了试块，在相同条件下养护5 d，经试压确定混凝土达到临界强度后，拆掉暖棚。6 结语左云县邮电局办公楼工程冬季施工依工程特点和气候情况，采用了以暖棚法为主的综合蓄热法进行施工，确保了混凝土的工程质量，峻工后各项技术检测指标均达到了设计要求，费用也较电热法或其它施工方法有一定的节约，取得了良好的经济效益和社会信誉。实践证明采用暖棚法为主的综合蓄热法，适合北方地区冬季风大、气候寒冷的特点，是北方地区混凝土框架冬施的理想方法。
暖棚蓄热法在冬季混凝土施工中的应用.doc
