冬季混凝土施工配合比各种养护条件下的试验结果汇总与分析_secret

冬季混凝土施工配合比各种养护条件下的 试验结果汇总与分析 混凝土冬季施工，根据《桥涵施工技术规范》的定义，是指“室外日平均气温连续5d低于5℃时”条件下的施工，一般情况下，野外现场露出地面的混凝土由于采取蒸汽养护十分困难，为了防止混凝土受冻，冬季一般不安排施工，但在工期很紧的情况下，就不得不进行混凝土的冬季施工。在采取了规范要求的诸如掺加防冻剂，覆盖蓄热保温等措施的情况下，以确保实体混凝土的强度增长.本文对如何进行混凝土冬季施工不打算进行讨论，仅对冬季施工用防冻混凝土配合比试件在各种养护条件下的实验结果进行汇总与分析，以便在工程实践中加以利用。 1. 掺加FD型防冻剂的防冻机理 XX高速公路经历了一个冬季的施工，即XX年11月~XXX年3月（寒流频发时停止施工），我们采用的防冻剂为山西省万荣北杨前进化工厂生产的FD非氯盐型防冻剂，该品外观特点为：灰色粉状体、无毒、无臭、易溶于水，具有8~10%的减水能力，掺量合适时（2.5~4%）其抗冻能力可达-15℃。 据该型防冻剂的产品说明介绍，该产品的抗冻机理为：抗冻剂可以改变混凝土内部成冰的结晶状态，该结晶状态是畸形的，其强度远低于自然冰的强度，其体积稳定，对混凝土不会造成损害，形成的结晶细微的冰体称为“跃冰”，跃冰均匀分布于混凝土内，不会产生迁移和积聚，掺加该型防冻剂后混凝土结冰是正常现象，但只要恢复正常养护，强度仍能达标。 2.养护条件的选择和确定 1.1为了模拟实际气温环境，在做抗冻混凝土配合比时，我们用冰柜模拟冬季环境气温条件，冰柜温度控制在-7℃±3℃。 2.2在寒流期间，用自然环境气温养护试件。 2.3用草袋覆盖，将试件放在旷野之中养护。 2.4在冰柜模拟冬季条件养护7天后，拿出来试件放入标养室继续养护。 2.5在冰柜模拟冬季条件养护28天后，在放入标养室标养28天。 2.6冬季自然环境条件下养护28天后，再放入标养室标养28天。 前3个条件的试验目的，一是为了验证在掺加该种防冻剂后，如不采用蓄热或简单覆盖条件下，混凝土是否有强度增长，二是与在标养条件下相比较强度的降低幅度。 后3个条件是为了验证混凝土在掺加了该种防冻剂后，如果经过受冻，在气温回升后是否有强度再增长现象。 3. 试验结果汇总 试验采用C30级普通混凝土的配合比，具体配合比为：水泥：中砂：碎石=1：1.58：2.94；W/C=0.46；水泥用量402kg/m3；坍落度4.0cm；碎率：Sp=35%；水泥：寿鹿山牌32.5#普通水泥；砂：祖石河中砂；细度模数2.86；碎石：石碑子沟1~3cm单粒级碎石；掺加FD非氯盐型防冻剂后：W/C=0.423；水泥用量402kg/m3、坍落度4.0cm、掺量为水泥用量的3%；试验时间：XX年11月~XXX年3月。（C30级空白混凝土及掺加防冻剂后各种养护条件下的试验结果汇总表见(附件1、2） 附件1 C30级空白混凝土各种养护条件下试验结果汇总表 制件日期 试验日期 龄期 d 养护条件 试验结果（MPa） 平均（MPa） 1 2 3 XX.10.16 XX.10.23 7 标准 28.8 30.1 31.5 30.1 XX.11.13 28 标准 42.4 41.3 42.2 42.0 XX.12.11 XX.12.18 7 草袋覆盖 27.6 28.0 28.4 28.0 XXX.01.07 28 41.8 46.2 40.4 42.8 XX.12.11 XX.12.18 7 自然保护 22.2 23.1 23.8 23.0 XXX.01.08 28 自然养护 36.0 38.7 38.2 37.6 XX.12.11 XX.12.18 7 冰箱内 冰冻 24.0 18.6 19.3 19.3 XXX.01.08 28 14.2 15.5 20.8 15.5 附件2 C30级抗冻混凝土各种养护条件下试验结果汇总表 制件日期 试验日期 龄期 d 养护条件 试验结果（MPa） 平均（MPa） 1 2 3 XX.12.10 XX.12.17 7 标准 44.9 42.2 44.4 43.9 XXX.01.07 28 标准 43.1 51.1 53.3 51.1 XX.12.10 XX.12.17 7 草袋覆盖 32.0 36.0 36.0 34.7 XXX.01.07 28 41.8 35.6 49.3 41.8 XX.12.10 XX.12.17 7 自然保护 23.1 23.5 24.7 23.8 XXX.01.07 28 自然养护 40.0 38.4 36.4 38.3 XX.12.02 XX.12.09 7 冰箱内 冰冻 15.6 14.9 15.8 15.4 XX.12.30 28 32.7 31.1 30.7 31.5 XX.12.24 XXX.01.28 7 冷冻7天 标样28天 26.8 25.8 27.1 26.6 28 26.4 26.2 26.0 26.2 XX年11月到XXX年3月，我们有用C50级混凝土做了抗冻配合比试验：配合比 水泥：砂：碎石：水：减少剂：防冻剂=473：530：1298：156：2.89：14.2（kg/m3）水泥：祁连山牌42.5#水泥 砂：祖后河中砂 碎石：1~2cm单粒级碎石 水：饮用水 减水剂：常州产M117A型高效早强减水剂 防冻剂：山西省万荣前进化工厂生产的FD非氯盐型防冻型，坍落度： 5.5cm 未掺防冻剂的配合比利 水泥：砂：碎石：水：减少剂=473：530：1298：156：2.89（kg/m3），坍落度：3.5cm。 C50级混凝土各种实验对照表: 附件3 C50级混凝土各种养护条件下试验结果汇总表 未掺防冻剂的标准结果（C50级混凝土） 制件日期 试验日期 龄期 d 试验结果（MPa） 平均（MPa） 1 2 3 XX.11.09 XX.11.16 7 54.7 55.8 54.7 55.0 XX.12.07 28 62.0 62.7 65.3 63.3 C50级混凝土各种养护条件下试验结果汇总表 掺加FD防冻剂的标准结果（C50级混凝土） 制件日期 试验日期 龄期 d 养护条件 试验结果（MPa） 平均（MPa） 1 2 3 XX.11.30 XX.12.07 7 标养 44.9 42.2 44.4 43.9 XX.12.28 28 标养 43.1 51.1 53.3 51.1 XX.11.30 XX.12.07 7 冰柜 32.0 36.0 36.0 34.7 XX.12.28 28 冰柜 41.8 35.6 49.3 41.8 XX.12.20 XX.12.27 7 室外自然 23.1 23.5 24.7 23.8 XXX.01.17 28 室外自然 40.0 38.4 36.4 38.3 XXX.01.02 XXX.02.06 7 冰冻28d后再标养 15.6 14.9 15.8 15.4 XXX.02.27 28 32.7 31.1 30.7 31.5 XXX.01.02 XXX.02.06 7 室外自然养护28d后再标养 26.8 25.8 27.1 26.6 XXX.02.27 28 26.4 26.2 26.0 26.2 4. 试验结果分析 4.1空白混凝土在草袋覆盖条件下，并在气温较高时，（试验时间为XX年11月11日~XXX年1月8日）适当洒水养护情况下，混凝土强度7天时略有下降（约7%），28天时强度与标养情况基本持平。说明草袋覆盖（内有一层塑料薄膜）保温能力较好。在平川12月~元月份，除过寒流来临时气温降低幅度较大外，大部分为寒流天气，温度很低，用草袋（先用塑料薄膜覆盖）覆盖能起到保温的作用。 4.2空白混凝土在自然养护（不加任何覆盖）的情况下，7天强度较标养情况降低了23.6%，28天强度降低了10.5%。 4.3空白混凝土在冰柜恒定负温情况下，7天强度较好养情况降低了35.9%，28天强度降低了63.1%，而且28天强度较7天强度还降低19.7%，说明天气一直处在负温情况下，空白混凝土强度随龄期增长不增反降。 4.4掺加防冻剂后的混凝土 4.4.1在标准条件下，较空白混凝土7天强度增长了45.8%，28天强度增长了21.7%，原因是因为FD非氯盐型防冻剂有减水作用，所以在标养情况下，混凝土强度提高了。 4.4.2在草袋覆盖（同样先覆盖一塑料薄膜）情况下，7天强度较空白混凝土相同条件下，提高了23.9%，较空白混凝土标养情况下，提高了15.3%，较掺加防冻剂后的标养情况下，降低了21.0%。28天强度与空白混凝土相同养护条件下基本持平，与空白混凝土标养情况下，也基本持平，但与掺加防冻剂后的标养护28天降低了18.2%。说明在有正负温度交替出现时，用草袋覆盖的实体强度比标养护的试件强度要低。 4.4.3在自然养护条件下，7天强度： a.与空白混凝土标养条件基本持平； b.较空白混凝土标养条件下，降低了20.9%。 c.较渗加防冻剂后标养护情况下，降低了45.8%； d.较草袋覆盖情况下，降低了31.4%。 28天的强度： a.与空白混凝土相同条件下，增长了2%，基本持平; b.较空白混凝土标养条件下，降低了8.8%； c.较渗加防冻剂后标养护情况下，降低了25%； d.较草袋覆盖情况下，降低了8.4%。 说明在正负温度交替出现时，应对混凝土进行覆盖养护，尽量提高实体混凝土的强度。 4.4.4在冰柜恒定负温情况下，掺加防冻剂的混凝土，其7天强度，只有标养情况下的35%，其中28天强度，只有标养情况下的61.6%。 但较空白混凝土在相同养护条件下，28天强度提高了1.03倍，说明该防冻剂的防冻效果还是明显的。 4.4.5在冰柜恒定负温养护7天后，再放入标养室进行28天标准养护，强度较恒定负温下，反降低了16.2%。 4.5 XX年11月至XXX年3月，我们用C50级混凝土又作了几组对比试验。现分析如下： 4.5.1掺加防冻剂后，C50级混凝土在标养情况下较原配合比7天强度降低了15.5%，28天强度降低了6.2%。 4.5.2在冰柜恒定负温下，7天强度较标养降低了31.6%、28天强度降低了19.4%。 4.5.3在室外自然养护情况下，7天强度： a.较标养条件下，降低了48.0%； b.较恒定负温情况下降低了23.9%。 28天的强度： a.较标养条件下，降低了45.8%； b.较恒定负温情况下降低了32.8%。 4.5.4在冷冻28在后，再放入标养室之后的第7天强度，较恒定负温情况下的28天强度反降低了26.7%，再标准养护到28天后，强度又回升到在恒定负温下的强度。 4.5.5在室外自然保养护28天后，再放入标养室之后的第7天强度，较自然养护的28天强度提高了20.5%，在标保养28天后，其强度较自然养护28天提高了53.1%。 4.5.6试验结果综述：在初冬施工，掺加防冻剂较空白混凝土有明显的防冻作用。但无论如何，还是应采取草袋覆盖等保温措施，以确保实体混凝土强度。 掺加防冻剂后，在初期受冻后，如果温度再回升到正温条件，混凝土强度反有下降趋势，再继续养护强度又有回升，该现象值得注意。 5. 结果应用 5.1在XX年11月份~XXX年3月份，我们在掺加防冻剂、用塑料薄膜裹覆，再用草袋覆盖的养护条件下，浇注了部分桥梁的立柱和系梁，以及部分通道。 5.2 XX年11月至XXX年3月份，我们采用C50混凝土配合比，在掺加防冻剂并用草袋覆盖的养护条件下，浇注了设计为C40级的现浇箱梁混凝土，为XX路3标按项目办要求提前一年通车，打下了良好的基础。 � � � �