某地坪混凝土冬季施工方案

某地坪混凝土冬季施工方案

一、配合比设计

阜阳某建筑单位浇注混凝土室内地坪，时间为冬季，日平均温度为-4℃。混凝土设计强

度为C30。地坪厚度为200mm。混凝土坍落度要求为35—50mm，混凝土强度标准差为σ=5MPa。

选用的原材料为：

水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρ

c

=3.1g/cm3，水泥强度等级标准值的富裕系数为

1.08

砂：中砂，级配合格，含水率为5%，砂子表现密度为ρos=2650kg/m3

石：5—31.5mm碎石，级配合格，含水率为2%石子表现密度为ρog=2700kg/m3外加剂：高效减水剂，适宜掺量为0.5%

1.混凝土配合比计算

(1)确定混凝土配制强度

fcu,0= fcu,k+1.645σ=30+1.645*5=38.23MPa

(2)确定水灰比

W/C=αa*fce/(fcu,0+αa*αb*fce)=(0.46*42.5*1.08)/(38.23+0.46*0.07*42.5*1.08) =0.

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(3)确定用水量

查表知，对于最大粒径为31.5mm的碎石混凝土，当所需坍落度为35—50mm时，1m3

混凝土的用水量可选用m

w0

=185kg。

（4）计算水泥用量

m

c0= m

w0

/( W/C)=185/0.53=349kg

（5）确定砂率

查表知，对于采用最大粒径为31.5mm的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值可选取βs=35%。

（6）计算砂、石的用量（体积法）

349/3.1+185/1+m

s0/2.65+ m

g0

/2.7+10*1=1000

m s0/（m

s0

+ m

g0

）=35%

由以上两式可解得m

s0

=650kg m

g0

=1208kg

（7）混凝土计算配合比

1m3混凝土各材料用量为：水泥349kg，水185kg，砂650kg，碎石1208kg。

（8）换算为施工配合比

设施工配合比1m3混凝土中水泥、砂、石、水、减水剂等各材料用量分别为：

水泥mc=349kg 减水剂mj=349*0.5%=1.75kg

砂ms=650*（1+5%）=683kg

碎石mg=1208*（1+2%）=1232kg

水mw=185-650*5%-1208*2%=153kg

二、热工计算（用蓄热法养护）

由以上可算得每立方米混凝土中的材料用量为：水153kg，水泥349kg，砂683kg，碎石1232kg。材料温度为：水加热至70℃，水泥5℃，砂加热至40℃，碎石为-4℃，水泥温度为5℃。砂含水率为5%，碎石含水率为2%。

(1)混凝土拌合物的理论温度

T

={0.9*[349*5+683*40+1232*

（-4）]+4.2*683*0.05*40-2.1*0.02*1232*4-335*0.02*1232} ÷[4.2*153+0.9*(349+683+123 2)]=17.2℃

(2)搅拌机棚内温度取5℃

则混凝土从搅拌机中倾出时的温度：

T

1= T

-0.16*（T

-T

1

）=17.2-0.16*（17.2-5）=15.2℃

（3）运输条件，用混凝土搅拌车输送，倒运2次，运输和成型共历时0.5h。混凝土经运输成型后的温度：

T

2= T

1

-（αT

1

+0.032n）*（T

1

- T

α

）=15.2-（0.5*0.25+0.032*2）*（15.2+4）=11.6℃

（4）与每立方米混凝土相接触的钢模板和钢筋共重450kg，并未预热。

则混凝土因钢模板和钢筋吸热后的温度：

T

=（1*2400*11.6-450*0.48*4）÷（2400*1+450*0.48）=10.3℃

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（5）计算三个综合参数：

已知和查的数据为：透风系数w=1.3 传热导数K=12.0

水泥水化速度系数Vce=0.013h-1

水泥水化放热量Qce=330KJ/kg

混凝土的比热容Cc=1

钢筋混凝土的密度ρc=2500kg/m3

则计算表面系数M在1/d和2/d之间，即5和10之间。取M=7 θ=W*K*M/(Vce*Cc*ρc)=(1.3*12.0*7)/(0.013*1*2500)=3.36

Φ=(0.013*330*349)/(0.013*1*2500-1.3*12*7)= -19.52

η=Ts-Tm,a-Φ=10.3-（-4）+（-19.52）= -5.22

由于满足条件Φ/ Tm,a=（-19.52）/（-4）=4.88>1.5且K*M=12*7>50

所以t=（1/Vce）*ln（Φ/ Tm,a）=(1/0.013)ln(19.52/4)=121h

则混凝土蓄热养护开始冷却至0℃时间内平均温度为

Tm=（1/0.013*121）[-19.52*e(-0.013*121)+5.22/3.36* e(-0.013*121*3.36)+(-5.52/3.36)+19.52]+(-4) =4.79℃

查表的此时的混凝土强度达到了35%>30%,符合规定。

三、施工中的注意事项

1、冬季施工准备工作

（1）开工前与当地气象部门签订服务合同，及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作。

（2）根据本工程施工的具体情况，确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目或工作内容，制定相应的冬季施工防护措施，并在物资和机械做好储备和保养工作。

（3）施工机械加强冬季保养，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备。