時(shí)間:2023-03-06 15:53:20
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇混凝土冬季施工措施范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
[Abstract] this paper from the study of concrete construction technology in winter of Xinjiang, with a Keyazi Adams, river hydropower station project as an example, the concrete analysis of concrete problems faced in the course of winter construction, according to the local environment and concrete practice, combined with the practical problems, focusing on the concrete in winter construction of science thermal insulation measures and solutions.
[keyword] concrete; winter construction; insulation technology
中圖分類(lèi)號(hào): TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
混凝土正逐漸廣泛應(yīng)用于工程建設(shè),在我國(guó)建筑行業(yè)的各個(gè)方面發(fā)揮著重要的作用,同時(shí),對(duì)于混凝土冬季施工中技術(shù)探索也成為重要趨勢(shì)。混凝土施工的冬季保溫技術(shù)研究,正成為建筑業(yè)技術(shù)研究的重要課題 。針對(duì)新疆當(dāng)?shù)貧夂驉毫雍偷刭|(zhì)條件復(fù)雜現(xiàn)狀,研究新疆水電站冬季工程建設(shè)時(shí)的有效措施,不僅對(duì)提高新疆地區(qū)混凝土施工技術(shù)具有重要意義,還能更好的發(fā)揮當(dāng)?shù)厮麅?yōu)勢(shì),造福社會(huì)大眾。不論是在冬季混凝土施工的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)領(lǐng)域,還是在實(shí)際的社會(huì)效益方面,都具有重要的價(jià)值和意義。
一、工程概況和施工環(huán)境
就工程概況而言,本工程2010年冬季擬進(jìn)行趾墻混凝土澆筑。當(dāng)日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在5°以下或最低氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在-3°以下時(shí),按低溫季節(jié)施工。阿克牙孜河地區(qū)10月中下旬左右即進(jìn)入冬季,最冷月份為1月,平均氣溫為-15.5度,為保證趾墻混凝土的正常澆筑,需采取相應(yīng)的混凝土冬季施工保溫措施。
就當(dāng)?shù)貧庀髼l件而言,首先是氣溫,阿合牙孜水文站,最冷月份為1月,平均氣溫為-15.5度,極端最低氣溫-38.5度,氣溫的時(shí)空分布為山區(qū)低于平原、冬天寒冷,對(duì)建筑材料的保溫要求較高。其次是降水,該地降水量在年內(nèi)主要集中在4月-8月,占全年降水量的65.66%,其中7月降水最多,月平均降水量在75左右(單位毫米);1月降水最少,月平均降水量為13.8(單位是毫米),冬季降水壓力相對(duì)較小。再次就蒸發(fā)而言,1月蒸發(fā)量最少,月平均蒸發(fā)量為19.87 ,最大日蒸發(fā)量為21.8(單位是毫米)。最后,就其它氣象問(wèn)題而言,氣壓:多年平均氣壓816.1mb,濕度:多年平均相對(duì)濕度67%,風(fēng)速:多年平均風(fēng)速 2.5,最大風(fēng)速20,積雪深度:最大積雪深度是63(單位厘米),以上幾種問(wèn)題都對(duì)保溫具有重要要求。
二、特點(diǎn)和困難
(一)難度大。
低溫季節(jié)混凝土施工時(shí),氣溫在-15.5度以下,致使混凝土張拉條件困難,出現(xiàn)強(qiáng)度不充足問(wèn)題,使得材料出現(xiàn)抵抗壓力不足的弱點(diǎn),3d強(qiáng)度不容易滿足要求。如果保溫措施做的不到位,混凝土容易早期受凍和產(chǎn)生表面裂縫,影響混凝土強(qiáng)度和耐久性。此外,本次施工中,要求泵送在距離方面,最長(zhǎng)為330米,從而根據(jù)當(dāng)?shù)囟練鉁剌^低的不良條件,對(duì)水泥和其他建筑材料的采購(gòu)和安排,也存在技術(shù)難題。
(二)保溫費(fèi)用大
低溫季節(jié)混凝土施工所需的保溫材料、保溫設(shè)備較多,同時(shí),施工機(jī)械、運(yùn)輸設(shè)備和人員勞動(dòng)效率降低,使施工成本增加。 尤其是在當(dāng)?shù)?15.5的嚴(yán)寒條件下,對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)和人員雇傭方面,存在資金問(wèn)題。
三、技術(shù)措施
在新疆冬季寒冷天氣條件下,需要協(xié)調(diào)好施工材料配置和機(jī)器管理等各種問(wèn)題,同時(shí)合理選擇適當(dāng)?shù)谋貦C(jī)器,從而從材料、進(jìn)程、結(jié)果和機(jī)器各個(gè)角度出發(fā),全面做好當(dāng)?shù)卮髩谓ㄔO(shè)過(guò)程中,對(duì)混凝土施工保溫技術(shù)的綜合研究和應(yīng)用。
(一)砂石骨療系統(tǒng)保溫
本工程混凝土澆筑用砂石骨料為C2料場(chǎng)天然砂礫料經(jīng)篩分加工而成,低溫季節(jié)一般均停止生產(chǎn),趾墻混凝土澆筑用的骨料,必須在進(jìn)入低溫施工期以前進(jìn)行儲(chǔ)備。首先,在進(jìn)入低溫季節(jié)施工前,將砂、小石、中石倉(cāng)庫(kù)位置進(jìn)行清倉(cāng)后,在其地面上鋪設(shè)外徑Ф200毫米的無(wú)縫鋼管,壁厚10-15 毫米,凈間距50厘米。每個(gè)骨料倉(cāng)庫(kù)凈尺寸為長(zhǎng)×寬=27.5×15.5,砂石骨料堆高按2米計(jì),需鋪設(shè)鋼管的范圍為:長(zhǎng)×寬=15.5×5,每個(gè)骨料倉(cāng)需鋪設(shè)8排外徑Ф200毫米的無(wú)縫鋼管。然后,根據(jù)趾墻混凝土的配合比,計(jì)算在進(jìn)入冬季施工前砂石骨料篩分系統(tǒng)需制備的趾墻混凝土澆筑用砂石骨料儲(chǔ)備量,備料系數(shù)取1.25,小石、中石和砂的儲(chǔ)備量必須以此計(jì)算好。此外,當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定在-5度以下時(shí),可在砂石骨料倉(cāng)地面上鋪設(shè)的水平鋼管采用熱空氣通過(guò)管壁進(jìn)行熱交換,加熱骨料。骨料加熱采用供暖房集中供暖,供熱房?jī)?nèi)架設(shè)8個(gè)火爐并與骨料倉(cāng)中的水平鋼管相接,加熱骨料。
(二)運(yùn)輸設(shè)備保溫
1.攪拌車(chē)。在攪拌筒表面包裹一層保溫被,以減少混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中的溫度損失。保溫被不但要具有防風(fēng)、保溫性能,還需有防水及使用方便的特點(diǎn)。
2. 混凝土泵機(jī)。混凝土泵機(jī)的保溫采用外徑Ф48毫米,壁厚2.5-3.5毫米的鋼管搭設(shè)鋼管排架,在鋼管排架頂部及四周需要鋪設(shè)棉被進(jìn)行保溫。其中,泵管可以采用外包玻璃棉氈的方式進(jìn)行保溫,需要用玻璃棉氈采用8#鐵絲綁扎牢固。此外,還應(yīng)注意的要求是,泵管中殘余混凝土可用熱水進(jìn)行沖洗干凈,也可采用風(fēng)力吹除,不可采用冷水進(jìn)行沖洗。在工作停頓或結(jié)束時(shí),必須立即用熱水將運(yùn)輸設(shè)備及混凝土拌和機(jī)洗凈。當(dāng)恢復(fù)運(yùn)輸時(shí)應(yīng)先給設(shè)備加熱。
1概述
當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定在5°C以下,則此5天的第一天為進(jìn)入冬季施工的初日;轉(zhuǎn)暖后是,室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定在5°C以上,則此5天的最后一天為冬季施工的終日。
如果氣溫不會(huì)低于零度(澆筑后一周以上期間),做好混凝土保溫即可。如果在負(fù)溫下(最低溫度低于零下5°C)環(huán)境澆筑混凝土,需要注意的主要是早期混凝土防凍。
2 混凝土冬季施工質(zhì)量控制措施
2.1嚴(yán)格控制混凝土原材料的質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)。采取“精料方針”選用優(yōu)質(zhì)的原材料,禁止不合格的原材料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。混凝士原材料的選擇:
2.1.1選用抗凍性高的水泥:我國(guó)各種水泥抗凍性高低次序如下:硅酸鹽水泥>普遍硅酸鹽水泥>礦渣硅酸鹽水泥>火山灰或粉煤灰硅酸鹽水泥。在冬季混凝土施工中,應(yīng)首選硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
2.1.2摻入提高抗凍性效果顯著的外加劑:如加氣劑、減水劑、早強(qiáng)劑、速凝劑、防水劑、發(fā)泡劑等。
2.1.3應(yīng)使用含泥量盡可能低的集料:集料的含泥量對(duì)混凝土的抗拉強(qiáng)度及收縮變形影響很大。摻和料的質(zhì)量對(duì)混凝土裂縫有顯著的影響。粉煤灰對(duì)混凝土的早期干縮影響很大,使用細(xì)度較粗或含炭量高的粉煤灰大幅度增加混凝土的需水量,從而加大混凝土的收縮導(dǎo)致開(kāi)裂。由于緩凝泵送減水劑所具有的緩凝作用可延緩和推遲混凝土熱峰值到來(lái)同時(shí)可對(duì)混凝土拉伸性能的提高,因而對(duì)減少混凝土的開(kāi)裂也具有積極作用。
2.2施工過(guò)程控制
混凝土的施工準(zhǔn)備工作: 首先在混凝土拌合物選擇方面必須保證所采用的骨料清潔無(wú)雜質(zhì),避免因雜質(zhì)造成的開(kāi)裂和空空隙。采用蓄熱法控制冬季混凝土施工質(zhì)量時(shí),宜采用加熱水閥,對(duì)水加熱時(shí),宜在水箱四周加設(shè)圍護(hù)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)保溫措施,并隨時(shí)對(duì)水溫進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量和記錄。另外,在混凝土澆筑之前必須保證梁板內(nèi)無(wú)冰雪凍塊,如若有冰雪凍塊存在,必須將其融化并將水放掉。再者,在混凝土澆筑過(guò)程中必須設(shè)置火盆對(duì)混凝土模板進(jìn)行不間斷烘烤,設(shè)置位置為模板下6m處,設(shè)置時(shí)間為從混凝土澆筑時(shí)間開(kāi)始到制混凝土澆筑完成的72小時(shí)。與此同時(shí),采用蓄熱法控制混凝土施工質(zhì)量時(shí),所有施工人員還必須加強(qiáng)防火意識(shí),采取一系列防火措施!一般優(yōu)先采用加熱水的方法,如通過(guò)加熱水的方法仍不能達(dá)到拌合物出口溫度的要求,則需對(duì)骨料進(jìn)行加熱,提高溫度。若在添加的外加劑中包含鉀、鈉離子時(shí),不宜采用常有的活性骨料。對(duì)骨料進(jìn)行加熱時(shí),骨料不得在鋼板上炒灼。水泥應(yīng)儲(chǔ)存在暖棚內(nèi),不得直接加熱。嚴(yán)格控制混凝土配制時(shí)的水灰比是極為重要的施工環(huán)節(jié),水灰比中的水分必須將由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分考慮在內(nèi)。
混凝土的運(yùn)輸和澆筑 :澆筑前夕,必須清除模板以及鋼筋上的冰雪以及污垢,拌合物的容器應(yīng)該具備保溫措施。混凝土攪拌得均勻透徹,有利于增進(jìn)混凝土強(qiáng)度和提高抗凍性。因此盡量采用機(jī)械攪拌,如若用人工攪拌,一定要攪拌到混凝土混合物的顏色均勻一致。在澆搗時(shí)避免過(guò)振與漏振,不允許產(chǎn)生分層離析泌水現(xiàn)象,如果出現(xiàn)泌水,應(yīng)設(shè)法排除,以免破壞混凝土的整體結(jié)構(gòu),影響混凝土的強(qiáng)度、抗凍等性能。原材料加熱:在混凝土拌和前將水或粒料加熱。通常是僅將水加熱,因?yàn)榧訜崴O(shè)備簡(jiǎn)單,同時(shí)水的熱容量比粒料容量大,一般1lkg水升高1℃時(shí)所吸收的熱量要比1lkg粒料升高1℃所吸收的熱量多4倍。拌制混凝土?xí)r,把水加熱65-85℃。或者把水和石砂料一齊加熱到60-70℃,要保證混凝士在拌和時(shí)的溫度不超過(guò)4O℃,攤鋪后的溫度不低于l0-20℃。因而,混凝土的運(yùn)輸距離不宜太遠(yuǎn)。防止在運(yùn)輸過(guò)程中降溫過(guò)快。應(yīng)事先將前臺(tái)各種機(jī)具準(zhǔn)備好。混凝土入模后抓緊時(shí)間振搗、整平、抹面。
在冬季施工中,混凝土的運(yùn)輸,必須大力減少熱量的損失,一般而言,可以通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)滿足:減小運(yùn)輸距離、確定最可行的運(yùn)輸線路、將裝卸頻率和次數(shù)降低到最小、合理確定運(yùn)輸容器的形式和規(guī)格、選擇合適的保溫材料。在進(jìn)行冬季混凝土施工時(shí)不宜在強(qiáng)凍脹性地基上進(jìn)行澆筑,而應(yīng)在弱凍脹性地基土上進(jìn)行,切澆筑時(shí)應(yīng)對(duì)基土采取一系列保溫措施,以免遭凍。與支座不做剛性連接的連接梁,應(yīng)在長(zhǎng)度不超過(guò)20m的段落上同時(shí)加熱。在多跨剛架的連接橫梁中,當(dāng)剛架支柱的高度與橫梁截面高度之比(H/S)小于15時(shí),則宜采取以下方法:梁的混凝土澆筑與加熱應(yīng)分段進(jìn)行,段之間的間隔長(zhǎng)度不應(yīng)小于1/8梁的跨度,也不得小于0.7m。在澆筑的混凝土冷卻至15℃以下時(shí),間斷處可用混凝土填實(shí)并加熱養(yǎng)護(hù)。若分層澆筑厚大的整體式結(jié)構(gòu)時(shí),在已澆筑層的混凝土溫度,以及在未被上一層混凝土覆蓋前,不應(yīng)低于計(jì)算規(guī)定溫度,且不得低于2℃。
大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì):為有效控制和預(yù)防混凝土裂縫的發(fā)生,應(yīng)根據(jù)工程所處條件,對(duì)砂率、水灰比、水泥用量及摻和料用量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),選擇最優(yōu)方案。 適當(dāng)砂率的選擇對(duì)控制混凝土的裂縫有積極作用。混凝土的干燥收縮隨砂率的增大而增大,對(duì)泵送混凝土來(lái)說(shuō),過(guò)高的砂率不僅不能增加混凝土的泵送性能,反而由于混凝土變得粘稠其內(nèi)摩擦阻力的增大導(dǎo)致混凝土的擴(kuò)展性能下降,流動(dòng)性也下降;同時(shí)在結(jié)構(gòu)表層也容易產(chǎn)生較厚的砂漿層,這對(duì)混凝土的抗裂是不利的,所以用于大體積的預(yù)拌混凝土,其砂率應(yīng)根據(jù)泵送高度、泵程以及混凝土標(biāo)號(hào)以及摻入粉煤灰可提高可泵性等因素的綜合考慮,選取砂率為40%。而且由于砂率減小使粗骨料含量增大,在相同條件下混凝土的彈性模量較高,收縮量較小,而且由于粗骨料對(duì)收縮的約束作用,可減少開(kāi)裂的可能。
做好澆筑后的養(yǎng)護(hù)及保溫工作:尤其是由正溫養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)入負(fù)溫養(yǎng)護(hù)前,必須保證混凝土的抗壓強(qiáng)度大于等于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%,對(duì)于C10以下的混凝土不得小于5MPa。為了避免施工氣溫低而且晝夜溫差大對(duì)澆筑混凝土內(nèi)部溫升和外界氣溫溫度梯度較大的影響,施工人員應(yīng)邊澆注邊進(jìn)行混凝土的側(cè)模保溫,并在混凝土終凝之后上面覆蓋兩——三層草袋,開(kāi)始澆水養(yǎng)護(hù),并隨時(shí)測(cè)定混凝土內(nèi)部溫升和混凝土表面溫度,進(jìn)行有效的溫控措施。改變常規(guī)做法,晚間澆筑混凝途:抓緊時(shí)間進(jìn)行初抹面兩遍;壓砂整平后蓋上保溫層,待白天氣溫升高到0℃之上時(shí)再進(jìn)行最后一道抹面和壓紋。混凝土鋪筑后,采用蓄熱法保溫養(yǎng)生,由于水泥的水化作用釋放出的熱量使混凝土集料溫度上升,塑料布和草苫子覆蓋路面使水化熱量蓄保起來(lái)(剛澆筑抹面的混凝土塑料布放到底層,可防止草粘到混凝土上妨礙最后一遍抹面壓紋),以減少路面熱量的失散。使之在適宜的溫度下硬化達(dá)到一定的強(qiáng)度時(shí)(一般在早上八點(diǎn)之后)就可進(jìn)行最后一遍抹面壓紋工作,之后再凝固—會(huì),在晚上八點(diǎn)之前,最后蓋好保溫層。為防雨雪天氣把草苫子濕透而去保溫作用,宜把苫子蓋在底層。塑料布蓋在上層。特別值得注意的是,因鋼摸板散熱快、致使混激土兩側(cè)結(jié)冰。因此。混凝土四邊,一定要加厚蓋好,減少空氣對(duì)流。采用真空吸水工藝:可吸出多余的游離態(tài)水份,降低混凝土的水灰比,提高混凝土的強(qiáng)度,增強(qiáng)抗凍性,并能縮短混凝士的抹面工作時(shí)間;從而能大大提高新澆筑混凝土的抗凍能力。
3 .結(jié)語(yǔ)
為保證混凝土冬季施工的質(zhì)量,新澆筑混凝土在凍結(jié)前這一段養(yǎng)護(hù)期是關(guān)鍵,混凝土受凍前養(yǎng)護(hù)期愈長(zhǎng),強(qiáng)度損失愈小。由于寒冷對(duì)于工程施工存在一定的約束,為保證混凝土冬季施工的質(zhì)量和安全,應(yīng)盡量避開(kāi)在冬季施工,但如果不可避免的要在寒冷地區(qū)進(jìn)行施工,則應(yīng)制定詳盡的施工計(jì)劃,合理的施工方案及切實(shí)可行的技術(shù)措施,同時(shí)組織好施工管理,爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量的完成施工。
參考文獻(xiàn):
1.平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在5℃以下或最低氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在-3℃以下時(shí),按低溫季節(jié)施工。
2.混凝土早期允許受凍臨界強(qiáng)度滿足下列要求:
①混凝土不低于7.0MPa(或成熟度不低于1 800℃?h);
②非大體積混凝土和鋼筋混凝土不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%。
3.已澆筑的混凝土,在強(qiáng)度低于10Mpa、成熟度小于1 800℃?h時(shí),進(jìn)入低溫季節(jié)之前,必須采取保溫措施,以防混凝土受凍。
4.進(jìn)入低溫季節(jié),施工前先準(zhǔn)備好加熱、保溫和防凍材料,并制定防火措施。
二、施工準(zhǔn)備
1.根據(jù)施工情況,熟悉掌握各部位施工方法,合理安排施工進(jìn)度,把各種費(fèi)用降到最低點(diǎn)。根據(jù)各時(shí)期的氣溫,選用合理的添加劑和保溫措施。
2.根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃,施工單位提前組織有關(guān)機(jī)具、外加劑和保溫供暖設(shè)備、材料的進(jìn)場(chǎng),并仔細(xì)檢查各種加熱的設(shè)備、保溫材料安全可靠性。工地臨時(shí)供水管道做好保溫防凍工作。
3.做好冬期施工砼、外加劑的試驗(yàn)配驗(yàn)工作,檢查施工配合比。組織人員學(xué)習(xí)施工方案,并向具體操作人員交底。安排專人進(jìn)行氣溫觀測(cè),做好記錄,與氣象部門(mén)保持聯(lián)系,及時(shí)了解天氣情況,防止寒流襲擊,積極采取措施。
三、低溫季節(jié)混凝土的施工方法
1.混凝土拌和料的要求
①冬季施工的混凝土宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,水泥標(biāo)號(hào)為42.5,每立方混凝土的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不應(yīng)大于0.6,并加入早強(qiáng)劑,必要時(shí)應(yīng)加入防凍劑(根據(jù)氣溫情況確定)。
②冬施用于攪拌砼的砂、石、水泥均應(yīng)保持正溫,砂石骨料必須清潔,不得含有冰、雪等凍結(jié)物及易凍裂的礦物質(zhì),含泥量不得超過(guò)規(guī)定值,摻含鉀、鈉離子早強(qiáng)型防凍劑時(shí)砼中不得混有活性骨料。并要有足夠的儲(chǔ)備且集中堆放,用土工膜覆蓋保溫,防止冰雪和減少溫度損失。水泥用暖棚存放。
③外加劑采用早強(qiáng)劑和防凍劑,外加劑使用必須符合設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,并經(jīng)試驗(yàn)室的同意,并符合《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB8075、GB8076)的規(guī)定,方準(zhǔn)使用,不同型號(hào)的混凝土外加劑,使用方法詳見(jiàn)說(shuō)明書(shū)。
2.混凝土拌和料的加熱
通過(guò)加熱混凝土材料,使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆筑以后,還蓄有相當(dāng)?shù)臒崃?具有適當(dāng)?shù)臏囟?以便不致受到凍害。
①拌和水的加熱:混凝土拌和料中的水和砂子和粗骨料一般需要加熱。加熱時(shí)應(yīng)優(yōu)先加熱水,水的加熱溫度一般不超過(guò)80℃,極限可達(dá)到100℃,,但應(yīng)安排好投料順序。加熱的水不能與水泥直接接觸,以免引起水泥的速凝與“假凝”。 水的加熱方法和加熱設(shè)備,考慮到本工程的規(guī)模及施工場(chǎng)地情況采用熱水鍋爐加熱。當(dāng)水加熱到最高溫度還滿足不了混凝土拌和溫度的要求時(shí),應(yīng)考慮加熱骨料,骨料的加熱溫度不得超過(guò)60℃,具體溫度值由熱工計(jì)算確定。
②外加劑加熱:外加劑不得用蒸汽直接加熱,外加劑加熱應(yīng)在稀釋桶內(nèi)進(jìn)行,稀釋外加劑的水使用熱水,熱水溫度應(yīng)以不喪失外加劑的作用為限。
③水泥不允許以任何方式加熱。
3.混凝土攪拌、澆筑要求
①拌和混凝土之前,采用用熱水沖洗拌和機(jī),并將積水排除。
②當(dāng)拌和用水加熱超過(guò)60℃時(shí),改變加料順序,將骨料與水先拌和,再加入水泥,以免假凝。
③嚴(yán)格控制水灰比,不得大于0.6,由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應(yīng)從拌和水中扣除。
④砼要充分?jǐn)嚢韬笤俪鰝}(cāng),混凝土拌和時(shí)間比常溫季節(jié)延長(zhǎng)50%左右,一般每盤(pán)攪拌時(shí)間不少于180秒。
⑤要求砼出攪拌機(jī)的溫度不低于10℃,入模溫度不低于5℃。選擇混凝土入倉(cāng)設(shè)備時(shí)照顧到冬季施工方便,運(yùn)輸設(shè)備要有可靠的防風(fēng)、保溫措施。各種運(yùn)輸設(shè)備工作結(jié)束后立即熱水沖洗干凈,恢復(fù)工作時(shí)要首先加熱。混凝土入倉(cāng)要做到連續(xù)性,加快供料,縮短時(shí)間,這樣可以減少混凝土溫度損失,避免表層受凍。
4.防凍劑的使用
防凍外加劑摻量或配制混凝土的水溶液的濃度,隨混凝土的澆筑溫度與養(yǎng)護(hù)溫度不同而不同。混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)溫度越低,需要的溶液濃度就越高。使用時(shí)應(yīng)先配制成規(guī)定濃度溶液,然后根據(jù)使用要求,用規(guī)定濃度溶液再配制成施工溶液。
5.混凝土試塊留置:按規(guī)范及施工要求制作,管理,養(yǎng)護(hù),送檢混凝土試塊. 每次取樣應(yīng)至少留置一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件,同條件養(yǎng)護(hù)試件的留置組數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。
6.混凝土的保溫和養(yǎng)護(hù):
①在施工過(guò)程中,要加強(qiáng)對(duì)混凝土的保溫,以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力,避免角部與外露表面受凍,且要延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)齡期。
②在冬季混凝土施工中,蓄熱法施工要求工藝比較簡(jiǎn)單,容易操作,而且成本也比較低,是比較理想的冬季混凝土施工方法。采用蓄熱法保溫養(yǎng)生,由于水泥的水化作用釋放出的熱量使混凝土集料溫度上升,塑料薄膜及草袋,麻袋等保溫材料覆蓋混凝土表面使水化熱量蓄保起來(lái),混凝土澆灌完后, 立即對(duì)外露面進(jìn)行覆蓋, 但不得澆水。初期養(yǎng)護(hù)溫度不得低于防凍劑的規(guī)定溫度。
③保溫層搭接長(zhǎng)度不小于30cm,澆筑面頂面保護(hù)至氣溫驟降結(jié)束或上層混凝土開(kāi)始澆筑前。保溫材料不宜直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上,可先覆蓋塑料薄膜,上部再覆草袋,麻袋等保溫材料.保溫材料的材質(zhì)、鋪設(shè)厚度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。
④本工程采用鋼摸板,散熱快、易致使基礎(chǔ)混激土兩側(cè)結(jié)冰,可隨澆筑隨保溫。
⑤混凝土澆筑后在一定的時(shí)期內(nèi)需要有一定養(yǎng)生期以使其強(qiáng)度逐漸上升,環(huán)境溫度對(duì)冬季施工中混凝土的養(yǎng)生尤為重要。結(jié)合工程實(shí)際,可采用在混凝土澆筑倉(cāng)位上搭設(shè)暖棚,棚內(nèi)供熱,使棚內(nèi)溫度保持在0℃~5℃。
7.拆模要求
①砼模板拆除時(shí),混凝土強(qiáng)度必須大于允許受凍的臨界強(qiáng)度或成熟度值。
②拆模時(shí)間及拆模后的保護(hù),滿足溫控防裂要求,并遵守內(nèi)外溫差不大于20℃或2d~3d內(nèi)混凝土表面溫降不超過(guò)6℃。避免在夜間或氣溫驟降時(shí)拆模,如必須拆模,在拆模的同時(shí)應(yīng)及時(shí)覆蓋保溫材料,以防混凝土表面溫度的驟降而產(chǎn)生裂縫。
8.做好大氣溫度記錄
我國(guó)北方廣大地區(qū)混凝土冬季施工是必不可少的。冬季寒冷漫長(zhǎng)的天氣條件給混凝土施工提出了更高的要求,施工程序、施工技術(shù)和施工防護(hù)都需要有針對(duì)性地進(jìn)行準(zhǔn)備,比如制定周詳?shù)倪M(jìn)度計(jì)劃,準(zhǔn)備一些保溫防凍措施等等。只要措施得當(dāng),就會(huì)使工程達(dá)到與其它季節(jié)一樣的效果。但如果準(zhǔn)備不足,勢(shì)必引起各種質(zhì)量問(wèn)題,為后續(xù)施工帶來(lái)極大的困難。
根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),從幾個(gè)方面談?wù)劧臼┕さ募夹g(shù)措施。
一、土方工程
(一)總體施工要求
從原則上講,基礎(chǔ)土方工程盡量避開(kāi)冬季施工,如果必須在冬季進(jìn)行施工,則應(yīng)該制定詳盡的施工計(jì)劃和合理的施工方案,采取切實(shí)可行的技術(shù)措施,同時(shí)加強(qiáng)施工管理,盡可能爭(zhēng)取在最短時(shí)間內(nèi)完成施工。
(二)施工現(xiàn)場(chǎng)的交通運(yùn)輸
施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸?shù)缆芬3謺惩ǎ\(yùn)輸車(chē)輛和行駛道路均應(yīng)增設(shè)必要的防滑措施,如沿路覆蓋草袋等,以保證運(yùn)輸安全。
(三)地基施工要求
1、在相鄰建筑側(cè)邊開(kāi)挖土方時(shí),要對(duì)舊建筑地基土采取免凍害措施,盡量做到快挖快填,防止地基受凍。
2、基坑槽內(nèi)應(yīng)做好排水措施,防止因產(chǎn)生積水而形成土壁下部?jī)鋈谘h(huán),造成塌方事故。
3、挖好的基坑底部應(yīng)采取必要的保溫措施,如保留腳泥或鋪設(shè)草包等,有效防止凍害。
4、土方回填時(shí),應(yīng)將基坑底部的冰雪及保溫材料清理干凈。
5、室外基坑或管溝可用含凍土塊的土回填,但凍土塊不得超過(guò)填土總體積的15%。室內(nèi)的坑、槽、管溝則不得用含有凍土塊的土回填。
6、回填土工作要連續(xù)、快速進(jìn)行,防止基土或基土層受凍。
二、鋼筋工程
(一)鋼筋冷拉
1、鋼筋負(fù)溫冷拉時(shí),可采取控制應(yīng)力或控制冷拉率方法。不能分清爐批的熱軋鋼筋不宜采用控制冷拉率的方法進(jìn)行拉伸。
2、在負(fù)溫條件下采用控制應(yīng)力方法冷拉鋼筋時(shí),伸長(zhǎng)率隨溫度降低而減少,如控制應(yīng)力不變,則伸長(zhǎng)率不足,鋼筋強(qiáng)度將達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,因此在負(fù)溫下冷拉的控制應(yīng)力應(yīng)較常溫提高一些。
(二)鋼筋負(fù)溫焊接
1、從事鋼筋焊接的施工人員必須持有焊工上崗證方能上崗工作,要嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)措施,加強(qiáng)安全意識(shí),防止燒傷、觸電和火災(zāi)等事故的發(fā)生。
2、負(fù)溫下鋼筋焊接施工,可采用閃光對(duì)焊、電弧焊及電渣壓力焊等焊接方法,焊機(jī)使用時(shí)應(yīng)裝設(shè)電壓表。
3、在焊接前,應(yīng)清除鋼筋焊接部位處的鐵銹、污物等,保持鋼筋清潔,端部扭曲彎折的鋼筋應(yīng)予以矯直,對(duì)不符要求的接觸部位應(yīng)切除。
4、在大面積焊接前,應(yīng)提前進(jìn)行試焊,經(jīng)檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)具體施工點(diǎn)施焊,并應(yīng)根據(jù)施工條件進(jìn)行焊接工藝參數(shù)調(diào)整。焊接完畢后應(yīng)對(duì)全部接頭的外觀質(zhì)量進(jìn)行自檢,接頭外不得有橫向裂縫,不得有表面燒傷。
5、焊接鋼筋盡量安排在室內(nèi)進(jìn)行,如必須在室外作業(yè),則環(huán)境溫度不宜太低,在風(fēng)雪天氣時(shí),還應(yīng)采取一定的遮蔽措施,焊接未冷卻的接頭要嚴(yán)謹(jǐn)碰到冰雪。
三、混凝土工程
(一)基本要求
1、冬季施工的混凝土宜選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,水泥標(biāo)號(hào)不得低于3.25。每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300,水灰比不應(yīng)大于0.6,加入早強(qiáng)劑,必要時(shí)還應(yīng)加入防凍劑。混凝土中添加防凍劑時(shí),嚴(yán)禁使用高鋁水泥。
2、為減少凍害,應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土水灰比,由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應(yīng)從拌合水中扣除,必要時(shí)加入高效減水劑,將配合比中的用水量降到最低限度。
3、模板和保溫層,應(yīng)在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。當(dāng)混凝土與外界溫差大于20℃時(shí),拆模后的混凝土表面應(yīng)做臨時(shí)覆蓋,使其緩慢冷卻。
4、未冷卻前的混凝土脆性較高,所以結(jié)構(gòu)在冷卻前不得遭受沖擊荷載或動(dòng)力荷載作用。
(二)混凝土拌制
1、拌制混凝土用的骨料必須清潔,不得含有冰雪和凍塊,以及易斷裂的物質(zhì)。在摻含鉀、鈉的外加劑時(shí)不得使用活性骨料。有條件的情況下,砂石篩選應(yīng)搶在零度以上溫度時(shí)做,并用塑料紙、油布蓋好。
2、攪拌摻有外加劑的混凝土?xí)r,攪拌時(shí)間應(yīng)取常溫?cái)嚢钑r(shí)間的1.5倍。拌制摻外加劑的混凝土?xí)r,如為粉劑可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時(shí)投入。如為液體應(yīng)先配置成規(guī)定濃度溶液,根據(jù)使用要求,用規(guī)定濃度溶液配制成施工溶液。各種溶液要分別置于有明顯標(biāo)志的容器中,不得混淆。每班使用的外加劑溶液應(yīng)一次配成。
3、工期處于0℃左右時(shí),可在混凝土中添加早強(qiáng)劑,摻量應(yīng)符合使用要求及規(guī)范規(guī)定,且應(yīng)注意在添加前做好模擬試驗(yàn),核實(shí)有關(guān)技術(shù)措施,對(duì)于有限期拆除要求的混凝土,還應(yīng)適當(dāng)提高設(shè)計(jì)等級(jí)。
4、合理確定投料順序,一般先投入骨料和粉狀外加劑,干拌均勻再加熱水,攪拌一定時(shí)間,水溫降至40℃時(shí)投入水泥,拌和均勻,注意避免水泥遇熱出現(xiàn)假凝。混凝土拌合物的出機(jī)溫度不宜低于10℃,入模溫度不得低于5℃。
(三)混凝土的運(yùn)輸和澆筑
1、混凝土攪拌場(chǎng)地應(yīng)盡量接近施工地點(diǎn),以減少材料運(yùn)輸過(guò)程中的的熱量損失,同時(shí)也應(yīng)正確選擇適合冬季運(yùn)輸用保溫的形狀、大小適宜的容器。
2、混凝土澆筑前,應(yīng)清除模板和鋼筋上,特別是新老混凝土交接處的冰雪和垃圾。
3、當(dāng)采用商品混凝土?xí)r,澆筑前應(yīng)了解商品混凝土中摻入抗凍劑的性能,并做好相應(yīng)的防凍保暖措施。
4、分層澆筑混凝土?xí)r,已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前,不得低于計(jì)算規(guī)定的溫度,更不得低于2℃。
5、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在進(jìn)行孔道和立縫灌漿前,澆灌部位的混凝土必須預(yù)熱,并采用熱的水泥漿、砂漿或混凝土,澆灌后在正溫下養(yǎng)護(hù)到強(qiáng)度不得低于15Mpa。
6、重點(diǎn)工程或上部結(jié)構(gòu)要連續(xù)施工的工程,混凝土應(yīng)采取必要的有效措施,以保證預(yù)期所要達(dá)到的強(qiáng)度。
7、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)留設(shè)同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊作為拆模依據(jù)。
(四)混凝土的養(yǎng)護(hù)
1、冬季澆筑的混凝土,由正溫轉(zhuǎn)入負(fù)溫養(yǎng)護(hù)時(shí),混凝土的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%,對(duì)于C10以下的混凝土不得小于5Mpa。
2、養(yǎng)護(hù)所采用的保溫材料應(yīng)保持干燥。
中圖分類(lèi)號(hào):TU755.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加速發(fā)展,工程建設(shè)領(lǐng)域的節(jié)奏也越來(lái)越快,工期緊、任務(wù)重幾乎是每個(gè)工地都存在并且比較頭痛的事情。在抓晴天、搶雨天的情況下,漫長(zhǎng)的冬季無(wú)疑是北方地區(qū)緩解工期緊張比較理想的機(jī)會(huì);但同時(shí)冬季施工對(duì)工程質(zhì)量尤其是混凝土的質(zhì)量難免產(chǎn)生不良影響。如何能實(shí)現(xiàn)混凝土冬季施工,又能保證工程質(zhì)量,是眾多工程技術(shù)人員多年研究探索的課題。如果摸清了混凝土凍脹破壞的機(jī)理,并采取針對(duì)性的措施來(lái)保證混凝土在冬季施工中的質(zhì)量,那么就解決了混凝土冬季施工的問(wèn)題。
2 混凝土冬季施工的含義
根據(jù)《混凝土冬季施工規(guī)范》,當(dāng)工地晝夜平均氣溫(最高和最低的平均值或當(dāng)?shù)貢r(shí)間6時(shí)、14時(shí)及21時(shí)室外氣溫的平均值)連續(xù)3d低于5℃或最低氣溫低于-3℃時(shí),混凝土施工進(jìn)入冬季施工。混凝土冬季施工的實(shí)質(zhì)即采取必要措施,促使混凝土在低溫條件下能夠進(jìn)行一定的水化凝結(jié)作用,產(chǎn)生抵抗毛細(xì)水結(jié)冰膨脹的應(yīng)力,從而保證混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
3混凝土凍脹破壞的一般原理
在施工中,混凝土拌和物澆筑后在水泥水化作用下逐漸凝結(jié)和硬化,而在該過(guò)程中水泥水化作用的速度隨著溫度的高低而變化。當(dāng)溫度升高時(shí),水化作用加快,強(qiáng)度增長(zhǎng)也較快;而當(dāng)溫度降低到0 ℃時(shí),存在于混凝土中的水有一部分開(kāi)始結(jié)冰,逐漸由液相變?yōu)楣滔唷_@時(shí)參與水泥水化作用的水減少了,因此,水化作用減慢,強(qiáng)度增長(zhǎng)相應(yīng)較慢。溫度繼續(xù)下降,當(dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰,也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r(shí),水泥水化作用基本停止,此時(shí)強(qiáng)度就不再增長(zhǎng)。水變成冰后,體積會(huì)增大9%,并會(huì)產(chǎn)生約2.5Mpa的冰脹應(yīng)力。這個(gè)應(yīng)力值如果大于水泥內(nèi)部形成的初期強(qiáng)度值,便會(huì)使混凝土受到不同程度的破壞(即早期受凍破壞)而降低強(qiáng)度,即凍脹破壞。此外,當(dāng)水變成冰后,還會(huì)在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌,減弱水泥漿與骨料和鋼筋的黏結(jié)力,從而影響混凝土的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)冰凌融化后,又會(huì)在混凝土內(nèi)部形成各種各樣的空隙,降低混凝土的密實(shí)性及耐久性。所以說(shuō)凍脹破壞對(duì)混凝土來(lái)說(shuō)是致命的威脅。
由此可知,混凝土的凍脹破壞,主要是混凝土中水的形態(tài)變化(由液相變?yōu)楣滔啵┊a(chǎn)生的。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)水在混凝土中的形態(tài)進(jìn)行的大量研究結(jié)果表明,新澆混凝土在凍結(jié)前有一段預(yù)養(yǎng)期,可以增加其內(nèi)部液相,減少固相,加速水泥的水化作用。研究還表明,混凝土受凍前預(yù)養(yǎng)期愈長(zhǎng),強(qiáng)度損失愈小。混凝土化凍后(即處在正常溫度條件下)繼續(xù)養(yǎng)護(hù),其強(qiáng)度還會(huì)增長(zhǎng),不過(guò)增長(zhǎng)的幅度大小不一。對(duì)于預(yù)養(yǎng)期長(zhǎng),獲得初期強(qiáng)度較高的混凝土受凍后,后期強(qiáng)度幾乎沒(méi)有損失。而對(duì)于安全預(yù)養(yǎng)期短,獲得初期強(qiáng)度比較低的混凝土受凍后,后期強(qiáng)度都有不同程度的損失。由此可見(jiàn),混凝土凍結(jié)前,要使其在正常溫度下有一段預(yù)養(yǎng)期,以加速水泥的水化作用,使混凝土獲得不遭受凍害的最低強(qiáng)度,一般稱臨界強(qiáng)度,即可達(dá)到預(yù)期效果。對(duì)于臨界強(qiáng)度,各國(guó)規(guī)定取值不等,我國(guó)規(guī)定當(dāng)用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制混凝土,其抗壓強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%;用礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土、且其抗壓強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%,;C15及以下的混凝土,其抗壓強(qiáng)度不得低于5Mpa。
4混凝土冬季施工方法的選擇
從上述分析可以知道,在冬季混凝土施工中,防止混凝土產(chǎn)生凍脹破壞,主要從3個(gè)途徑來(lái)解決問(wèn)題:一是使混凝土在預(yù)養(yǎng)期獲得較高的初期強(qiáng)度; 二是推遲混凝土中水的形態(tài)變化時(shí)間;三是降低混凝土中水的冰點(diǎn)。在實(shí)際工程中,要根據(jù)施工時(shí)的氣溫情況、工程結(jié)構(gòu)狀況(工程量、結(jié)構(gòu)厚大程度與外露情況)、工期緊迫程度、水泥的品種及價(jià)格、早強(qiáng)劑、減水劑、抗凍劑的性能及價(jià)格、保溫材料的性能及價(jià)格及其熱源的條件等來(lái)選擇合理的施工方法。在選擇施工方案的時(shí)候,應(yīng)綜合考慮工期、費(fèi)用、質(zhì)量等因素,以求實(shí)現(xiàn)最短的工期、最低的施工費(fèi)用,最優(yōu)良的工程質(zhì)量。目前,三種途徑較常用的有以下方法。
方法一,提高混凝土的早期強(qiáng)度。該方法主要主適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法:①選擇早強(qiáng)水泥。試驗(yàn)結(jié)果表明,使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥能取得較高的早期強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)良好的抗凍脹破壞效果。該水泥水化熱較大,且在早期得到的強(qiáng)度最高,一般3d抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅水泥7d的強(qiáng)度,效果較明顯。②降低水灰比,增水泥用量,從而增加水化熱量,縮短達(dá)到臨界強(qiáng)度的時(shí)間。③摻加早強(qiáng)外加劑,縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間,提高早期強(qiáng)度。較常用的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MS-F復(fù)合早強(qiáng)試水劑(摻用水泥用量的5%)。
方法二,推遲混凝土中水的形態(tài)變化時(shí)間,即延遲結(jié)冰或不結(jié)冰。該方法主要以蓄熱法和外部加熱法為主。
①蓄熱法。主要用于氣溫-10 ℃左右,結(jié)構(gòu)比較厚大的工程。做法是:對(duì)原材料(水、砂、石)進(jìn)行加熱,使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆灌以后,還儲(chǔ)備有相當(dāng)?shù)臒崃浚允顾嗨艧彷^快,并加強(qiáng)對(duì)混凝土的保溫,以保證在溫度降到0 ℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡(jiǎn)單,施工費(fèi)用不多,但要注意內(nèi)部保溫,避免角部與外露表面受凍,且要延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)齡期。
②外部加熱法。主要用于氣溫-10 ℃以上,而構(gòu)件并不厚大的工程。通過(guò)加熱混凝土構(gòu)件周?chē)目諝猓瑢崃總鹘o混凝土,或直接對(duì)混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。a、火爐加熱。一般在較小的工地使用,方法簡(jiǎn)單,但室內(nèi)溫度不高,比較干燥,且放出的二氧化碳會(huì)使新澆混凝土表面碳化,影響質(zhì)量。b、蒸氣加熱。用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制,加熱溫度均勻。但因其需專門(mén)的鍋爐設(shè)備,費(fèi)用較高。且熱損失較大,勞動(dòng)條件亦不理想。c、電加熱。將鋼筋作為電極,或?qū)㈦姛崞麟姛崽嘿N在混凝土表面,使電能變?yōu)闊崮埽蕴岣呋炷恋臏囟取4朔ê?jiǎn)單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大。d、紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器,對(duì)混凝土進(jìn)行密封幅射加熱。
1.水分轉(zhuǎn)移及結(jié)構(gòu)疏散。這是混凝土結(jié)構(gòu)最為常見(jiàn)的問(wèn)題,一般表現(xiàn)是混凝土配比后顏色暗啞,土色明顯,敲打起來(lái)聲音空空的,顯而易見(jiàn),這樣的混凝土不合格,結(jié)構(gòu)經(jīng)不起長(zhǎng)期的考驗(yàn),堅(jiān)硬度不行,造成這種情況的原因就是因?yàn)槎緶囟鹊停炷羶?nèi)外溫差大,水分由內(nèi)而外移動(dòng)。2.混凝土裂縫及鋼筋銹蝕。裂縫也是混凝土常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,在冬天天氣寒冷,熱脹冷縮,混凝土施工完成以后,裂縫是非常容易出現(xiàn)的,而且由于鋼筋受冷,混凝土也會(huì)受到鋼筋的影響而開(kāi)裂,混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很多,溫度影響只是其一,包括在配置的時(shí)候成分差異,材料質(zhì)量的影響等等。3.結(jié)晶腐蝕。冬天水分蒸發(fā)速度快,混凝土內(nèi)部的水分快速蒸發(fā)到表面,致使混凝土表面出現(xiàn)結(jié)霜的情況,這些結(jié)晶會(huì)嚴(yán)重腐蝕混凝土,降低混凝土的硬度和質(zhì)量,長(zhǎng)此以往,混凝土本來(lái)的堅(jiān)硬就會(huì)被嚴(yán)重影響,工程質(zhì)量也會(huì)降低。4.表面起灰。表面起灰的現(xiàn)象不是很常見(jiàn),但是也是一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題,造成這種問(wèn)題的原因有兩點(diǎn):一是溫度低,冬季溫度過(guò)低,混凝土內(nèi)部的水分就難以平均分布,不是這多就是那少,這樣就會(huì)造成水分和灰的配置出現(xiàn)問(wèn)題;二是混凝土在配置的過(guò)程中,成分本身就不合格。
二、水利工程冬季混凝土施工措施
1.原材料的配置和攪拌1.1水泥:水利工程施工中,水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)要對(duì)品種、級(jí)別、出廠日期、散裝倉(cāng)號(hào)或包裝等進(jìn)行檢查。1.2砂石:施工混凝土中添加河砂中的粗中砂,選擇粒度較小的花崗巖。1.3聚丙烯纖維:為增加水利工程設(shè)施的使用強(qiáng)度及使用壽命,可以添加適當(dāng)?shù)木郾├w維,保證混凝土凝結(jié)后的抗沖擊性、抗裂性能、抗凍融性能、抗收縮性能增加。1.4水:首先,混凝土中對(duì)水質(zhì)的要求還是比較高的,不要因?yàn)檫@樣的水用于施工就不在意水的質(zhì)量和純度,混凝土中水的最低要求是要符合生活用水的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樗|(zhì)不純會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。其次,水溫也有要求,不宜過(guò)高,也不宜過(guò)低,一般都會(huì)對(duì)常溫的水進(jìn)行加熱,標(biāo)準(zhǔn)是低于八十?dāng)z氏度,溫度過(guò)低會(huì)影響材料凝合,溫度過(guò)高會(huì)出現(xiàn)材料假凝合的情況。2.施工用混凝土的溫控措施。2.1混凝土的運(yùn)輸。運(yùn)輸中要保障三點(diǎn):一是確保時(shí)間控制在有效范圍內(nèi),因?yàn)榛炷僚浔韧瓿梢院螅胖脮r(shí)間過(guò)長(zhǎng)不進(jìn)行后續(xù)施工會(huì)致使?jié)仓院髨?jiān)硬程度降低;二是在運(yùn)輸中確保交通暢通,運(yùn)輸之前做好路徑勘察工作,避開(kāi)擁堵路段;三是做好保溫措施,保證混凝土的溫度,可采用加溫措施。2.2電加熱措施。水利工程冬季建設(shè)中混凝土保溫澆筑施工措施是使用電加熱法,電加熱是借助電子設(shè)備的電熱和感應(yīng)加熱,將變壓器與拌合站進(jìn)行電纜連接,裝配相應(yīng)的漏電保護(hù)裝置,并在拌合站的水池底部設(shè)置30-38根的電熱管,通過(guò)設(shè)置在上水口的溫度計(jì)對(duì)拌合站內(nèi)的水溫進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)控。2.3添加防凍劑。上文已經(jīng)提高了,在低溫狀態(tài)下,混凝土的水化反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)異常,混凝土的質(zhì)量會(huì)受影響,添加防凍劑就很好的避免了這一情況,添加的時(shí)候要注意結(jié)合周?chē)木唧w的環(huán)境,確定添加的劑量和比例,隨時(shí)根據(jù)外部溫度的變化采取措施,做到具體情況具體分析,避免一刀切。3.施工技術(shù)要求。3.1冬季混凝土澆筑后在惡劣的環(huán)境因素下水化速度加快,混凝土的內(nèi)部釋放熱量,但冬季晝夜溫差大,造成混凝土的溫度極低甚至冰凍現(xiàn)象的發(fā)生,導(dǎo)致溫度分布不均衡出現(xiàn)應(yīng)力平衡被破壞的現(xiàn)象發(fā)生,進(jìn)而產(chǎn)生混凝土的開(kāi)裂影響施工質(zhì)量。避免類(lèi)似破壞現(xiàn)象的發(fā)生可以在混凝土的澆筑前對(duì)模板及直徑為25mm以上的鋼筋進(jìn)行預(yù)熱操作,保證澆筑時(shí)模板及截面的溫度在5-10℃左右,澆筑過(guò)程中機(jī)械振搗要配合嚴(yán)密。在澆筑工序?qū)嵤┮院螅?dāng)溫度降低時(shí),要做好保溫措施,一般采用搭建保溫棚的措施,通過(guò)這樣的封閉避免內(nèi)部溫度降低,也可以適當(dāng)加溫,控制混凝土質(zhì)量。3.2澆筑的周期會(huì)影響混凝土的質(zhì)量,如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng),混凝土就會(huì)受到低溫的長(zhǎng)時(shí)間影響,所以施工方一定要嚴(yán)格控制澆筑的時(shí)長(zhǎng),首先要提高工程的技術(shù),這樣就能夠按照合理的工序進(jìn)行,程序化作業(yè)有利于縮短施工時(shí)間;其次要做好培訓(xùn)工作,提高工作人員的施工效率。4.混凝土的養(yǎng)護(hù)。混凝土質(zhì)量的保障,養(yǎng)護(hù)工作是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),很多混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題可能并不是前期制作的過(guò)程中造成的,很大一部分都是由于后期的養(yǎng)護(hù)工作沒(méi)有做到位,致使問(wèn)題頻發(fā)。混凝土的后期養(yǎng)護(hù)工作主要從三個(gè)方面進(jìn)行。一是控制水分蒸發(fā)。上文也都詳細(xì)的分析過(guò)了,水在混凝土中的作用很大,如果在后期水分都蒸發(fā)殆盡了,混凝土也就完了,所以要嚴(yán)格控制水分蒸發(fā),一般采用覆蓋的方式,在混凝土澆筑完成后十二小時(shí)內(nèi)完成。二是做好保溫工作。冬季混凝土施工的重要影響就是低溫,我們也分析了低溫對(duì)混凝土造成的危害,所以保溫工作很重要。一般保溫的方式是通過(guò)加蓋保溫棚,保溫棚的制作材料用草,因?yàn)椴莸谋匦Ч容^好,草簾還可以避免大風(fēng)影響。三是適當(dāng)加熱。如果溫度過(guò)低,保溫措施也難以抵御,這時(shí)候就要采取加熱措施,通過(guò)蒸汽管道的方式進(jìn)行加熱。
Winter construction of concrete engineering measures
Shat a er?A bu lai ke re mu
(Yining County Water Survey and Design Team, Xinjiang Yining 835300)
Abstract: The average daily temperature in cold regions or less stable at 5℃ minimum temperature stability when 3℃ below average temperatures are mild and stable region when 3℃ below belong to the low season, which requires cold insulation to take appropriate measures to avoid the concrete being frost damage.
Keywords: concrete works; winter construction; construction measures
試驗(yàn)資料證明:混凝土受凍越早,最終強(qiáng)度降低越大。如在澆筑后3~6h受凍,最終強(qiáng)度至少降低50%以上;如在澆筑后2~3d受凍,最終強(qiáng)度降低只有15%~20%。如混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以上(在常溫下養(yǎng)護(hù)3~5d)時(shí)再受凍,最終強(qiáng)度則降低極小。因此,低溫季節(jié)混凝土施工,首先要防止混凝土早期受凍。
1.混凝土工程冬季施工措施
1.1調(diào)整配合比和摻外加劑
(1)對(duì)非大體積混凝土,采用發(fā)熱量較高的快凝水泥。
(2) 提高混凝土的配制強(qiáng)度。
(3)摻早強(qiáng)劑或早強(qiáng)型減水劑。其中氯鹽的摻量應(yīng)按有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格控制,并不適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
(4)采用較低的水灰比。
(5)摻加氣劑減緩混凝土凍結(jié)時(shí)在其內(nèi)部水結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的凈水壓力,從而提高混凝土的早期抗凍性能。但含氣量應(yīng)限制在3%~5%。因此,混凝土中含氣量每增加1%,會(huì)使強(qiáng)度損失5%,為彌補(bǔ)由于加氣劑招致的強(qiáng)度損失,最好與減水劑并用。
1.2原材料加熱法
當(dāng)日平均氣溫為-2~-5℃時(shí),應(yīng)加熱水拌合;當(dāng)氣溫再低時(shí),可考慮加熱骨料。水泥不能加熱,但應(yīng)保持正溫。水的加熱溫度不能超過(guò)80℃并而要先將水和骨料拌合后,這時(shí)水不超過(guò)60℃,以免水泥產(chǎn)生假凝。所謂假凝是指伴和水溫超過(guò)60℃時(shí),水泥顆粒表面將會(huì)形成一層薄的硬殼,使混凝土和易性變差,而后期強(qiáng)度降低現(xiàn)象。
砂石加熱的最高溫度不能超過(guò)100℃,平均溫度不宜超過(guò)65℃,并力求加熱均勻。對(duì)大中型工程,常用蒸氣直接加熱骨料,即直接將蒸氣通過(guò)需要加熱的砂,石料堆中,料堆表面用帆布蓋好,防止熱量損失。
1.3蓄熱發(fā)
蓄熱發(fā)是將澆筑好的混凝土在養(yǎng)護(hù)期間用保溫材料加以鋪蓋,盡可能把混凝土在澆筑時(shí)所包含的熱量和凝固過(guò)程中產(chǎn)生的水化熱蓄積起來(lái),以延緩混凝土的冷卻速度,使混凝土在達(dá)到抗冰凍強(qiáng)度以前,始終保持正溫。
1.4加熱養(yǎng)護(hù)法
當(dāng)采用蓄熱發(fā)不能滿足要求時(shí)可以采用加熱養(yǎng)護(hù)法,這種方法包括暖棚法,蒸汽加熱法和電熱法等。
(1)暖棚法。即在混凝土結(jié)構(gòu)周?chē)帽夭牧洗畛膳铮谂飪?nèi)安設(shè)熱風(fēng)機(jī)蒸氣排管,電爐或火爐進(jìn)行采暖,使棚內(nèi)溫度保持15~20℃,保證混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)處于正溫條件下。此法適用于寒冷地區(qū)的混凝土施工。
(2)蒸汽加熱法。利用蒸汽加熱養(yǎng)護(hù)混凝土,不僅使新澆混凝土得到較高的溫度,而且還可以得到足夠的濕度,促進(jìn)水化作用,使混凝土強(qiáng)度迅速增長(zhǎng)。
(3)電熱發(fā)。是用鋼筋或薄鐵片作為電極,插入混凝土內(nèi)部或貼附于混凝土表面,利用新澆混凝土的導(dǎo)電性和電阻大的特點(diǎn),通以50~100v的低壓電,直接對(duì)混凝土加熱,使其盡快達(dá)到抗凍強(qiáng)度。由于耗電量大,大體積混凝土較少采用。上述幾種施工措施,在嚴(yán)寒地區(qū)往往是同時(shí)采用,并要求在拌和,運(yùn)輸,澆筑過(guò)程中,盡量減少熱量損失。
2.混凝土工程冬季施工注意事項(xiàng)
(1)砂石骨料已在進(jìn)入低溫季節(jié)前篩洗完畢。成品料對(duì)應(yīng)有足夠的儲(chǔ)備和堆高,并進(jìn)行覆蓋,以防冰雪和凍結(jié)。
(2)拌合混凝土前,應(yīng)用熱水或蒸汽沖洗攪拌機(jī),并將水或冰排除。
(3)混凝土的拌合時(shí)間應(yīng)比常溫季節(jié)適當(dāng)延長(zhǎng)延長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。
(4)在巖石地基或老混凝土面上澆筑混凝土前,應(yīng)檢查其溫度。如為負(fù)溫,應(yīng)將其加熱成正溫。
(5)混凝土攪拌機(jī)應(yīng)設(shè)在攪拌棚內(nèi)并設(shè)有采暖設(shè)備,棚內(nèi)溫度應(yīng)高于5℃作為電極。混凝土運(yùn)輸容器應(yīng)有保溫裝置。
good technical preparation, production preparation, resource preparation.
關(guān)鍵詞:混凝土;冬季施工技術(shù)措施
Key words: concrete;winter construction technology measure
中圖分類(lèi)號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)14-0080-01
1冬季施工準(zhǔn)備
1.1 技術(shù)準(zhǔn)備
1.1.1 施工技術(shù)方案的制定,要保證制定的施工技術(shù)方案具有很高的技術(shù)性和可行性。
1.1.2 方案和施工組織設(shè)計(jì)包括以下主要內(nèi)容:冬季施工的生產(chǎn)任務(wù)安排和部署,施工材料進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃,熱源、設(shè)備計(jì)劃和部署,工程質(zhì)量的控制要點(diǎn),施工工序及進(jìn)度安排等內(nèi)容。
1.2 生產(chǎn)準(zhǔn)備:提前制定進(jìn)度計(jì)劃,并根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃的要求,進(jìn)行生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作。包括原材料的選購(gòu),場(chǎng)地的平整等等。
1.3資源準(zhǔn)備:根據(jù)計(jì)劃準(zhǔn)備施工中所需要的資源,包括安全用品等等。
2冬季混凝土工程施工主要的技術(shù)措施
2.1 基本要求 混凝土工程的冬季施工,應(yīng)該根據(jù)施工期間的氣溫情況、工程特點(diǎn)和施工條件,尤其在北方地區(qū),抗?jié)B性、混凝土與鋼筋的粘結(jié)力將大幅度下降,使混凝土的耐久性受到了嚴(yán)重?fù)p失。
2.1.1 冬季施工的混凝土宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,水泥標(biāo)號(hào)不宜低于32.5,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不應(yīng)大于0.6,并加入早強(qiáng)劑,必要時(shí)應(yīng)加入防凍劑。
2.1.2 為減少凍害,應(yīng)將配合比中的用水量降至最低限度,控制坍落度,加入減水劑,優(yōu)先選用高效減水劑。
2.1.3 模板和保溫應(yīng)在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。當(dāng)混凝土與外界溫差大于20℃時(shí),拆模后的混凝土表面,應(yīng)臨時(shí)覆蓋,使其緩慢冷卻。
2.1.4 未冷卻的混凝土有較高的脆性,所以結(jié)構(gòu)在冷卻前不得遭受沖擊荷載或動(dòng)力荷載的作用。
2.2 混凝土的拌制在冬季施工混凝土中經(jīng)常要使用一些外加劑,隨著氣溫的不斷變化用量不一,如果不復(fù)試,直接用于工程,將有可能給工程帶來(lái)嚴(yán)重后果,要消除引起工程質(zhì)量隱患的因素,對(duì)工程中使用的原材料進(jìn)行重新復(fù)試是必要的。
2.2.1 拌制混凝土用的骨料必須清潔,不得含有冰雪和凍塊,以及易凍裂的物質(zhì)。在摻有含鉀,鈉離子的外加劑時(shí),不得使用活性骨料。在有條件的時(shí)候,砂石篩洗應(yīng)搶在零上溫度時(shí)做,并用塑料紙,油布蓋好。
2.2.2 拌制摻外加劑的混凝土?xí)r,如外加劑為粉劑,可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時(shí)投入,如外加劑為液體,使用時(shí)應(yīng)先配制成規(guī)定濃度溶液,然后根據(jù)使用要求,用規(guī)定濃度溶液配制成施工溶液。各溶液要分別置于有明顯標(biāo)志的容器中,不得混淆,每班使用的外加劑溶液應(yīng)一次配成。
2.2.3 當(dāng)施工期處于0℃左右時(shí),可在混凝土中添加早強(qiáng)劑,摻量應(yīng)符合使用要求及規(guī)范規(guī)定。
2.2.4 嚴(yán)格控制混凝土水灰比,由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應(yīng)從拌合水中扣除。
2.2.5 攪拌摻有外加劑的混凝土?xí)r,攪拌時(shí)間應(yīng)取常溫?cái)嚢钑r(shí)間的1.5倍。 混凝土拌合物的出機(jī)溫度不宜低于10℃,入模溫度不得低于5℃。
2.3 混凝土的運(yùn)輸和澆筑
2.3.1 混凝土攪拌場(chǎng)地應(yīng)盡量靠近施工地點(diǎn),以減少材料運(yùn)輸過(guò)程中的熱量損失,同時(shí)也應(yīng)正確選擇運(yùn)輸用的容器。
2.3.2 混凝土澆筑前,應(yīng)清除模板和鋼筋上特別是新老混凝土交接處的冰雪及垃圾。
2.3.3 分層澆筑的混凝土?xí)r,已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前,不應(yīng)低于計(jì)算規(guī)定的溫度也不得低于2℃。
2.3.4 點(diǎn)工程或上部結(jié)構(gòu)要連續(xù)施工的工程,混凝土應(yīng)采取有效措施,以保證預(yù)期所要達(dá)到的強(qiáng)度, 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)留設(shè)同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊作為拆模依據(jù)。
2.3.5 采用商品混凝土?xí)r,解商品混凝土中摻入抗凍劑的性能,并做好防凍保暖措施。
2.3.6 應(yīng)力混凝土構(gòu)件在進(jìn)行孔道和立縫的灌漿前,澆灌部位的混凝土必須經(jīng)預(yù)熱。
2.4 混凝土的養(yǎng)護(hù)
2.4.1 冬季澆筑的混凝土,由正溫轉(zhuǎn)入負(fù)溫養(yǎng)護(hù)前,混凝土的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%,采用的保溫材料,應(yīng)保持干燥。
2.4.2 在模板外部保溫時(shí),鋼模表面可先掛草簾、麻袋等保溫材料并扎牢,然后再澆筑混凝土。
2.4.3 保溫材料不宜直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上。
2.4.4 拆模后的混凝土也應(yīng)及時(shí)覆蓋保溫材料。
2.5 試件留置按規(guī)范及施工要求制作、管理、養(yǎng)護(hù)、送檢混凝土試塊。同時(shí)符合下列規(guī)定:首先,每拌制100盤(pán)且不超過(guò)100m3的同配合比的混凝土,保證至少一次取樣。 且每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盤(pán)時(shí),都要保證一次取樣。當(dāng)一次連續(xù)澆筑超過(guò)1000m3時(shí),同一配合比的砼每200m3不得少于一次。 最后對(duì)有抗?jié)B要求的砼結(jié)構(gòu),應(yīng)在澆筑地點(diǎn)隨機(jī)取樣。
3混凝土冬季施工的質(zhì)量通病及預(yù)防措施
隨著建筑工業(yè)與公路橋梁事業(yè)的迅猛發(fā)展和設(shè)計(jì)水平的不斷提高,為滿足加快各種工程工期提前完成的要求,作為施工淡季的冬天,混凝土的冬季低溫施工的情況也大量存在。作為混凝土生產(chǎn)單位,必須提前做好冬期生產(chǎn)施工準(zhǔn)備,以便順利進(jìn)入正常的冬季生產(chǎn)施工狀態(tài) 。低溫季節(jié)混凝土的施工,主要是否要防止混凝土是早期受凍,從而影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性 。需從原材料、混凝土的生產(chǎn)及運(yùn)輸、 混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)幾個(gè)方面進(jìn)行控制,以確保混凝土低溫季節(jié)的施工質(zhì)量。
一、進(jìn)入混凝土冬期施工的特點(diǎn):
1、進(jìn)入冬季施工前應(yīng)組織專人編制冬季施工方案。編制施工方案人員,要根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工程所處地理位置, 編制相應(yīng)的冬季施工方案。方案的編制要保證工程質(zhì)量, 經(jīng)濟(jì)合理, 所需的熱源和材料有可靠的來(lái)源, 施工方案的工期要與計(jì)劃工期相符。 施工方案中應(yīng)體現(xiàn)施工程序, 施工方法, 現(xiàn)場(chǎng)布置, 設(shè)備、 材料、 工具等的供應(yīng)計(jì)劃, 安全防火措施, 測(cè)溫制度和質(zhì)量檢查制度等。
2、進(jìn)入冬季施工前應(yīng)組織相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí), 學(xué)習(xí)冬季施工方案并向班組進(jìn)行交底, 學(xué)習(xí)冬季施工的有關(guān)技術(shù)知識(shí), 重點(diǎn)學(xué)習(xí)防火知識(shí), 明確職責(zé), 經(jīng)考試合格后, 方可上崗。
3、在進(jìn)入冬季前對(duì)所有機(jī)械設(shè)備做全面的維修和保養(yǎng), 及時(shí)更換機(jī)械設(shè)備的油, 檢查機(jī)械設(shè)備防凍液是否充足, 未使用防凍液的機(jī)械設(shè)備, 當(dāng)停止工作時(shí)要將設(shè)備停放在暖棚車(chē)間內(nèi)。對(duì)加水、 加油部件勤檢查、 勤更換, 防止凍裂設(shè)備。
4、在進(jìn)入冬季施工前施工現(xiàn)場(chǎng)要作好防寒保暖工作, 職工住房及倉(cāng)庫(kù)必須達(dá)到過(guò)冬條件, 檢查施工倉(cāng)庫(kù)中冬季用品是否充足。 排除現(xiàn)場(chǎng)積水, 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行必要的修整, 保證道路的暢通, 截?cái)嗔魅氍F(xiàn)場(chǎng)的水源, 做好排水措施, 消除現(xiàn)場(chǎng)施工用水、 用氣造成的場(chǎng)地結(jié)冰現(xiàn)象。 對(duì)人行道路、 腳手架上、 跳板和作業(yè)場(chǎng)所采取必要的防滑措施。
二、 混凝土冬季施工方法的選擇
在混凝土施工中,主要解決如何防止混凝土早期凍害,如何對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù), 如何保證混凝土后期強(qiáng)度和耐久性滿足要求。因該地區(qū)緯度高,冬季氣溫極低,對(duì)冬季澆筑的混凝土更容易造成凍害,所以在工程施工中根據(jù)施工時(shí)的氣溫變化情況、 工程結(jié)構(gòu)狀況、 工期緊迫程度,選擇幾種方法對(duì)混凝土進(jìn)行冬季施工。
1、調(diào)整配合比
( 1)選用早強(qiáng)硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大,且在早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快, 一般 3 d抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅酸鹽水泥7d的強(qiáng)度。
( 2)摻用引氣劑。混凝土中加入引氣劑后生成的氣泡相應(yīng)增加了水泥漿體積,提高了拌和物的流動(dòng)性,改善其粘聚性、 保水性。混凝土現(xiàn)澆后, 一旦受凍, 減小內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的冰壓力,提高混凝土的抗凍性。
( 3) 選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料,使其熱膨
脹系數(shù)和周?chē)皾{膨脹系數(shù)相近。
2、蓄熱法
蓄熱法主要是對(duì)原材料(水、砂、石)進(jìn)行保溫、加熱,使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆灌以后, 還儲(chǔ)備有相當(dāng)?shù)臒崃浚话慊炷寥雮}(cāng)溫度應(yīng)大于 5℃, 以加快水泥水化。此法工藝簡(jiǎn)單, 施工費(fèi)用不多,被廣泛應(yīng)用,
具體方法如下:
(1)為避免入冬以后砂石料在料場(chǎng)或運(yùn)輸過(guò)程中受凍, 應(yīng)在入冬前組織砂石料進(jìn)場(chǎng), 進(jìn)場(chǎng)后及時(shí)用草袋以及棉氈或采取其它措施覆蓋, 保證砂石料不受凍,同時(shí)防止冰雪、凍塊進(jìn)入攪拌機(jī)造成混凝土溫度損失。
(2) 對(duì)原材料中砂石采用蒸汽加熱,對(duì)水加熱比較方便,溫度易于控制, 水的熱容量又大,加熱水可以將較多的熱量帶進(jìn)混凝土內(nèi)。加熱石子不很經(jīng)濟(jì), 當(dāng)施工期的日平均氣溫高于 -5℃時(shí), 只加熱水即可滿足要求。水泥遇到 80℃以上的熱水會(huì)發(fā)生假凝或形成團(tuán)塊, 所以當(dāng)水溫大于60℃時(shí), 就要改變投料順序, 使水先與集料預(yù)熱然后投入水泥正式攪拌。
(3)禁止對(duì)水泥、外加劑直接加溫,可在庫(kù)房或暖棚內(nèi)保溫。
(4)木模保溫效果較好, 冬季施工應(yīng)優(yōu)先選用木模,混凝土澆筑后及時(shí)用棉胎對(duì)模板外側(cè)覆蓋保溫, 搭設(shè)擋風(fēng)棚封閉保溫防止串風(fēng)。
(5)正確選擇攪拌機(jī)擺放位置,為縮短運(yùn)輸距離,攪拌機(jī)宜放置距現(xiàn)場(chǎng)不超過(guò)100m的位置,選擇最佳的運(yùn)輸路線, 縮短運(yùn)輸時(shí)間; 運(yùn)輸車(chē)要有防風(fēng)措施, 所用運(yùn)輸車(chē)必須進(jìn)行加蓋保溫材料;運(yùn)輸過(guò)程中盡量減少裝卸次數(shù); 所用運(yùn)輸車(chē)在工作完成后, 必須立即用熱水沖洗干凈,恢復(fù)工作時(shí)要首先加熱。
3、加抗凍外加劑
在零下1℃以上的氣溫中, 對(duì)混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點(diǎn)的化學(xué)劑, 使混凝土在負(fù)溫下仍處于液相狀態(tài),水化作用能繼續(xù)進(jìn)行,從而使混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長(zhǎng)。所有外加劑抗凍劑都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)( GB- J119- 85)技術(shù)條件, 根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、部位、氣溫、保溫條件,經(jīng)試配確定參量,對(duì)摻防凍劑混凝土的強(qiáng)度在其內(nèi)部溫度低于使用溫度前必須達(dá)到臨界時(shí)的強(qiáng)度不低于35Mpa 。
4、養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)采用外部加熱的方法,此方法的原理是通過(guò)加熱混凝土構(gòu)件周?chē)目諝? 將熱量傳給混凝土,或直接對(duì)混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。本工程中采用的是火爐加熱,密度約為 2~ 4 m /個(gè), 因室內(nèi)溫度不高, 比較干燥, 火爐所產(chǎn)生的二氧化碳會(huì)對(duì)混凝土表面造成碳化的影響,所以在火爐加熱的同時(shí)要對(duì)混凝土表面定時(shí)澆水, 保持混凝土表面的濕潤(rùn), 避免二氧化碳對(duì)混凝土表面造成碳化, 影響混凝土質(zhì)量。
三、運(yùn)輸和泵送
進(jìn)行冬季施工的運(yùn)輸車(chē)輛和泵送設(shè)備應(yīng)預(yù)先作好保養(yǎng),使設(shè)備處量良好狀態(tài),換好防凍液及適應(yīng)低溫運(yùn)轉(zhuǎn)的油、液壓油、燃料油,確保設(shè)備能在較低的溫度下長(zhǎng)時(shí)間正常工作。
為了確保混凝土的入模溫度,冬季進(jìn)行混凝土施工運(yùn)輸?shù)能?chē)輛,應(yīng)對(duì)運(yùn)輸車(chē)罐體進(jìn)行保溫,并監(jiān)測(cè)運(yùn)輸至澆筑部位。入模前拌合物溫度,確保符合規(guī)范之要求,如溫度過(guò)低,應(yīng)適當(dāng)提高出機(jī)溫度或加強(qiáng)運(yùn)輸車(chē)保溫措施。在確保施工連續(xù)性的前提下減慢發(fā)車(chē)頻次,避免現(xiàn)場(chǎng)子長(zhǎng)時(shí)間停留,造成混凝土溫度和坍落度損失過(guò)大。對(duì)于需要進(jìn)行泵送施工的,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)預(yù)先作好對(duì)泵送設(shè)備的加溫保溫措施,如對(duì)車(chē)底進(jìn)行排管加熱,對(duì)于泵送設(shè)備周?chē)M(jìn)行防風(fēng)保溫維護(hù),搭設(shè)半封閉施工棚,防止由于溫度過(guò)低而使泵送設(shè)備無(wú)法正常工作或受損。對(duì)于混凝土泵送管路應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋卮胧苈吩介L(zhǎng)保溫措施應(yīng)越嚴(yán)格,防止泵送過(guò)程中由于低溫造成混凝土泵送管路內(nèi)結(jié)冰從而堵塞,造成施工無(wú)法正常連續(xù)進(jìn)行。管路接口處嚴(yán)格密封,防止漏漿結(jié)凍堵塞管路 混凝土泵車(chē)臂桿部分應(yīng)進(jìn)行保溫伴熱,防止其管路中油溫過(guò)低而無(wú)法工作,造成過(guò)法正常完成泵送施工。
四、結(jié)論:
冬季進(jìn)行混凝土生產(chǎn)施工對(duì)于原材料、生產(chǎn)施工設(shè)備、技術(shù)質(zhì)量管理制度執(zhí)行情況 、人員素質(zhì)等各個(gè)方面要求都非常高,某一方面出現(xiàn)了問(wèn)題或是哪個(gè)環(huán)節(jié)控制不到位就極易發(fā)生質(zhì)量事故,嚴(yán)重影響施工質(zhì)量和進(jìn)度,造成較大的損失,所以生產(chǎn)和施工單位都應(yīng)該引起足夠重視,作好充分的材料、 機(jī)械 、人員、 技術(shù)文件等方面的準(zhǔn)備,并嚴(yán)格控制生產(chǎn)施工各環(huán)節(jié),才能確保冬季混凝土生產(chǎn)施工萬(wàn)無(wú)一失。
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中圖分類(lèi)號(hào):TU742文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
工程施工中,一般連續(xù)5日日平均氣溫低于5℃,或日最低溫度低于-3℃時(shí),即進(jìn)入冬季施工。由于受到工期、使用需求、突發(fā)事件等因素制約,在我國(guó)許多地區(qū)、大量混凝土工程冬季施工不可避免,此時(shí),就要采取冬季施工措施,以保證工程質(zhì)量進(jìn)度。
1混凝土凝結(jié)與氣溫的關(guān)系
混凝土拌合物澆筑后,逐漸凝結(jié)硬化,強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng),其基本原理是水泥水化熱作用的結(jié)果。水泥水化作用又受溫度影響最大,溫度增高,水化作用加快,強(qiáng)度增長(zhǎng)也較快;溫度降低,水化作用放緩,強(qiáng)度增長(zhǎng)也較慢;當(dāng)溫度低于0℃時(shí),若沒(méi)有外部保溫措施,混凝土中的水分將逐漸結(jié)冰,此時(shí)水泥水化作用停止,強(qiáng)度不再增長(zhǎng)。
2 混凝土冬季凍害原因
混凝土中的水分結(jié)冰后,體積膨脹(約8—10%),同時(shí)產(chǎn)生較大的膨脹應(yīng)力,此應(yīng)力值一旦超過(guò)混凝土內(nèi)部的初期強(qiáng)度值,將使混凝土受到不同程度的破壞而降低強(qiáng)度,嚴(yán)重情況下可使混凝土構(gòu)件失去作用。
3混凝土冬季施工質(zhì)量問(wèn)題
3.1不采用蓄熱法等冬季防護(hù)措施、不進(jìn)行熱工計(jì)算,僅利用水泥自身發(fā)熱凝結(jié),早期強(qiáng)度發(fā)展緩慢而遭受凍害。
3.2防凍劑摻量過(guò)多造成質(zhì)量事故,如摻氯鹽量過(guò)多,造成鋼筋銹蝕,摻早強(qiáng)劑過(guò)量,促使混凝土假凝使結(jié)構(gòu)報(bào)廢,摻阻銹劑例亞硝酸鈉過(guò)量使后期強(qiáng)度降低。
3.3外加劑摻量不足的質(zhì)量問(wèn)題,一些施工人員對(duì)抗凍劑摻量與氣溫的關(guān)系不甚清楚,未經(jīng)試配按說(shuō)明書(shū)摻用,保溫措施又未采取,致使在受凍前未達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度,使后期強(qiáng)度損失過(guò)大不能達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度。
3.4模板支撐不妥出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。地面已受凍,支撐在凍土層上,凍脹加重會(huì)引起梁板反拱,如上部澆筑后未過(guò)到強(qiáng)度,下雨融化解凍表層土?xí)l(fā)生意外事。
3.5越 冬 措 施 不 當(dāng) 使 結(jié) 構(gòu) 開(kāi)裂。例底層房間洞口未封閉造成地面凍脹損壞;一些孤立構(gòu)件未及時(shí)回填,凍脹移位造成損失;管理不當(dāng)對(duì)水、砂、石料按規(guī)定加溫,入模溫度低、測(cè)溫不及時(shí)無(wú)記錄;測(cè)溫位置、養(yǎng)護(hù)溫度無(wú)要求、骨料中含有的活性物質(zhì)較多未重視到等。
4 水泥混凝土凍害影響因素
4.1 內(nèi)部因素
內(nèi)部因素主要是指水泥混凝土自身質(zhì)量因素,包括粗細(xì)骨料、水灰比、單位混凝土用水量、含氣量、水泥、外摻劑和配合比等。
4.2 外部因素
外部因素是指影響水泥混凝土的外部環(huán)境變化因素,如:混凝土凍融溫度、混凝土凍融速度和混凝土凍融循環(huán)次數(shù)等。
4.3 構(gòu)造因素
影響混凝土凍害的構(gòu)造因素,包括配筋率、厚薄程度、均勻程度、體積和排水措施等。
4.4 施工因素
影響混凝土凍害的施工因素,包括配合比、拌合流易性、澆搗、養(yǎng)護(hù)條件等。
上述因素之間是相互關(guān)聯(lián)和相互制約的,它們共同作用影響水泥混凝土的凍融破壞程度和速度
5混凝土冬季施工常用措施
受凍后的混凝土,如果在正溫中融解,并重新結(jié)硬時(shí),混凝土的強(qiáng)度可繼續(xù)增長(zhǎng);新澆混凝土受凍越早,對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)越不利;在常溫情況下澆筑7d~10d后再受凍,混凝土解凍后,強(qiáng)度增長(zhǎng)的最終值影響極小,甚至不受影響;此外,混凝土的坍落度越大,水灰比越大,受凍影響就越大。
5.1 原材料的選擇
為提高混凝土路面施工的抗凍性能,選料方面可以采取如下措施:
(1)選用不同抗凍性能的水泥。依據(jù)水泥抗凍性能的高低不同,有如下選擇排序:硅酸鹽水泥、普遍硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽和火山灰硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥可以作為冬季混凝土路面施工首選水泥使用。
(2)在混凝土中摻入外加劑,如:速凝劑、加氣劑、減水劑、防水劑、早強(qiáng)劑和發(fā)泡劑等,摻入外加劑能明顯改善混凝土的抗凍性能。(3)科學(xué)控制砂率、水灰比、配合比和含氣量。水灰比對(duì)于混凝土抗凍性能的影響比較大。由于混凝土施工過(guò)程中,為充分滿足和易性要求,會(huì)將用水量加大50%~70%,至使混亂凝土含水量超過(guò)水泥水化反應(yīng)所需要的用水量。一般來(lái)說(shuō)混凝土中游離態(tài)水越多,孔隙越多,密實(shí)度也就越小,降低混凝土抗凍能力,甚至出現(xiàn)結(jié)冰難以開(kāi)展混凝土抹面工作。關(guān)于砂率的掌握,最好不超過(guò)計(jì)劃混凝土總量的60%
5.2 混凝土的澆筑
(1)均勻攪拌水泥混凝土。
攪拌均勻的混凝土和易性更好,有利于提高混凝土強(qiáng)度和抗凍性能。攪拌過(guò)程中最好使用攪拌機(jī),如果使用人工攪拌方式,則需要攪拌至混合物顏色均勻?yàn)橹埂;炷翝矒v過(guò)程要盡量避免過(guò)振和漏振,絕對(duì)不允許產(chǎn)生分層離析和泌水現(xiàn)象,若出現(xiàn)泌水,需要及時(shí)處理,以免影響、破壞混凝土的整體結(jié)構(gòu),降低混凝土的度和抗凍性能。
(2)拌和前加熱水或粒料。
混凝土攪拌過(guò)程中,通常將水或粒料加熱。拌制前,把水加熱到65°C~85°C,或者將水、砂子、碎石共同加熱到60°C~70°C, 但要保證混凝土拌和時(shí)溫度不高于40°C,澆筑后溫度不低于l0°C。這就要求混凝土的運(yùn)輸距離不要太遠(yuǎn),防止出現(xiàn)混凝土過(guò)快降溫。同時(shí)在混凝土到達(dá)前一定要將各種澆筑、振搗設(shè)備備齊,入模后及時(shí)振搗、整平和抹面,并覆蓋養(yǎng)生。
(3)控制熱量損失
在混凝土拌和、運(yùn)輸、澆筑中,應(yīng)采取措施減少熱量損失。例如,盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間,減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù),裝料設(shè)備口部加蓋,側(cè)壁保溫。在配料、卸運(yùn)、轉(zhuǎn)運(yùn)站和皮帶機(jī)廊道等處,增加保溫設(shè)施。此外,應(yīng)使老混凝土面和模板在混凝土澆筑前加溫到5℃~10℃,一般混凝土加熱深度要大于10cm。
6 混凝土的配合比設(shè)計(jì)及拌和
⑴冬季施工時(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)一般采取摻加高效減水劑盡量降低水灰比并經(jīng)過(guò)充分水化,就有可能做出實(shí)際上不包含可凍水的飽和混凝土構(gòu)件
⑵ 選用巖石吸水率較低(如吸水重量在 0.5%以下的巖石),可凍水極少,骨料表現(xiàn)安全,不受冰凍傷害,同時(shí)使用小顆粒石粒可以得到較大抗凍性保證。
⑶攪拌混凝土?xí)r,骨料中不得帶有冰、雪及凍團(tuán)。為滿足各組成材料間的熱平衡,冬期拌制混凝土適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間。
7冬季混凝土養(yǎng)護(hù)方法
冬季作業(yè)混凝土的養(yǎng)護(hù)通常采用的方法有薄膜覆蓋法、蓄熱法、暖棚法、外部加熱法、電熱法、蒸汽養(yǎng)護(hù)法、摻外加劑法等。
7.1薄膜覆蓋法
在我國(guó)江淮、黃淮、山東等地區(qū),冬季施工在-5℃至-10℃左右時(shí),混凝土澆筑完成后,立即采用塑料薄膜覆蓋、薄膜上加蓋草簾保溫,施工方便、可操作性強(qiáng)、成本較低,此方法特別適用于混凝土路面施工養(yǎng)護(hù),效果較好。
7.2蓄熱法
主要用于氣溫為-10℃左右,結(jié)構(gòu)比較厚大的工程。做法是:對(duì)原材料(水、砂、石)進(jìn)行加熱,使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆灌以后,還儲(chǔ)備有相當(dāng)?shù)臒崃浚允顾嗨艧彷^快,并加強(qiáng)對(duì)混凝土的保溫,以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡(jiǎn)單,施工費(fèi)用不多,但要注意內(nèi)部保溫,避免角部與外露表面受凍,且要延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)齡期。蓄熱法是一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的養(yǎng)護(hù)方法可考慮優(yōu)先采用。但是對(duì)于極度嚴(yán)寒地區(qū)的薄壁結(jié)構(gòu),單用蓄熱法不能滿足要求,還要增加其他措施。
7.3暖棚法
對(duì)于體積不大,施工集中的部位,可以搭建暖棚,在棚內(nèi)利用蒸汽管路或者暖氣包加溫,使棚內(nèi)溫度保持15℃~20℃以上。搭建暖棚的費(fèi)用較高,但是暖棚為混凝土的硬化和施工人員創(chuàng)造了良好條件。
7.4外部加熱法
主要用于氣溫-10℃以上,而構(gòu)件并不厚大的工程。通過(guò)加熱混凝土構(gòu)件周?chē)目諝猓瑢崃總鹘o混凝土,或直接對(duì)混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下,能正常硬化。包括如下幾種加熱方式:
(1)火爐加熱 一般在較小的工地使用,方法簡(jiǎn)單,但室內(nèi)溫度不高,比較干燥,且放出的二氧化碳會(huì)使新澆混凝土表面碳化,影響質(zhì)量;
(2)蒸氣加熱 用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化,此法較易控制,加熱溫度均勻,但因其需專門(mén)的鍋爐設(shè)備,費(fèi)用較高,且熱損失較大,勞動(dòng)條件亦不理想;
(3)電加熱 將鋼筋作為電極,或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面,便電能變?yōu)闊崮埽蕴岣呋炷恋臏囟龋朔ê?jiǎn)單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大;
(4)紅外線加熱 以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器,對(duì)混凝土進(jìn)行密封幅射加熱。
該法含蓋了暖棚法、電熱法、蒸汽法。除此以外,還可以用遠(yuǎn)紅外加熱器、蒸汽加熱混凝土表面、向保溫板內(nèi)或者混凝土內(nèi),導(dǎo)入蒸汽加熱,也可以插入電極直接對(duì)混凝土實(shí)行電熱,進(jìn)行防凍。這類(lèi)方法能夠使混凝土在高溫下硬化,強(qiáng)度增長(zhǎng)較快,但是所需設(shè)備復(fù)雜,耗能也多,熱效率低,費(fèi)用較高,一般僅適用于小范圍的或者要求高的特殊結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)。
7.5摻外加劑法