混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度

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1、混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度淺談2008-12-0219:52〔提 要〕通過(guò)對(duì)混凝土早期受凍臨界的論述,指出了早期受凍臨界強(qiáng)度是保證冬期施工中混凝土工程質(zhì)量的重要前提?!  碴P(guān)鍵詞〕早期受凍臨界強(qiáng)度 冬期施工 外加劑1 前 言  混凝土工程的冬期施工和常溫施工不同,由于自然氣溫已降低到0℃以下,從整個(gè)施工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),都要采取相應(yīng)的保溫、防風(fēng)、防失水等措施,盡量給混凝土創(chuàng)造正溫養(yǎng)護(hù)環(huán)境,使混凝土能不斷凝結(jié)、硬化、增長(zhǎng)強(qiáng)度。然而在寒冷地區(qū)進(jìn)行混凝土冬期施工,由于各種因素影響,欲使混凝土完全不受凍,是不現(xiàn)實(shí)也是不經(jīng)濟(jì)的。因?yàn)檫@要增加許多

2、防護(hù)措施,而且要拖長(zhǎng)工期。因此設(shè)想作出一些規(guī)定,在一定條件下允許混凝土早期受凍,而不致?lián)p害混凝土各項(xiàng)性能,滿足設(shè)計(jì)和使用要求。2 混凝土早期受凍害混凝土早期受凍害是指混凝土澆筑后,在養(yǎng)護(hù)硬化期間受凍,它能損害混凝土的一系列性能。這種凍害主要是由于施工方法選擇不當(dāng)、施工人員技術(shù)水平不高或不負(fù)責(zé)任而造成的。它可使混凝土的一系列物理、力學(xué)性能降低,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,影響工程應(yīng)用,降低耐久性,甚至造成返工。其中影響最大的是混凝土的抗壓強(qiáng)度,見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn),普通混凝土澆筑后,如未經(jīng)適當(dāng)養(yǎng)護(hù)而早期受凍,其強(qiáng)度損失很大,不論何種強(qiáng)度等級(jí)的混

3、凝土,其強(qiáng)度損失最大可達(dá)50%。溫度不太低時(shí)損失反而大??梢?jiàn)若使混凝土澆筑后,在受凍前有一定的預(yù)養(yǎng)護(hù)期,達(dá)到一定的早期強(qiáng)度而暫時(shí)抵抗凍害,其后期強(qiáng)度可大為減少,這個(gè)早期強(qiáng)度就是混凝早期受凍臨界強(qiáng)度。  表1       混凝土澆筑后立即受凍的強(qiáng)度損失受凍前預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間(h)凍結(jié)時(shí)間(h)凍結(jié)后又轉(zhuǎn)入標(biāo)養(yǎng)時(shí)間(d)受凍溫度(℃)混凝土強(qiáng)度損失(%)C20C30C4002428-538.048.948.1-1032.541.843.3-2027.816.820.102428-535.944.147.8-1030.537.041.8-2

4、019.422.020.83 混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度  混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度是指冬期澆筑的混凝土在受凍以前必須達(dá)到的最低強(qiáng)度。即新澆混凝土在受凍以前達(dá)到某一初始強(qiáng)度值,然后遭到凍結(jié),當(dāng)恢復(fù)正溫養(yǎng)護(hù)后,混凝土強(qiáng)度仍會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng),經(jīng)28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),其后期強(qiáng)度可達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的95%。根據(jù)《建筑工程冬期施工規(guī)程》(JGJ104-97),早期受凍臨界強(qiáng)度分為未摻外加劑的普通混凝土和摻外加劑的混凝土兩種。見(jiàn)表2、表3。  表2       未摻外加劑的普通混凝土混凝土類(lèi)型混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的普通混凝土為

5、設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的30%采用礦渣硅酸鹽水泥配制的普通混凝土為設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的40%混凝土強(qiáng)度等級(jí):C10及小于C10不得小于5N/mm2  表3       摻防凍劑的混凝土室外最低氣溫混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度-15℃以內(nèi)時(shí)不得低于4N/mm2-30℃以內(nèi)時(shí)不得低于5N/mm2  混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度是保證混凝土冬期施工質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。因?yàn)樾聺仓幕炷?,在未達(dá)到臨界強(qiáng)度時(shí)受凍,其后期強(qiáng)度及其它一系列物理力學(xué)性能都將受到損害,所以在確定混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度時(shí)應(yīng)注意以下九個(gè)問(wèn)題:  (1)在施工時(shí),有時(shí)施工人員

6、為了保證混凝土能達(dá)到設(shè)汁強(qiáng)度,采取混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)來(lái)求得保證。這時(shí)在確定混凝土臨界強(qiáng)度時(shí),就不能用原來(lái)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)來(lái)計(jì)算,而是應(yīng)當(dāng)按實(shí)際澆筑的混凝土強(qiáng)度等級(jí),即提高了一級(jí)后的強(qiáng)度等級(jí)來(lái)確定。例如設(shè)計(jì)圖紙上規(guī)定的是C20級(jí)混凝土,施工時(shí)試驗(yàn)室下達(dá)的配合比是按C30級(jí)下達(dá),則應(yīng)當(dāng)按C30級(jí)混凝土來(lái)計(jì)算臨界強(qiáng)度進(jìn)行控制?! ?2)未摻外加劑的普通混凝土和摻外加劑的混凝土的臨界強(qiáng)度的確定是有區(qū)別的。未摻外加劑的普通混凝土的受凍溫度是0℃,而摻外加劑的混凝土的受凍溫度是所摻外加劑的設(shè)計(jì)規(guī)定溫度。例如,某外加劑規(guī)定的設(shè)計(jì)溫度是-10

7、℃,那么使用這一外加劑的混凝土當(dāng)溫度降低到-10℃前,必須達(dá)到4N/mm2,而后方允許溫度低于-10℃養(yǎng)護(hù)。否則混凝土將遭到凍害,導(dǎo)致強(qiáng)度損失?! ?3)混凝土的臨界強(qiáng)度值是在其強(qiáng)度等級(jí)為C10~C40,水灰比在0.4~0.6范圍內(nèi)的普通混凝土。而對(duì)于C40以上的高強(qiáng)或高性能混凝土,由于水灰比很小,水泥用量較大,水泥的水化反應(yīng)、孔結(jié)構(gòu)的形成及混凝土受凍破壞過(guò)程等都很復(fù)雜,其臨界值尚需進(jìn)一步試驗(yàn)確定。4 結(jié) 論由于冬期施工長(zhǎng),在這個(gè)季節(jié)進(jìn)行施工的工程,如選擇方法不佳,措施不當(dāng),極易出現(xiàn)工程質(zhì)量事故,浪費(fèi)資金,拖延工期。而在整個(gè)混凝

8、土工程施工中,混凝土強(qiáng)度的確定及控制,是保證工程質(zhì)量的重要措施,其中早期受凍臨界強(qiáng)度又是保證混凝土工程質(zhì)量的重要前提,只有早期受凍臨界強(qiáng)度保證了,才能保證混凝土早期不受凍害,才能保證混凝土后期強(qiáng)度繼續(xù)發(fā)展,就可以避免在冬期施工過(guò)程中,由于混凝土質(zhì)量出現(xiàn)的工程事故

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