淺談冬季混凝土施工技術(shù)

淺談冬季混凝土施工技術(shù)

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1、淺談冬季混凝土施工技術(shù)摘要:我國許多地方冇較長的寒冷季節(jié)。由于受工期制約,許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。國內(nèi)外對混凝土冬季施工理論和方法的探索研究認(rèn)為,當(dāng)環(huán)境溫度降到4°C時(shí),只要采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒?,避免新澆混凝土早期浸凍,使外露混凝土與冬季氣溫保持較小溫差,也會取得像在天暖施工時(shí)的效果。關(guān)鍵詞:混凝土;寒冷季節(jié);溫度中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A引言:當(dāng)室外口平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5°C時(shí)混凝土工程施工屬于冬季施工。為了保證冬季混凝土施工正常和質(zhì)量,使人們對冬季施工有正確的認(rèn)識。結(jié)合近幾年在冬季混凝土工程施工屮采取的一些措施和方法,提出冬季施工

2、注意事項(xiàng)以供參考,不足之處希望同行指正?;炷炼臼┒∫话阍砘炷涟韬臀餄补嗪笾阅苤饾u凝結(jié)和硬化,直至獲得最終強(qiáng)度,是由于水泥水化作用的結(jié)果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比冇關(guān)外,主要是隨著溫度的高低而變化的。當(dāng)溫度升高時(shí),水化作用加快,強(qiáng)度增長也較快;而當(dāng)溫度降低到0°C時(shí),存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰,逐漸宙液相(水)變?yōu)楣滔啵ㄋ?。這時(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。水變成冰

3、后,體積約增大9%,同時(shí)產(chǎn)生約2500千克每平方厘米的冰脹應(yīng)力。這個(gè)應(yīng)力值常常大于水泥石內(nèi)部形成的初期強(qiáng)度值,使混凝土受到不同程度的破壞(即旱期受凍破壞)而降低強(qiáng)度。此外,當(dāng)水變成冰后,還會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粘結(jié)力,從而影響混凝土的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)冰凌融化后,又會在混凝土內(nèi)部形成各種各樣的空隙,而降低混凝土的密實(shí)性及耐久性。由此可見,在冬季混凝土施工中,水的形態(tài)變化是影響混凝土強(qiáng)度增長的關(guān)鍵。國內(nèi)外許多學(xué)者對水在混凝土中的形態(tài)進(jìn)行人量的試驗(yàn)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

4、泥的水化作用。試驗(yàn)研究還表明,混凝土受凍前預(yù)養(yǎng)期愈長,強(qiáng)度損失愈小?;炷粱瘍龊螅刺幵谡囟葪l件下)繼續(xù)養(yǎng)護(hù),其強(qiáng)度還會增長,不過增長的幅度大小不一。對于預(yù)養(yǎng)期長,獲得初期強(qiáng)度較高(如達(dá)到R28的35%)的混凝土受凍后,后期強(qiáng)度幾乎沒有損失。而對于安全預(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,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。對于臨界強(qiáng)度,各國規(guī)定取值不等,我國規(guī)定為不低于設(shè)計(jì)標(biāo)號的30%,也不得低于35千克每平方厘

5、米。2.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,主要解決三個(gè)問題:一是如何確定混凝土最短的養(yǎng)護(hù)齡期,二是如何防止混凝土早期凍害,三是如何保證混凝土后期強(qiáng)度和耐久性滿足要求。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、減少劑、抗凍劑的性能及價(jià)格,保溫材料的性能及價(jià)格,熱源的條件等,來選擇合理的施工方法。一般來說,對于同一個(gè)工程,可以有若干個(gè)不同的冬季施工方案。一個(gè)理想的方案,應(yīng)當(dāng)用最短的工期、最低的施工費(fèi)用,來獲得最優(yōu)良的工程質(zhì)量,也就是工期、費(fèi)用、質(zhì)量最佳

6、化。目前,基本上采用以下4種方法。2.1調(diào)整配合比方法主要適用于在0°C左右的混凝土施工。具體做法:①選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大,且在早期放出強(qiáng)度最高,一般3天抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅水泥7天的強(qiáng)度,效果較明顯。②盡量降低水灰比,稍增水泥用量,從而增加水化熱量,縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。③摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下,加入引氣劑后生成的氣泡,相應(yīng)增加了水泥漿的體積,提高拌和物的流動性,改善其粘聚性及保水性,緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力,提高混凝土的抗凍性。④摻加早強(qiáng)外加劑,

7、縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間,提高早期強(qiáng)度。應(yīng)用較普遍的冇硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和復(fù)合早強(qiáng)試水劑(摻水泥用量的5%)。⑤選擇顆粒碩度高和縫隙少的集料,使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近。2.2.蓄熱法主要用于氣溫10°C左右,結(jié)構(gòu)比較厚大的工程。做法是:對原材料(水、砂、石)進(jìn)行加熱,使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆灌以后,還儲備有相當(dāng)?shù)臒崃?,以使水泥水化放熱較快,并加強(qiáng)対混凝土的保溫,以保證在溫度降到0°c以前使新澆混凝土具冇足夠的抗凍能力。此法工藝簡單,施工費(fèi)用不多,但耍注意內(nèi)部保溫,避免介部與外露表面受凍,且要延長養(yǎng)護(hù)齡期。2.3外部加熱法主要用于氣溫10°C以

8、上,而構(gòu)件并不厚大的工程。通過加熱混凝

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