摘要:本文闡述了混凝土冬季施工的施工準備,介紹了混凝土冬季施工的四種方法及選擇依據(jù),僅供冬季混凝土施工技術(shù)做些參考。
關(guān)鍵詞:混凝土,冬季,施工技術(shù),淮海工學院學報
一、水泥混凝土冬季低溫施工準備及要點
1.為減少、防止混凝土凍害,選用較小的水灰比和較低的坍落度,以減少拌合用水量,此時可適當提高水泥標號,水泥標號不低于P42.5級的早強硅酸鹽水泥,而且水泥用量不低于300kg/m3。對于細骨料我們要采用級配良好的硬質(zhì)、潔凈的中砂,不得含有冰塊、雪團,含泥量不大于3%,粗骨料強度要高,要有抗凍融的特性,含泥量不大于1%。C15及以下的混凝土其抗壓強度未達到5Mpa前,不能受凍。在充水凍融條件下使用的砼,開始受凍時的強度不低于設(shè)計標號的70%。當混凝土摻用防凍劑(外加劑)時,其試配強度較設(shè)計強度提高一個等級。
2.攪拌機等拌合設(shè)備要進行防寒處理,最好時將拌和機放置在溫度不低于10℃暖棚內(nèi)。在拌制砼前以及停止拌制后用熱水洗刷攪拌機滾筒。拌制混凝土時,確保砂石骨料的溫度保持在0℃以上,拌合用水溫度不低于5℃。必要時,先將拌合需要將水加熱。特殊情況下當加熱水不能滿足拌合溫度時,可再將骨料均勻加熱。水及骨料確定滿足混凝土澆注需要的加熱溫度。水的加熱溫度不宜高于80℃。當骨料不加熱時,水可加熱至80℃。以上,此時要先投入骨料和已加熱的水進行攪拌均勻,再加水泥,以免水泥與熱水直接接觸。當加熱水不能滿足要求時,可將骨料均勻加熱,其加熱溫度不應(yīng)高于60℃。片石混凝土摻用的片石可預(yù)熱。水泥不得直接加熱,可以在使用前轉(zhuǎn)運入暖棚內(nèi)預(yù)熱。
3.砼的運輸過程快裝快卸,不得中途轉(zhuǎn)運或受阻,運送中覆蓋保溫防寒。當拌制的混凝土出現(xiàn)坍落度減小或發(fā)生速凝現(xiàn)象時,應(yīng)進行重新調(diào)整拌和料堤的加熱溫度;炷涟韬蠒r間較常溫施工延長50%左右,對于摻有外加劑的混凝土拌制時間應(yīng)取常溫拌制時間的1.5倍。砼卸出拌合機時的最高允許溫度為40℃,低溫早強砼的拌合溫度不高于30℃。
4.骨料不得帶有冰雪和凍塊以及易凍裂的物質(zhì),嚴格控制混凝土的配合比和坍落度,由骨料帶入的水分以及外加劑溶液中的水分均應(yīng)從拌合水中扣除。拌制摻用外加劑的混凝土時,當外加劑為粉劑時,可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時投入。當外加劑為液體,使用前按要求配置成規(guī)定溶液,然后根據(jù)使用要求,用規(guī)定濃度溶液再配置成施工溶液。各溶液分別放置于有明顯標志的容器內(nèi),不得混淆。冬季施工運輸混凝土拌和物時,盡量減少混凝土拌和物熱量損失措施,我們在此可以采取以下措施:
。1)正確選擇拌和機擺放位置,盡量縮短運輸距離,選擇最佳運輸路線,縮短運輸時間。
。2)正確選擇運輸容器的形式、大小和保溫材料。對長距離的運輸,采用混凝土輸送車,容量根據(jù)混凝土施工用量和澆注時間選擇。
。3)盡量減少裝卸次數(shù)并合理組織裝入、運輸和卸出混凝土工作。做好機械的調(diào)度和現(xiàn)場的管理,使混凝土的溫度不能下降太多。
二、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3個問題:一是如何確定混凝土最短的養(yǎng)護齡期;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度和耐久性滿足要求。在實際工程中,要根據(jù)施工時的氣溫情況、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、水泥的品種及價格、早強劑、減少劑、抗凍劑的性能及價格、保溫材料的性能及價格及其熱源的條件等來選擇合理的施工方法。一般來說,對于同一個工程,可以有若干個不同的冬季施工方案。一個理想的方案,應(yīng)當用最短的工期、最低的施工費用,來獲得最優(yōu)良的工程質(zhì)量,也就是工期、費用、質(zhì)量最佳化。目前,基本上采用以下4種方法:
1.調(diào)整配合比方法
主要適用于在0℃左右的混凝土施工。
具體做法:①選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結(jié)果表明,應(yīng)使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大,且在早期放出強度最高,一般3d抗壓強度大約相當于普通硅水泥7d的強度,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,縮短達到臨界強度的時間。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摻加早強外加劑,縮短混凝土的凝結(jié)時間,提高早期強度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MS-F復(fù)合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。⑤選擇顆粒硬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.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:對原材料(水、砂、石)進行加熱,使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后,還儲備有相當?shù)臒崃,以使水泥水化放熱較快,并加強對混凝土的保溫,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。
為了提高混凝土的出機口溫度,應(yīng)優(yōu)先考慮拌和水加熱,如不滿足要求才考慮骨料加熱;水泥不能直接加熱。
對拌和水加熱時,水溫不宜超過60℃,如超過60℃,應(yīng)改變加料順序:將骨料與水先拌和、然后再加入水泥,以免造成水泥假凝,影響混凝土質(zhì)量。
對砂石骨料加熱一般是采用排管通熱水或通蒸汽加熱。骨料加熱的最高溫度不宜超過60℃。采用蒸汽加熱時,粗骨料可直接加熱,但不能影響混凝土的水灰比。
混凝土拌和前應(yīng)用熱水或蒸汽將拌和機沖洗,拌和時間應(yīng)比一般季節(jié)延長50%左右。冬季的混凝土運輸應(yīng)盡可能減少轉(zhuǎn)運次數(shù),最好采取一次直接運送。運輸設(shè)備要有可靠的防風措施,并盡可能加以保溫。各種運輸設(shè)備在工作結(jié)束時,必須立即用蒸汽或熱水沖洗干凈;恢復(fù)工作時要首先加熱。
此法工藝簡單,施工費用不多,但要注意內(nèi)部保溫,避免角部與外露表面受凍,且要延長養(yǎng)護齡期。
3.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。通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣,將熱量傳給混凝土,或直接對混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。
。1)火爐加熱。一般在較小的工地使用,方法簡單,但室內(nèi)溫度不高,比較干燥,且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化,影響質(zhì)量。大棚搭建的質(zhì)量對火爐加熱的效果有明顯影響。同時要注意保持大棚內(nèi)的濕度、溫度及溫差(理想溫度為13℃到17℃),防止加熱溫度過高導(dǎo)致混凝土收縮劇烈而出現(xiàn)縱向裂縫;防止火爐加熱不均導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫;大棚在養(yǎng)護期后不加熱的狀態(tài)下保留3天,防止拆大棚混凝土溫差過大出現(xiàn)裂縫。(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。但因其需專門的鍋爐設(shè)備,費用較高。且熱損失較大,勞動條件亦不理想。(3)電加熱。將鋼筋作為電極,或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面,使電能變?yōu)闊崮,以提高混凝土的溫度。此法簡單方便,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,對混凝土進行密封輻射加熱。
4.摻抗凍外加劑
在-10~-15℃之間的氣溫中,對混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點的外加劑,使混凝土在負溫下仍處于液相狀態(tài),水化作用能繼續(xù)進行,從而使混凝土強度繼續(xù)增長。目前常用的有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復(fù)合抗凍劑。
三、結(jié)束語
上述幾種冬季施工方法都有利有弊,其適用范圍都受一定條件的制約。應(yīng)根據(jù)工地現(xiàn)有條件,采用1種或2種以上施工方法結(jié)合使用,提高工程質(zhì)量。
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