張 坤

淺談冬季混凝土施工措施

張 坤

在介紹冬季施工定義的基礎(chǔ)上說(shuō)明了冬季施工時(shí)溫度的重要性,著重從原材料控制、攪拌控制、混凝土運(yùn)輸及澆筑、現(xiàn)場(chǎng)保溫養(yǎng)護(hù)等方面提出了冬季混凝土施工措施,以取得良好的施工效果。

冬季施工,混凝土,溫度,質(zhì)量

我國(guó)地域遼闊,冬季大部分地區(qū)在 0℃以下,特別是西北地區(qū),溫度更是低于-15℃。作為工程施工人員在面臨工期緊、任務(wù)重的情況下,冬季停工是不現(xiàn)實(shí)的。我單位施工工地位于青海省境內(nèi),冬季最低溫度達(dá) -20℃,且寒冷周期長(zhǎng),冬季施工難度大。作為試驗(yàn)人員結(jié)合我拌合站實(shí)例談?wù)劧诨炷潦┕さ囊恍┐胧?/p>

1 冬季施工的定義及溫度的重要性

所謂冬季施工為當(dāng)工地晝夜平均氣溫連續(xù) 3 d低于 5℃或最低氣溫低于 -3℃時(shí),應(yīng)采取冬期施工措施。

混凝土在負(fù)溫作用下,內(nèi)部水分凍結(jié)成冰,體積膨脹,產(chǎn)生的凍脹應(yīng)力破壞了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu),使混凝土的物理、力學(xué)性能遭受到損害,而引起混凝土的凍害。混凝土強(qiáng)度只有在正溫養(yǎng)護(hù)條件下才能持續(xù)不斷的增長(zhǎng),溫度越高增長(zhǎng)速度越快。新澆筑的混凝土如果受到凍害,其內(nèi)部將產(chǎn)生大量的微裂紋,會(huì)大大影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。因此冬季施工中對(duì)混凝土溫度的控制是至關(guān)重要的。

2 冬季施工措施

除了溫度,冬季施工和夏季施工沒(méi)有太大的區(qū)別,可通過(guò)控制混凝土入模溫度和養(yǎng)護(hù)溫度而達(dá)到常溫施工的效果,以保證混凝土質(zhì)量。

冬季氣溫低,溫度散失快,要得到較好的混凝土入模溫度可從兩方面著手：1)通過(guò)加熱原材料提高混凝土出機(jī)溫度;2)混凝土運(yùn)輸過(guò)程中防止溫度散失。

合理的養(yǎng)護(hù)條件是防止新澆混凝土凍害的主要措施,養(yǎng)護(hù)溫度不得低于 5℃,細(xì)薄截面結(jié)構(gòu)不宜低于 10℃,養(yǎng)護(hù)時(shí)間最短要保證結(jié)構(gòu)物達(dá)到臨界受凍強(qiáng)度方可解除加熱保溫養(yǎng)護(hù)。臨界受凍強(qiáng)度是指混凝土基本能夠抵抗冰脹應(yīng)力的最低強(qiáng)度(受凍后,最終強(qiáng)度損失不超過(guò) 5%的預(yù)養(yǎng)強(qiáng)度值)。普通硅酸鹽水泥混凝土強(qiáng)度為配制強(qiáng)度的 30%。

2.1 原材料控制

原材料方面通常只針對(duì)集料、水、外加劑采取措施,膠凝材料不予考慮。

2.1.1 砂石料保溫

建造拌合站時(shí)就應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r,考慮到冬季施工。我拌合站是根據(jù)業(yè)主要求建造標(biāo)準(zhǔn)料倉(cāng)棚,四周密封,地下鋪設(shè)地暖設(shè)備,地上采用鋼制暖氣片制熱。

砂石料倉(cāng)可分暫存?zhèn)}和使用倉(cāng),新進(jìn)原材料應(yīng)存放在暫存?zhèn)},待材料內(nèi)外溫度一致后移到使用倉(cāng),以保證砂石料在使用時(shí)達(dá)到溫度要求。當(dāng)室外溫度為 -20℃時(shí),我拌合站料倉(cāng)內(nèi)溫度仍能在 10℃以上,材料表面溫度在 5℃以上。

2.1.2 水的加熱與保溫

水溫會(huì)直接影響到混凝土出機(jī)溫度,但是也不宜過(guò)高,溫度不能超過(guò) 80℃。拌合用水在電熱管不能滿足的情況下需要專門(mén)鍋爐保證,為避免資源浪費(fèi),蓄水池可做大小兩個(gè),大池為蓄水池,用小池直接提供拌合水,兩池相通用閥門(mén)控制,根據(jù)混凝土量決定需要加熱的水量。

我拌合站是采用鍋爐加熱方法,池內(nèi)設(shè)熱水管對(duì)拌合水加熱,水溫準(zhǔn)確,并能根據(jù)混凝土出機(jī)溫度隨時(shí)調(diào)整水溫。

2.1.3 外加劑的存放

冬季使用外加劑應(yīng)選擇摻防凍劑的復(fù)合型外加劑。外加劑摻量小,其溫度不會(huì)影響混凝土溫度,但是外加劑在低溫下會(huì)結(jié)晶,而影響效果。因使用量小,其存儲(chǔ)室面積也不大,可用火爐室內(nèi)加熱。也可對(duì)存儲(chǔ)罐采用電熱毯覆蓋加熱,溫度能很容易保證在 20℃以上。

2.2 攪拌控制

冬季施工對(duì)攪拌環(huán)境的要求是,設(shè)備應(yīng)安裝在溫度不低于10℃的廠房或暖棚內(nèi)。根據(jù)攪拌室面積大小可放一個(gè)～兩個(gè)火爐保持溫度,能很容易達(dá)到要求。對(duì)于攪拌方法客運(yùn)專線有統(tǒng)一規(guī)定,先骨料和已加熱的水再水泥,水泥絕不應(yīng)與 80℃的水直接接觸。溫度極低的地區(qū),還應(yīng)考慮在裝載機(jī)上料過(guò)程中砂石料的溫度散失,建議料倉(cāng)棚與上料斗搭棚連接,必要時(shí)可以放自制大火爐以保證溫度。

2.3 混凝土運(yùn)輸及澆筑

為防止混凝土在運(yùn)輸途中有大量的溫度散失,輸送車罐體應(yīng)采取棉被包裹,盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間和中間倒運(yùn)環(huán)節(jié)。施工過(guò)程中調(diào)度員應(yīng)做好工作,調(diào)配好車輛并且保證道路暢通,避免施工過(guò)程中車輛積壓,確?；炷脸鰴C(jī)后以最快速度澆筑。如現(xiàn)場(chǎng)為泵送澆筑,還應(yīng)將泵管采取包裹措施,并保證連續(xù)施工。澆筑前還應(yīng)該先清理模板和鋼筋上的冰雪和污垢。澆筑時(shí)要及時(shí)振搗,振搗時(shí)要密實(shí)不留死角,保證混凝土能充分填滿模板的各個(gè)角落。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)保溫養(yǎng)護(hù)

常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)保溫方法有蒸汽養(yǎng)護(hù)法、搭設(shè)暖棚法和電熱法養(yǎng)護(hù)等,我工地根據(jù)自身特點(diǎn)采用搭設(shè)暖棚保溫養(yǎng)護(hù)。下面主要介紹蒸汽養(yǎng)護(hù)和暖棚搭設(shè)兩種方法。

2.4.1 蒸汽養(yǎng)護(hù)法

蒸汽養(yǎng)護(hù)有很多種,根據(jù)特點(diǎn)不同也分幾種,現(xiàn)總結(jié)如下四種方法及適用范圍(見(jiàn)表 1)。

蒸汽養(yǎng)護(hù)分靜停、升溫、恒溫、降溫四個(gè)階段。靜停期間應(yīng)保持環(huán)境溫度不低于 5℃,灌注完 4 h～6 h后方可升溫,升溫速度不得大于 15℃/h,恒溫期間混凝土內(nèi)部溫度不宜超過(guò) 60℃,最大不得超過(guò) 65℃,降溫速度不得大于 15℃/h。

2.4.2 搭設(shè)暖棚法

暖棚法適用于地面結(jié)構(gòu)和混凝土量比較集中的工程結(jié)構(gòu)如承臺(tái)、墩柱等,搭設(shè)暖棚時(shí),可在結(jié)構(gòu)物四周搭設(shè)腳手架,用篷布鋪蓋密封,內(nèi)部用火爐加熱保溫,小火爐不能保證時(shí)用自制的大火爐替代。保證混凝土表面溫度在 5℃以上,棚內(nèi)溫度在 10℃～20℃。養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面不能有失水現(xiàn)象,當(dāng)有失水現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)采取增濕措施或表面灑水養(yǎng)護(hù)。暖棚出入口處混凝土容易受凍,這里應(yīng)加強(qiáng)注意。

表 1 四種蒸汽養(yǎng)護(hù)法的特點(diǎn)及適用范圍

3 試驗(yàn)工作

3.1 溫度記錄與控制

試驗(yàn)人員在整個(gè)過(guò)程中要盡職盡責(zé),做好料倉(cāng)棚、攪拌室及現(xiàn)場(chǎng)保溫棚的溫度記錄及監(jiān)控工作。澆筑過(guò)程中除其他指標(biāo)還應(yīng)測(cè)試入模溫度。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí),混凝土的入模溫度宜控制在5℃以上?；炷翝仓戤吅蟮那叭旒訌?qiáng)養(yǎng)護(hù)溫度測(cè)量,以后每晝夜測(cè)量不少于 4次,每次測(cè)量棚內(nèi)溫度和混凝土表面溫度,如發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)向責(zé)任人匯報(bào)并采取措施。

3.2 試塊留置

設(shè)專職人員在現(xiàn)場(chǎng)制作試件,除標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件外不超過(guò)100m3同配比混凝土取樣不少于一次作為同條件養(yǎng)護(hù)試件。

4 冬季施工安全要點(diǎn)

1)混凝土澆筑過(guò)程中特別是大雪過(guò)后高空作業(yè)應(yīng)注意防滑,施工前清掃積雪冰塊,重要地方應(yīng)鋪草簾防滑。2)使用火爐加熱保溫的地方應(yīng)注意用火安全,密封地方注意適當(dāng)通風(fēng)防止煤氣中毒。

5 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合蘭新鐵路客運(yùn)專線,從試驗(yàn)人員的角度分析了混凝土的冬季施工方法,避免新澆混凝土早期侵凍,取得像常溫下施工時(shí)的效果,保證了工程質(zhì)量,同時(shí)為來(lái)年的工程進(jìn)度打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1] 黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院.建筑工程冬期施工規(guī)范[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.

[2] TB 10424-2003,鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 謝永江,仲新華.客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件[J].鐵道科學(xué)研究院,2005(3)：74-75.

[4] 王 異.冬季混凝土施工規(guī)范[Z].哈爾濱：黑龍江科技情報(bào)研究所,2010.

On measures of concrete construction in w inter

ZHANG Kun

Based on the introduction of the definition ofwinter construction,the paper indicates the importance of temperature in winter construction,and points out the concrete constructionmeasures in winter from the control of rawmaterials,the control ofmixing,the concrete transportation and grouting,and the field heat reservation and maintenance,so as to achieve better construction effect.

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TU755.8

B

1009-6825(2011)09-0111-02

2010-11-26

張 坤(1983-),男,助理工程師,中鐵十八局第三工程有限公司,河北涿州 072750