李 霞,姜金鋒
1.東營市東營區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局,山東 東營 257000
2.廣饒縣水利工程公司,山東 東營 257300
北方冬季氣溫嚴(yán)寒,而當(dāng)前工程規(guī)??涨?,建筑工地更是延伸的地域越來越寬闊,混凝土施工條件艱苦,在這種條件下,諸如原材料加熱、混凝土澆注體外部加熱等措施,都是相當(dāng)難以實施的,而且一旦熱量供應(yīng)不上或者工程中出現(xiàn)保溫意外,后果都將難以設(shè)想。而在混凝土中摻加防凍劑,降低水的冰點,加快混凝土在低溫情況下強度發(fā)展的措施,則是應(yīng)付混凝土低溫施工最不利條件的有效措施。
混凝土防凍劑具有通過降低水的冰點、抑制水結(jié)冰從而降低冰晶壓力,以及加速水泥初。
期水化等作用。防凍劑通常是多組分復(fù)合而成的,按照化學(xué)組成進行分類,主要分類如下:
1)強電解質(zhì)無機鹽類
(1)氯鹽:防凍劑的成分主要是銨鹽;
(2)氯鹽阻銹:防凍劑的主要成分是阻銹成分和氯鹽;
(3)無氯鹽:防凍劑的主要成分是亞硝酸鹽、硝酸鹽。
2)可以溶于水的有機化合物:防凍劑的主要成分是醇類等有機化合物
3)有機化合物與無機鹽復(fù)合類
4)復(fù)合型防凍劑:防凍劑的主要成分是復(fù)合引氣、減水、早強
防凍劑是混凝土應(yīng)用的一種重要外加劑,只有掌握了防凍劑的作用機理、防凍劑對混凝土性能的影響規(guī)律,才能更好地指導(dǎo)其在混凝土中的應(yīng)用。為了保證工程質(zhì)量,達(dá)到事半功倍的使用效果,并安全、有效地使用防凍劑,應(yīng)注意以下幾點。
1)重在保證混凝土防凍臨界強度
任何一種符合標(biāo)準(zhǔn)的防凍劑產(chǎn)品,都有一個明確的“使用溫度”,混凝土的使用溫度越低,說明該防凍劑的防凍效果越好,混凝土越有更多的時間(含負(fù)溫區(qū))來增長強度,從而達(dá)到抗凍臨界強度。
2)正確選用防凍劑并確定合適的摻量
每一種防凍劑都有一個較佳的摻量范圍,低于此摻量,則混凝土早期強度建立較慢,混凝土內(nèi)部水的冰點降不到足以抵抗外界負(fù)溫的程度,所以,防凍劑的摻量往往較高。而防凍劑的摻量過高,則所含鹽類對混凝土的性能將產(chǎn)生許多不利影響。
3)嚴(yán)防防凍劑中氯離子對鋼筋的銹蝕危害
氯鹽是一類比較理想的防凍劑組分,但鑒于氯離子對混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕作用,當(dāng)用于鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混提土?xí)r,應(yīng)嚴(yán)禁使用含有氯離子的防凍劑。
4)嚴(yán)防防凍劑中釋放氨對人體健康的危害
對于住宅、辦公室、水塔、水池等的混凝土工程,應(yīng)嚴(yán)防采用含硝銨、尿素等產(chǎn)生刺激性氣味物質(zhì)的防凍劑,防凍劑釋放氨量必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
5)含強電解質(zhì)無機鹽的防凍劑用于混凝土中,必須符合以下規(guī)范要求
(1)跟鍍鋅鋼管等鋼材或者鐵鋁能夠接觸到的地方,還有裸露著的沒有進行任何防護措施的鋼材預(yù)埋件。這些情況不能使用;
(2)通直流電的一些機構(gòu),在100m范圍內(nèi)有高壓直流電的,這些情況不能使用;
(3)防凍劑中有亞硝酸根,碳酸根的,不能用到預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)上;
(4)防凍劑中有六價鉻離子、亞硝酸離子等,不能用到飲水工程和與食品相接觸的工程,嚴(yán)禁食用;
(5)用于集料并且有堿活性的混凝土?xí)r,通過泵送劑加入到混凝土的堿的量不能超過1千克每立方混凝土,混凝土中所含的堿的總量要符合相應(yīng)的規(guī)定;
6)防凍劑中的主要成分是有機化合物類時,可以用在鋼筋混凝土、素混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程,但應(yīng)注意強電解質(zhì)、硝酸鹽、尿素等的控制要求;
7)比較特殊的抗凍融有循環(huán)性要求的各種混凝土工程,要進行試驗來確定防凍劑的用量和種類;
8)按《混凝土防凍劑》(JC 475-2004)規(guī)定的通過試驗條件下成型的標(biāo)準(zhǔn)試件,一直在零下溫度進行養(yǎng)護的溫度,這就是規(guī)定的防凍劑的溫度;
9)進行采購防凍劑時,要先進行檢查看看是不是有結(jié)晶、結(jié)塊或者沉淀。檢查的項目應(yīng)該要有:細(xì)度、鋼筋生銹試驗等,滿足要求后才能采購并應(yīng)用;
10)要在混凝土中摻加防凍劑,必須符合下面的條件:
(1)水泥要為普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥。存放的時間不能超過3個月,超過了3個月的,一定要進行各種強度檢測合格后才能使用;
(2)集料里面不能有雪或者冰之淚的容易凍裂的東西,必須要干凈;
(3)如果在集料里面有堿活性,加上防凍劑里面帶入的堿,混凝土里面所含堿的總量要符合相關(guān)規(guī)定;
(4)液體防凍劑的儲存設(shè)備一定要進行保溫處理。
11)需要摻加防凍劑的混凝土的配合比也有如下規(guī)定:
(1)不摻加防凍劑的混凝土的砂率可以比摻加防凍劑的混凝土的砂率高2%~3%。
(2)在混凝土中水與灰的比例最好不要超過0.6,水泥所使用的分量最好高于300kg/m3在重要的薄壁結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)的地方混凝土的水泥含量必須增加,一般可增加量為10%,混凝土的體積如果比較大,最小的水泥使用量得根據(jù)現(xiàn)場實際而定。混凝土的強度小于C15的,水灰比和最小的水泥使用量可以不受這個數(shù)據(jù)的限制。
12)需要摻加防凍劑的用于制作混凝土的原材料,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際氣溫進行加熱,加熱的方式如下:
(1)最高氣溫為-5℃的時候,可以利用熱水來攪拌混凝土;如果水的溫度高于65℃,熱水就應(yīng)該先與集料混合在一起進行攪拌,之后再加人水泥;
(2)最高氣溫為-10℃的時候,可以把集料放入暖棚或其他的方法進行加熱,如果集料已經(jīng)結(jié)成塊了,那樣集料必須得進行加熱,為了避免集料灼燒,加熱溫度要低于65℃。
13)在攪拌添加過防凍劑的混凝土?xí)r,要滿足下面的條件:
(1)防凍劑的添加量一定要符合相關(guān)規(guī)范;
(2)集料中的水分和防凍劑里面所含的水分要從所加水的總量中扣除;
(3)攪拌機在攪拌混凝土前,要用熱水進行沖洗預(yù)熱,攪拌的時間要加長50%;
(4)添加防凍劑后的混凝土在出攪拌機時的溫度嚴(yán)寒地區(qū)要高于15℃,寒冷的地區(qū)要高于10℃。進入模具錢的混凝土溫度,嚴(yán)寒地區(qū)要高于10℃,寒冷地區(qū)要高于5℃。
14)添加防凍劑的混凝土在養(yǎng)護的過程中應(yīng)注意以下幾項:
(1)如果氣溫在0℃以下時,不能澆水,在混凝土澆筑完成后,應(yīng)該立即用塑料薄膜或者其他保溫材料進行遮蓋;
(2)在澆筑后的開始階段養(yǎng)護溫度不能比規(guī)定的溫度低;
(3)如果養(yǎng)護階段的混凝土溫度降低到規(guī)定的溫度之后,混凝土的強度不行保證受凍的臨界強度;
(4)如果在拆除模具后混凝土的表面溫度比環(huán)境溫度低20℃時,要繼續(xù)用保溫材料遮蓋進行養(yǎng)護。
[1]楊伯科.混凝土實用新技術(shù)手冊[M].長春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,1998.
[2]傅智,李紅,夏玲玲,等.公路工程水泥混凝土常用外加劑應(yīng)用技術(shù)[J].公路,2006(4).