摘 要:中原地區(qū)冬季氣候最大的特點就是寒冷干燥,冬季氣溫常低于00C度。大家都知道建設(shè)工程具有長期性的特點,難免要經(jīng)歷冬期,冬期質(zhì)量難以控制,尤其對冬期的混凝土工程要格外注意。若處理不當,就會給造成工程質(zhì)量隱患。文章立足中原區(qū)域,全面探討混凝土冬期施工的方法和對策,希望能對中原地區(qū)冬期混凝土工程的施工做出一些貢獻。
關(guān)鍵詞:中原地區(qū) 冬期 混凝土工程 施工方法
中圖分類號:F280 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2013)07-244-02
根據(jù)中原地區(qū)多年氣溫的統(tǒng)計資料,把工程在低溫季節(jié),即日平均氣溫連續(xù)5天低于5℃或最低氣溫低于-3℃的工程施工,稱為冬期施工。冬期施工需采取防凍措施。中原地區(qū)冬季氣候最大的特點就是寒冷干燥,冬季氣溫常低于0℃度。而冬期混凝土的施工質(zhì)量難以控制,尤其是大體積混凝土澆注所面臨的問題更多。通過對冬期混凝土強度的控制,力求滿足客戶的要求。冬期大體積混凝土施工可通過混凝土原材料的選取、混凝土坍落度的控制、混凝土配合比的優(yōu)化、混凝土澆注過程的嚴密組織、混凝土澆注完畢后的精心養(yǎng)護等幾個環(huán)節(jié)的嚴格把關(guān),有效地避免大體積混凝土裂縫的發(fā)生。
一、冬期混凝土施工存在的問題及對策
冬期混凝土施工所存在的最大的問題就是容易上凍,導(dǎo)致工程質(zhì)量問題凸現(xiàn),尤其是強度問題,中原地區(qū)針對這一問題的策略是使用防凍劑、水化熱較高的水泥、及早強劑等。下面具體談一些應(yīng)對措施。
1.應(yīng)采取的應(yīng)對策略。(1)冬期澆筑混凝土其抗壓強度受凍前的規(guī)定。冬期施工的混凝土,應(yīng)對原材料的加熱、攪拌、運輸、澆筑和養(yǎng)護等環(huán)節(jié)進行熱工計算,并且應(yīng)該嚴格按照計算結(jié)果進行施工,且不允許在凍土上灌注混凝土。冬期澆筑混凝土,其抗壓強度受凍前不得低于表1規(guī)定。(2)混凝土的拌制。冬期施工拌制混凝土所用的砂、石和水的溫度,均需要保持正溫。砂、石和水泥等原材料應(yīng)符合質(zhì)量要求,為此,應(yīng)優(yōu)先采用加熱水的方法,其次再考慮是否還需要加熱砂、石;在使用前宜先運入暖棚內(nèi)存放,且水泥不能直接加熱。拌合時間比表2規(guī)定的時間延長50%,拌合用水及骨料加熱的溫度應(yīng)符合表3的規(guī)定。
原材料加熱的熱工計算按下式進行:
由上式可根據(jù)各種原材料的溫度,計算出攪拌所得的熱混凝土的溫度約略數(shù)。同樣,如先定攪拌所得熱混凝土溫度,也可求得原材料需加熱的溫度大約數(shù)。
混凝土拌合物再攪拌過程中,溫度有損失。其降低值見表4。
(3)混凝土的運輸和澆筑。冬期施工中外界空氣溫度很低,由于空氣和容器的傳導(dǎo),混凝土在攪拌、運輸和澆筑過程中的熱量損失很大,計算原材料加熱溫度時,應(yīng)予以考慮。
混凝土運輸直到成型的溫度損失公式為:
式中:T-原材料加熱的混凝土拌合物最終溫度(0C); Tα-攪拌棚內(nèi)溫度(0C)。
運輸混凝土?xí)r,應(yīng)該注意:選擇最佳的運輸路線,力求運距最短;選擇合適的運輸容器;盡量減少裝卸次數(shù)。
2.混凝土澆筑時應(yīng)注意的問題。(1)在凍脹性土上澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)在澆筑前將混凝土加熱至00C以上。(2)分層澆筑的厚大整體式結(jié)構(gòu)工程,覆蓋上一層混凝土之前,其溫度不宜低于20C。(3)整體式結(jié)構(gòu)工程加熱養(yǎng)護時,澆筑順序和施工縫的預(yù)留位置,應(yīng)能防止產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,如加熱溫度不超過400C時,需征求設(shè)計單位的意見后確定。(4)在非凍脹性土上澆筑混凝土?xí)r,若能保證土的溫度不超過10%(重量比(下轉(zhuǎn)第246頁)(上接第244頁));混凝土溫度比基土溫度高100C以上;受凍前混凝土強度能達到規(guī)定要求,則基土可以不預(yù)先加熱。
二、混凝土的養(yǎng)護
1.暖棚法。即在建筑物地點或結(jié)構(gòu)的周圍搭起暖棚,當澆筑和養(yǎng)護混凝土?xí)r,棚內(nèi)設(shè)置熱源,以維持棚內(nèi)的溫度,且不宜低于50C,同時應(yīng)保持混凝土表面濕潤。將被養(yǎng)護的混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)置于搭設(shè)的棚中,內(nèi)部設(shè)置散熱器、排管、電熱器或火爐等加熱棚內(nèi)空氣,使混凝土處于正溫環(huán)境下養(yǎng)護的方法。
2.蓄熱法?;炷翝仓?,采取適當?shù)谋卮胧?,充分利用原材料加熱和水泥水化所釋放出來的熱量,使混凝土冷卻延緩,在混凝土溫度降到0℃以前達到受凍臨界強度的施工方法。即將混凝土的組成材料經(jīng)過加熱后再攪拌,然后澆筑至模板中。利用這種預(yù)加熱量和水泥在硬化過程中放出的水化熱,使混凝土構(gòu)件在正溫條件下達到預(yù)定的設(shè)計強度。
3.蒸汽加熱養(yǎng)護法。是利用抵壓蒸汽(約0.7kgf/cm2)對混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均勻加熱,使其得到適當?shù)臐穸群蜏囟龋源龠M水化作用,以提高混凝土凝結(jié)硬化的速度。
4.電熱法。電熱法就是利用電流通過導(dǎo)體發(fā)出的熱量來加熱養(yǎng)護混凝土。
5.摻化學(xué)外加劑法。摻化學(xué)外加劑,其作用能使混凝土產(chǎn)生早強、抗凍、減水和催化等效用,降低混凝土的冰點,使之在負溫度下加速硬化已達到要求的強度。我國常用的外加劑有氯化鈣、氯化納、亞硝酸鈉、碳酸鉀、重鉻酸鉀、氨水、尿素等。外加劑種類的選擇取決于施工要求和材料供應(yīng),而參量由試驗確定。
總之,當利用水泥水化熱不能滿足要求時,應(yīng)該將水、碎石等原材料加熱,以保證施工溫度。
三、結(jié)束語
可以說,混凝土沒有達到其抗凍強度之前,其強度值與溫度關(guān)系甚密切。施工人員必須采取可行的保溫措施,為了保證混凝土質(zhì)量,確實有必要采取上述措施,實踐證明,采用上述措施效果明顯,確保了混凝土的工程質(zhì)量要求。
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(作者單位:黃淮學(xué)院建筑工程學(xué)院 河南駐馬店 463000)
(責(zé)編:賈偉)