【摘要】混凝土工程冬季施工質量控制對于提高工程總體質量和使用壽命具有重要作用。本文首先簡單介紹了混凝土冬季施工材料的選擇和使用,然后分別探討了混凝土冬季施工方法和施工工藝,以期為相關技術和施工人員提供參考。
【關鍵詞】混凝土;冬季施工技術;分析
混凝土冬季施工是指在室外平均氣溫連續(xù)5小時穩(wěn)定在5攝氏度以下或最低氣溫連續(xù)5小時穩(wěn)定在-3攝氏度以下時開展混凝土施工的過程。由于冬季施工條件較為惡劣,且施工質量事故出現(xiàn)具有較大的滯后性和隱蔽性,由此造成冬季混凝土工程質量事故頻發(fā),質量控制難度較大,這嚴重影響了工程的使用壽命和整體質量。因此,加強有關混凝土工程冬季施工技術的分析,對于提高混凝土冬季施工質量、減少混凝土凍害損傷問題具有重要的現(xiàn)實意義。
一、混凝土冬季施工材料選擇和使用
混凝土冬季施工的主要質量控制內容是在低溫條件下采取防凍保溫、防風、防干等措施以改善混凝土養(yǎng)護環(huán)境,使混凝土能夠在創(chuàng)造的常溫環(huán)境下順利凝結硬化。其施工材料選擇和使用中要注意以下幾個方面:
(1)要按照不同防凍劑、外加劑、早強劑的使用條件和方法進行規(guī)范使用,使用前應當仔細閱讀說明書。如果添加粉劑性的外加劑,要按照規(guī)定要求將適量外加劑直接撒在水泥表面;如果添加液體性的外加劑,要在使用前先將其配置成具有特定濃度的溶液,然后按照使用條件,將溶液配置成所需的施工溶液,且將各施工溶液區(qū)別放于貼有標簽的容器中,每次使用的外加劑溶液都應當一次性配成。 [1]
(2)應當選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥作為冬季施工混凝土水泥材料,且混凝土中的水泥用量應不小于300kg/m3,水泥標號應當不小于32.5。
(3)為了使混凝土的密實性得到有效提高,應當嚴格控制水灰比。而降低水灰比,可有效改善混凝土的抗凍性能。一般采用的方法是添加適量的減水劑或高效減水劑。相關實踐分析發(fā)現(xiàn),當添加0.5%左右減水劑時,可以減少用水量20%,使混凝土抗凍性提高15%、強度增加25%。
(4)要選用清潔、無凍塊和冰雪及易凍裂物質的骨料進行混凝土拌制,當使用含有鈉、鉀離子的外加劑使,禁止使用活性骨料,如果條件允許,應當在零上溫度條件下篩洗砂石,同時要用油布或塑料紙做好保護。
二、混凝土冬季施工方法
混凝土冬季施工養(yǎng)護方法主要有:
1、綜合蓄熱法和蓄熱法
在混凝土澆筑完成后,要對其進行覆蓋保溫,可以利用混凝土在水化熱中引起的溫度變化,確?;炷猎?攝氏度以上的溫度條件下達到需要的臨界強度。綜合蓄熱養(yǎng)護法就是在將適量防凍劑添加到正在拌制的混凝土中,同時在混凝土澆筑完成后加強混凝土的覆蓋養(yǎng)護工作。
2、負溫養(yǎng)護法
負溫養(yǎng)護法是指在混凝土澆筑完成后通過摻加適量防凍劑使混凝土在負溫條件下迅速硬化。根據冬季混凝土工程施工規(guī)定,在要對完成澆筑的混凝土外表面進行薄膜覆蓋保護。此種方法在對混凝土強度無特殊要求和較難進行加熱保溫的結構工程中比較適用。
3、化學外加劑法
在建國初期我國就開始將化學外加劑法運用到冬季混凝土工程施工中,其主要類型有減水劑及其復合劑、三乙酵胺及其復合劑、氯鹽及其復合劑、亞硝酸鈉及其復合劑、硫酸鈉及其復合劑。氯鹽冷混凝土具有節(jié)省成本、施工簡單、無需加熱等優(yōu)點,但也有較多缺陷,如早期強度較低,硬化速率較慢、內部鋼筋易腐蝕等。所以在使用中要注意限制氯鹽適用范圍和用量。[2]
4、電熱法
我國目前使用的電熱法有間接加熱法和直接加熱法兩種。電熱法適用于各種溫度條件下的混凝土施工,效果明顯且設備安裝要求簡單,因此在需要縮短工期的加緊工程中經常采用。
三、混凝土冬季施工工藝
1、混凝土的基本要求
當混凝土沒有完全冷卻時會具有較高的脆性,以此在結構冷卻錢應當加強對成品的保護,避免動力荷載或沖擊荷載的破壞;采用添加減水劑、使用高效減水劑、調整塌落度等方法來控制配合比中的用水量,盡可能時用水量降到最低以避免凍害影響;在混凝土溫度降到5攝氏度以下時才可以拆除保溫層和模板,當混凝土外部環(huán)境溫度與表面溫度相差20攝氏度以上時要采取措施覆蓋拆模后的混凝土表面,以促進其冷卻;當對添有外加劑的混凝土進行攪拌時,要保證攪拌時間是常溫攪拌時間的1.5倍;當混凝土添加早強劑時要先在摻拌前進行模擬試驗,以確保相關技術措施穩(wěn)定可靠,對于部分要求在規(guī)定時間內拆模的混凝土,還應當提前設計好混凝土強度等級;混凝土拌合物的出機溫度應當控制在10攝氏度以上,入模溫度控制在5攝氏度以上。[3]
2、混凝土的澆筑和運輸
對于上部結構或重點部位要進行連續(xù)施工的工程,要對混凝土采取相關技術措施,以確保在施工前達到預期要求的強度,另外要采取重要的保暖防凍措施;應當將混凝土攪拌場地盡可能設置在施工場地附近,從而減少混凝土運輸過程中的熱量消耗,另外要對運輸用的容器的大小、形狀、保溫效果等進行恰當選擇;在施工現(xiàn)場應當安排具有同樣條件要求的混凝土試塊,將此作為是否拆模的主要依據;應當先清理鋼筋、模板和新老混凝土接觸部位的垃圾和冰雪,再進行混凝土澆筑;要先對選用澆灌的混凝土進行預熱或者選用溫度較高的混凝土、砂漿、水泥漿對預應力混凝土構件進行立縫或孔道灌漿,澆灌完成后要在常溫條件下對混凝土進行養(yǎng)護,且保證養(yǎng)護強度在15Mpa以上;對于進行分層澆筑的混凝土,應當保證在進行上層混凝土覆蓋前,已澆筑層溫度在規(guī)定條件的2攝氏度范圍內。
3、混凝土的保溫和養(yǎng)護
避免直接將保溫材料覆蓋在剛澆筑完成的混凝土上,應當先進性塑料薄膜覆蓋,然后在將麻袋、草袋等保溫材料覆蓋在上面;保溫材料的鋪設厚度應當符合規(guī)定要求,通常情況下0攝氏度以上要鋪設一層、0攝氏度以下要鋪設2~3層,對于已完成澆筑或壓實后的大體積混凝土應當在短時間內及時進行覆蓋保溫,并根據相關公式模型計算所需保溫層材質和厚度;對于在冬季進行澆筑的混凝土,應當在由常溫轉換到負溫的養(yǎng)護時間內,確?;炷量箟簭姸仍谠O計強度的50%以上,而C10以下的混凝土也應當保證其抗壓強度在5Mpa以上;為了避免混凝土表面溫度驟降而出現(xiàn)細小裂縫,要將保溫材料及時覆蓋在完成拆模的混凝土表面;在進行模板外部保溫過程中,基礎部位可以采取隨澆筑隨保溫的技術措施,其他部位則必須先設置好正確的保溫材料,然后才可進行混凝土澆筑;要先將麻袋、草簾等保溫材料覆蓋并扎牢在鋼模表面后才可以進行混凝土澆筑。[4]
四、施工測溫
在冬季混凝土施工中,應當在整個工地上選擇有代表性的位置安排專業(yè)人員進行測溫,并繪制相應的測溫孔位置圖。澆筑完成后的混凝土要每晝夜進行4次測量,在相應時間點分別記錄混凝土溫度和大氣環(huán)境溫度。測量記錄要及時備案。
結束語:
冬季混凝土工程施工需要制定嚴格材料設計方案和施工工藝流程,要充分做好標準化混凝土材料的選擇,并根據溫度條件采用恰當的施工方法和施工工藝,確保在各個環(huán)節(jié)做好防凍保溫措施,以不斷提高混凝土工程冬季施工質量。
參考文獻:
[1]王承業(yè).淺談混凝土工程冬季施工技術[J].黑龍江冶金. 2010,05(35):57-58
[2]張鐵民.混凝土工程冬季施工技術探討[J].中國新技術新產品. 2010,12(29):62-63
[3]沈鈺.混凝土工程冬季施工技術質量保證措施[J].河北水利. 2011,13(14):74-75
[4]楊勝.鋼筋混凝土工程冬季施工技術[J].山西建筑. 2010,06(10):61-62
胡禎周,男,1980年-,本科學歷,工程師,研究方向:項目管理。