劉志偉
【摘要】水利工程冬季混凝土施工是水利工程中的一大難題。而現(xiàn)在由于時間緊,有許多工程需要在冬季施工,冬季水工混凝土的施工技術十分重要。冬季在混凝土的澆筑、運輸、養(yǎng)護等方面都是冬季施工應注意的問題,本文就水利工程的混凝土冬季施工技術進行了簡要的分析。
【關鍵詞】混凝土冬季施工;養(yǎng)護;預防
1、混凝土冬季施工技術
1.1混凝土攪拌的方法
1.1.1調(diào)整配合比
主要適用于0°C左右環(huán)境下的混凝土施工。具體做法:
選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的主要手段。應使用早強硅酸鹽水泥。該類水泥水熱化較大,且在早期放出強度最高,一
3天抗壓強度大約相當于普通硅水泥7天的強度。
盡量降低水灰比(水灰比<0.6〕,稍增水泥用量,從而增加水化熱量,縮短達到齡期強度的時間。
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,相應的增加的水泥漿的體積,提高拌合物的流動性,改善其粘聚性和保水性,緩沖混凝土內(nèi)水結冰所產(chǎn)生的水壓力,提高混凝土抗凍性。
摻加早強外加劑,縮短混凝土的凝結時間,提高早期強度。應用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MS-F復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。
選擇顆粒硬度高和縫隙小的集料,使其熱膨脹系數(shù)和周圍泥漿的系數(shù)相近。
1.1.2 蓄熱法
主要用于氣溫―10℃左右,結構比較厚大的工程。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。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。
1.1.3 外部加熱發(fā)
主要用于氣溫-10°以上,而構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣,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。一是火爐加熱。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。二是蒸汽加熱,用蒸汽使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制,加熱溫度均勻。但因其專門的鍋爐設備,費用較高。且熱損失較大,勞動條件亦不理想。三是電加熱。將鋼筋作為電極,或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面,便能變?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。四是紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器,對混凝土密封輻射加熱。
1.1.4 添加防凍劑
添加外加劑方法簡單,已在冬季施工中廣泛的采用。防凍劑在混凝土中的主要作用:
提高早強度。摻入防凍劑后可在規(guī)定的施工環(huán)境溫度下,最大限度的提高早期強度。利用防凍劑中的早強,減少組分使混凝土早期強度盡快提高,當混凝土的強度達到或超過臨界強度后,就不會發(fā)生凍害。
防止混凝土受凍破壞。防凍劑中的有效組分之一是降低冰點的物質(zhì)。它的作用是使混凝土中的水分在盡可能低的溫度下結冰,防止因水分凍結而產(chǎn)生的凍脹應力破壞混凝土結構。它的另外一個作用是干擾冰晶的生長,使冰晶的生長發(fā)生變異,從而減少凍脹應力,同時保持了一部分不結冰的水分,以保持水化反應的進行。保證了在負溫度下混凝土強度的增長。因此,在-10°以上的氣溫中,對混凝土拌合物摻加一種能降低水冰點的化學劑,使混凝土在負溫度下仍能處于液相狀態(tài),水化作用能繼續(xù)進行,從而使混凝土強度繼續(xù)增大。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。
1.2 混凝土的運輸和澆筑
冬季水利工程混凝土的運輸主要應注意兩方面內(nèi)容,首先是要選擇最佳的攪拌機設置位置和混凝土運送路線,通過縮短運輸距離的方式來縮短運輸時間。其次就是要合理選擇運輸容器的大小、形式和所使用的保溫材料,以便確保裝運混凝土容器的保溫性。
澆筑混凝土時應做好以下工作:(1)在進行混凝土的澆筑前,要對鋼筋和模板表面的雜物、油污等進行清理,尤其是對新老混凝土結合部的冰雪更要及時的清除。如果環(huán)境溫度低于-10℃,還應通過暖棚加溫等方法將鋼筋加熱到正常溫度;(2)在對混凝土進行灌注時,要確保其溫度高于5℃。如果混凝土結構為細薄截面,那么其灌注溫度應高于10℃?;炷恋墓嘧⒁WC一定的連續(xù)性,單層灌注厚度不得大于20cm,并盡量采用機械振搗的方式;(3)要盡量避免漏振和過振,以免出現(xiàn)分層離析泌水的現(xiàn)象。另外,施工現(xiàn)場還要注意保留一些振搗、澆筑、養(yǎng)護條件相同的混凝土試塊作為拆模依據(jù)。
2、在混凝土冬季施工中的質(zhì)量控制
第一,嚴格控制混凝土拌合時間和坍落度,通過添加高效減水劑,使配合比中的用水量降到最低,以提高混凝土早期強度及抗凍性能,避免混凝土的早期凍害;第二,應嚴格控制混凝土出機口溫度及入模溫度,使之滿足冬季混凝土施工對溫度的要求;第三,冬季混凝土的養(yǎng)護,應根據(jù)施工時的氣溫和現(xiàn)場實際情況,采取相應的保溫保濕措施,合理布置測溫點,為科學養(yǎng)護提供依據(jù);第四,在運輸和澆筑過程中,應盡量縮短運輸時間和距離,加快澆筑速度,防止熱量散失過多,以利用混凝土的水化熱,加快混凝土強度的增加。綜上所述,采用保溫措施進行拌合、澆筑和養(yǎng)護,能夠滿足混凝土質(zhì)量要求,而且控制效果比較顯著。
3、混凝土養(yǎng)護施工要點
首先,要選擇最佳的冬季水利工程混凝土的養(yǎng)護期,避免溫度的變化而給混凝土結構和性能帶來的影響,選擇正確適當?shù)酿B(yǎng)護期,定期進行維修和護養(yǎng),保證水利工程混凝土結構的強度和持久性。要根據(jù)所選擇的抗凍物質(zhì),澆筑時間來選擇養(yǎng)護方法,可以采用蓄熱法來維持所養(yǎng)護混凝土四周的溫度,或者通過加膜覆蓋的方法,采用(草墊子、彩膠)等材料進行護理,維護混凝土的濕度、溫度與功能。
結束語:
總而言之,在冬季的水利工程施工中,我們要充分掌握混凝土冬季施工的理論知識,混凝土的拌制要按照國家標準進行混凝土的配合比設計及拌和,運輸過程中要按照國家規(guī)范科學的進行,澆筑過程中要嚴格按照技術規(guī)范嚴謹執(zhí)行,后期的養(yǎng)護要嚴格的把控和執(zhí)行,這樣才能使得混凝土強度達到預期目標,保證工程質(zhì)量。
參考文獻:
[1]交通部公路科學研究院.公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應用技術指南[S].
[2]陸景浩.建筑工程混凝土冬季施工優(yōu)化控制策略分析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2010(10).