熊鋒
(中國(guó)電建集團(tuán)江西省水電工程局有限公司)
混凝土在澆筑后所具有的強(qiáng)度和堅(jiān)實(shí)度主要來(lái)自于水泥的作用,水泥經(jīng)過(guò)水化后就可以使混凝土變得堅(jiān)固無(wú)比。水泥的水化與混凝土本身的材料配比有關(guān),同時(shí)也與外部的溫度變化相關(guān),當(dāng)室外溫度為零度以下時(shí),混凝土中的材料就開(kāi)始結(jié)冰變硬,影響混凝土的攪拌工作,水泥中參與水化作用的水就減少了,混凝土也就不會(huì)變強(qiáng),增長(zhǎng)速度變得緩慢;當(dāng)室外溫度逐漸下降時(shí),對(duì)于混合物中的水分逐漸變少,甚至消失,混凝土的強(qiáng)度也趨于停滯狀態(tài),當(dāng)水泥中的水變成固態(tài)時(shí),體積就會(huì)變大,同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生冰脹應(yīng)力,這種應(yīng)力通常比混凝土形成的強(qiáng)度要大,從而使混凝土受到破壞,使混凝土的強(qiáng)度有所降低。所以,在混凝土結(jié)冰前,需要使混凝土在正常的溫度下進(jìn)行養(yǎng)護(hù),這樣可以加速水泥中水化的作用,使混凝土在初期產(chǎn)生的應(yīng)力大于冰杖的破壞力,減少混凝土的受凍破壞,我國(guó)對(duì)混凝土在臨界狀態(tài)下不受凍害的強(qiáng)度進(jìn)行了規(guī)定,規(guī)定值為30%。
在冬季進(jìn)行混凝土施工,與傳統(tǒng)的混凝土施工相比具有一定特點(diǎn):尤其是從混凝土的施工技術(shù)來(lái)看,特殊性較為突出,因?yàn)槎镜臏囟容^低,所以在冬季進(jìn)行混凝土施工,首先是存在質(zhì)量問(wèn)題,溫度低還容易導(dǎo)致混凝土材料的性能存在問(wèn)題,使得最終的操作流程存在問(wèn)題,因此容易引發(fā)一定的質(zhì)量缺陷,給建筑物以及其他工程帶來(lái)質(zhì)量上的影響,產(chǎn)生安全隱患,從這些質(zhì)量問(wèn)題表現(xiàn)的時(shí)間上看,一些事故問(wèn)題并不會(huì)直接體現(xiàn),而是只有當(dāng)冬季過(guò)去、春季來(lái)臨時(shí)才會(huì)表現(xiàn)出來(lái),這樣也就容易帶來(lái)較大的影響,這種質(zhì)量問(wèn)題的滯后性也會(huì)延誤一定的修復(fù)最佳時(shí)機(jī);在工程中,冬季氣溫低會(huì)使工程失誤增多,在冬季進(jìn)行混凝土施工時(shí),施工技術(shù)手段對(duì)于一些具體施工人員會(huì)帶來(lái)不利影響核威脅,使得在施工操作過(guò)程中操作失誤頻發(fā),最終影響施工的效果。對(duì)于混凝土材料的攪拌和振搗環(huán)節(jié),會(huì)因?yàn)槭艿綒夂虻挠绊憻o(wú)法發(fā)揮最佳水平,影響施工的整體效果;在冬季進(jìn)行混凝土施工,操作時(shí)間也有延長(zhǎng)的現(xiàn)象,尤其是從混凝土的養(yǎng)護(hù)工作來(lái)看,在養(yǎng)護(hù)這段時(shí)間中,時(shí)間延長(zhǎng)較為明顯,如果不能對(duì)混凝土的施工時(shí)間進(jìn)行良好地控制和把握,就是影響施工的最終效果,比如一些施工人員沒(méi)有等到混凝土凝結(jié)就將模板拆除,或者直接在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中停止,這樣都會(huì)造成混凝土質(zhì)量缺陷,需要引起人員重視。
為了使冬季混凝土施工技術(shù)手段得到落實(shí),以提高質(zhì)量,需要圍繞混凝土施工技術(shù)手段應(yīng)用落實(shí)到工程的每一個(gè)階段,并對(duì)每一階段的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)和控制。涉及的措施包括:
做好混凝土的配置工作,要根據(jù)冬天里的環(huán)境和天氣等特征,對(duì)于在普通氣候下進(jìn)行的混凝土施工特征還是有所差異,不僅僅是在原材料等方面具有一定差異,對(duì)材料的配比以及攪拌溫度都需要引起人員重視,對(duì)于混凝土配置中的水泥材料,為了提升后期的應(yīng)用效果,應(yīng)該保證其在溫度較低的環(huán)境中有效價(jià)值得到呈現(xiàn),應(yīng)該選擇硅酸鹽水進(jìn)行配置,對(duì)水灰比進(jìn)行嚴(yán)格控制,保證水灰比例在0.6以下;對(duì)于混凝土材料的配比而言,為了更好地提升其性能,需要從外加劑等方面進(jìn)行分析,使外加劑的添加能夠更加合理,比如有種外加劑叫硫酸鈉復(fù)合外加劑,人員要想使其在攪拌過(guò)程中發(fā)揮最為理想的效果,需要保證混凝土材料的低溫性,對(duì)于混凝土在攪拌時(shí)的溫度也需要嚴(yán)格控制,混凝土材料的溫度在攪拌時(shí)需要嚴(yán)格控制,保證盡可能地高,在澆筑時(shí)可以加一些溫水進(jìn)行配置,保證其在常溫下進(jìn)行配置,避免因?yàn)椴牧系膯?wèn)題導(dǎo)致混凝土溫度不佳,難以發(fā)揮正常效果。
在混凝土進(jìn)行澆筑工作之前,需要對(duì)混凝土的材料重點(diǎn)把關(guān),嚴(yán)格審查,促使混凝土的材料在低溫的背景下同樣做好澆筑處理,并且盡可能地處理掉一些雜質(zhì),尤其是一些水凝結(jié)成的冰塊以及存在缺陷的材料等,這些都需要及時(shí)清理,避免干擾后續(xù)的澆筑工作,影響混凝土的質(zhì)量。對(duì)于混凝土澆筑時(shí)的溫度,需要人員有效控制,應(yīng)該應(yīng)用蓄熱法,保證混凝土能夠有自熱的效果,這樣就可以保證在澆筑過(guò)程中依然具有理想的自熱效果,進(jìn)而就能夠促使其在澆筑過(guò)程中起到保溫的作用,如果溫度都能控制在10℃以上,減少室外溫度對(duì)混凝土的影響,外部加熱法在使用過(guò)程中也將具有同樣的效果,但這種方法在操作過(guò)程中步驟較復(fù)雜,操作繁瑣,在具體的澆筑過(guò)程中,需要密切關(guān)注混凝土結(jié)構(gòu)的凝固時(shí)間,隨著溫度的降低,凝結(jié)的時(shí)間不斷變長(zhǎng),這就需要引起人員的重視,并隨時(shí)跟進(jìn),使其過(guò)程得到理想的監(jiān)控的管理。
對(duì)于混凝土模板的拆除,也需要人員加以考慮,因?yàn)槠洳襟E也是保障混凝土質(zhì)量效果的重要基礎(chǔ),對(duì)模板進(jìn)行拆除,就是需要在最佳的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,需要人員先檢測(cè)模板的強(qiáng)度,使其達(dá)到理想的效果,當(dāng)模板達(dá)到理想的效果后,再進(jìn)行模板的拆除,在拆除之前,需要先做好保溫工作,避免混凝土受到低溫凍害的影響,從而影響混凝土自身的穩(wěn)定效果。
當(dāng)冬季來(lái)臨時(shí),溫度降到最低,在這種情況下,首先是需要正溫養(yǎng)護(hù),這在我國(guó)大部分北方地區(qū)使用范圍較廣,隨著科學(xué)技術(shù)手段的不斷發(fā)展,混凝土澆筑中使用了正溫養(yǎng)護(hù),也就是混凝土澆筑在一段時(shí)間之后,都處在0℃以上,等到混凝土澆筑后具有一定的抗凍能力,再使內(nèi)部與外部的溫度恢復(fù)到0℃以下,這一技術(shù)就叫正溫養(yǎng)護(hù),混凝土正溫養(yǎng)護(hù)工作的方法主要有:原材料加熱、材料攪拌以及運(yùn)輸過(guò)程中的保溫,還可以對(duì)多鋼模板以及施工縫進(jìn)行預(yù)熱,當(dāng)其達(dá)到一定的溫度后,在進(jìn)行澆筑,如果是在我國(guó)北方,那么混凝土施工通常是在暖棚中進(jìn)行的,所以需要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)周圍的保溫材料進(jìn)行保護(hù),這樣有利于節(jié)約一定能源,并能夠加速混凝土的硬化速度,一些常見(jiàn)的正溫養(yǎng)護(hù)方法包括暖棚法、蓄熱法和電熱法等;第二種方法是負(fù)溫養(yǎng)護(hù),混凝土的負(fù)溫養(yǎng)護(hù)工作指的是將混凝土的原材料加熱,使混凝土之后的材料溫度保持在5℃以上,在混凝土攪拌時(shí)加上抗凍劑,在通常情況下,需要在澆筑過(guò)程結(jié)束后,套上塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù),起到保護(hù)的作用,這一操作可以防止混凝土表面出現(xiàn)脫水現(xiàn)象,和出現(xiàn)霜雪,從而侵蝕混凝土,當(dāng)表外部溫度低于零下8℃時(shí),在材料中需要加上保溫材料,進(jìn)行適當(dāng)維護(hù),延長(zhǎng)冷卻的時(shí)間,混凝土在負(fù)溫養(yǎng)護(hù)時(shí),需要保證其溫度降低至0℃以下,混凝土在此過(guò)程中得到硬化。負(fù)溫保護(hù)操作具有一定優(yōu)點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)在于工藝較簡(jiǎn)單、價(jià)格較低,缺點(diǎn)就是在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢,對(duì)室外溫度具有一定限制,負(fù)溫養(yǎng)護(hù)操作不適應(yīng)在日平均氣溫低于零下16℃操作,而且對(duì)結(jié)構(gòu)也有要求,結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)要求不高的構(gòu)件,其他養(yǎng)護(hù)方法都不適用,也可以在混凝土結(jié)構(gòu)中加入防凍材料,這樣雖然會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度,但是會(huì)增強(qiáng)混凝土的耐久性。
總之,在冬季進(jìn)行混凝土施工,需要正確選擇混凝土施工方案以及原材料的準(zhǔn)備方法和養(yǎng)護(hù)方法等,根據(jù)實(shí)際情況采用一些特殊的常溫施工措施,防止凍融現(xiàn)象的發(fā)生,做到在各個(gè)環(huán)節(jié)控制混凝土質(zhì)量。