唐媛媛 王陽
摘 要:交通公路工程的混凝土結構可能會因為周圍溫度影響導致混凝土出現(xiàn)開裂等問題,嚴重影響公路工程施工質量。本文就分析混凝土在交通公路工程中的關鍵作用,分析受凍危害,并討論如何解決混凝土受凍問題。通過分析研究,為工程施工人員提供施工技術使用和管理建議,滿足對施工質量控制要求。
關鍵詞:交通公路工程;混凝土防凍;施工措施
0 引言
混凝土是交通公路重要的原料之一,但是在低溫環(huán)境中施工會影響混凝土的正常凝固過程,容易造成道路混凝土開裂,或者出現(xiàn)結構損壞,嚴重影響道路的質量和安全性。所以交通道路施工過程中應該科學使用防凍措施和加強施工控制,滿足對混凝土質量的控制要求。
1 混凝土關鍵技術性能
1.1 混凝土和易性
和易性是混凝土重要的工作性能,其中包括了混凝土的粘聚能力、流動能力、保水能力,混凝土施工中,需要針對特定的環(huán)境采用特殊的方法施工,能保證混凝土的密度和均勻性,使混凝土可以滿足和易性的要求,確保工程的施工質量并提升施工效率。
1.2 混凝土強度
混凝土的強度是混凝土凝固硬化以后所具備的機械性能,能反映混凝土對應力的承受能力以及荷載能力,混凝土的強度中包括了彎曲強度、抗壓強度、抗剪強度、粘結強度、抗張拉強度等等[1]?;炷恋牟煌愋偷膹姸葏?shù)并不會同步變化,比如混凝土抗壓強度增加之后,抗拉強度就會有所降低,所以可以根據(jù)需要調整水泥的水灰比,調節(jié)混凝土性能。
1.3 混凝土變形能力
混凝土的變形能力包括有荷載時的變形能力以及無荷載時的變形能力,其中無荷載時的變形能力對混凝土的性能影響比較大,比如混凝土在受到溫度、濕度、化學收縮等因素所導致的變形,對混凝土的穩(wěn)定性影響較大。如果混凝土出現(xiàn)不合理變形,例如混凝土混合物中使用了過多的水泥,就會導致混凝土出現(xiàn)內收縮的問題,還會影響混凝土凝固過程中的溫度,最終會導致混凝土出現(xiàn)開裂。
2 混凝土受凍分析
2.1 混凝土受凍危害分析
混凝土受凍會影響混凝土正常的凝固過程,不利于混凝土的正常凝固?;炷粱旌线^程中水化率和溫度關系密切,在外部溫度升高時混凝土的水化速率會明顯升高,如果外部溫度降低,混凝土的水化速率將會降低,所以溫度過低將會影響施工效率[2]。另一方面,如果溫度出現(xiàn)低于閾值的情況,混凝土內部也會產生膨脹張力,如果張力過大,超出混凝土的固有承受能力,將會改變混凝土的內部結構狀態(tài),導致混凝土受到不可逆的損傷。另一方面,混凝土在凝固過程中會在內部保留一定的水分,溫度降低會導致混凝土內部水分結冰膨脹,仍然會影響混凝土的性能,造成混凝土結構出現(xiàn)嚴重的損壞。
2.2 混凝土出現(xiàn)受凍現(xiàn)象的原因
2.2.1 水化作用
如果周圍溫度較低,將會導致混凝土的水化速度降低,影響混凝土的正常凝固,如果氣溫降低到0℃以下,甚至會出現(xiàn)水化停滯不前的情況,混凝土的強度也不會增加,混凝土內部的游離水分也會凝固影響工程的整體質量。
2.2.2 氣候影響
很多地區(qū)屬于季風氣候,有著冬夏溫差大,溫度變化明顯的特點。除了會導致環(huán)境溫度嚴重降低,還會因為空氣濕度比較低帶走混凝土中的水分,從而在低溫等綜合因素影響下破壞道路結構的穩(wěn)定性。
3 道路施工中的混凝土防凍措施
3.1 合理使用防凍劑
防凍劑可以達到對混凝土改性的目的,是目前優(yōu)化混凝土混合物防凍性能的重要方法之一,為發(fā)揮防凍劑的作用,道路施工過程中需要做好對防凍劑的選擇工作,保證防凍劑能滿足環(huán)境以及混凝土應用要求。為配合防凍劑的使用,也需要加強其他材料的調整,例如混凝土粗骨料的含泥量必須控制在1%以下,細骨料含泥量需要在3%以下,防止泥漿影響混凝土質量。在混凝土的防凍等級為F100并且需要加入引起劑時,必須將水灰比控制在0.55以內;如果混凝土的防凍等級為F150并加入引起劑,需要將水灰比控制在0.50以內[3]。施工過程中,可以根據(jù)防凍的要求進行專門試驗,比如對不同防凍劑比例進行測試,根據(jù)集料最大粒徑、空氣含量等因素優(yōu)化混凝土防凍劑使用,有效控制混凝土的水膠比,保證混凝土整體性能。試驗過程中必須做好細節(jié)控制工作,例如需要選擇合適的混凝土結構和預應力結構,不能使用碳酸鹽和亞硝酸鹽作為防凍劑。從混凝土水灰比、水消耗量、水泥消耗量、減水劑用量、總質量等方面,綜合考慮對防凍劑的用量,確定最合適的混合料比例,獲得最合理的混凝土混合比,保證混凝土防凍性能。
3.2 強化對混凝土結構溫度控制
通過加強對外部溫度控制,避免混凝土長期暴露在低溫環(huán)境中,可以避免因為低溫對混凝土的結構的影響,以及避免長時間低溫影響混凝土固化速度。施工人員在混凝土凝固過程中可以使用砂石材料對混凝土保溫,通過覆蓋砂石實現(xiàn)隔熱避免混凝土受凍。施工現(xiàn)場也要做好對材料的存放管理,不同材料都要使用合適的存放方式,并且現(xiàn)場應該避免存放過多水泥,多數(shù)原材料都應該存放在室內,避免材料溫度過低,以及防止冷空氣進入材料影響混凝土的凝固過程[4]。一些新進場的散裝水泥在使用和施工過程中的溫度會比較高,容易在施工過程中出現(xiàn)溫度不均勻導致混凝土開裂的問題,因此施工過程中也要控制原料溫度,例如使用生火方式提升沙子的總體溫度,將砂子碎石迅速倒入機器保證砂石溫度。一般可以將混凝土的出口溫度控制在10℃左右,而且必須均勻控制所有混合料的整體溫度,避免局部溫度過高影響混凝土整體結構穩(wěn)定性。
混凝土材料運輸過程中,應該控制運輸時間以及做好運輸?shù)母魺峁ぷ?,避免材料在運輸過程中出現(xiàn)熱量損失?;炷寥肽r也要做好模板的預熱,并根據(jù)周圍的溫度情況確定最合適的脫模時間,保證混凝土的強度,也避免外界溫度影響混凝土凝固過程。
3.3 加強防凍監(jiān)測工作
為了加強對混凝土的防凍控制,應該做好監(jiān)測工作,以及加強對施工的監(jiān)督,達到控制混凝土結構質量的目的。目前對混凝土性能質量控制、防凍劑應用管理一般都在工程施工結束之后,并不能真正滿足監(jiān)督管理要求,所以應該建立起貫穿整個工程的管理機制,對混凝土拌和、澆筑等工作都做好監(jiān)督和監(jiān)測,推動道路工程施工工藝優(yōu)化。在進行抗凍性實驗時,也要監(jiān)督實驗是否滿足規(guī)范性要求,確保道路工程項目的總體質量。
3.4 加強對防凍劑的研究工作
為了發(fā)揮防凍劑的技術應用效果,滿足不同地區(qū)交通道路施工中對混凝土防凍的要求,應該加強研究工作,以獲得更多具有較高的性能的防凍劑,滿足工程的施工需要。比如可以優(yōu)化防凍劑的成分,改變冰晶結構以及優(yōu)化防凍劑的臨界強度,保證防凍劑可以降低水分的凝固點。其次,應該綜合研究不同類型防凍劑的同時使用的效果提升防凍水平。技術人員也要加強對防凍劑最佳使用溫度的研究,通過經驗總結和理論分析,探索防凍劑的原理,研發(fā)更多高性能防凍劑,滿足交通道路建設需求。
4 結束語
在道路工程施工中,如果在冬季沒有做好溫度控制,就會由于低溫導致混凝土結構損壞,降低道路的質量,影響道路使用壽命。所以施工中應該合理使用防凍技術和防凍管理等措施,提升對混凝土的防凍控制,避免低溫造成混凝土開裂等問題,提升道路的整體質量。
參考文獻:
[1]施金燕.交通公路工程混凝土防凍措施及施工控制[J].大眾標準化,2020(23):173-174.
[2]高保衛(wèi).交通公路工程混凝土防凍措施及施工控制[J].建筑技術開發(fā),2019,46(11):118-119.
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[4]喬自麗.交通公路工程混凝土防凍措施及施工控制[J].綠色環(huán)保建材,2016(12):94.