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冬季混凝土施工浅谈.doc

1、冬季混凝土施工浅谈【摘 要】我国许多地方有较长的寒冷季节。随着建筑工程的快速发展,由于受工期制约,许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。对此本文针对冬季混凝土施工提出一些建议以供参考。 【关键词】混凝土 冻害 措施 中图分类号:TU528 文献标识码: A 1.冬季混凝土施工定义 日平均气温连续 5d 稳定在 5以下或最低气温连续 5d 稳定在-3以下时,按低温季节施工。由于白天与夜间温差关系,尤其在北方较为较为明显,当日平均气温连续 5d 稳定在 5以下时,最低气温必然在零度以下。 2.冬季混凝土特点 混凝土拌和物浇筑后逐渐凝结和硬化,直至获得最终强度,是由于水泥水化作用的结果。 水泥水化作

2、用又于温度有直接关系。温度高水化作用加快,而当温度降低到 0时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相(水)变为固相(水) 。这时参与水泥水化作用的水减少了,因此,水化作用减慢,强度增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变为固相时,水泥水化作用基本停止,此时强度就不再增长。 水变成冰后,体积增大,同时产生冰胀应力。这个应力值若大于水泥石内部形成的初期强度值,就会使混凝土受到不同程度的破坏(即早期受冻破坏)而降低强度。当冰融化后,又会在混凝土内部形成各种各样的空隙,而降低混凝土的密实性及耐久性。 混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护,其强度还

3、会增长,不过增长的幅度大小不一。对于初期强度较高的混凝土受冻后,后期强度几乎没有损失。而对于获得初期强度比较低的混凝土受冻后,后期强度都有不同程度的损失。由此可见,混凝土冻结前,要使混凝土获得不遭受冻害的最低强度,一般称临界强度,即可达到预期效果。 3混凝土冻害的危害 (1)降低混凝土强度, (2)造成混凝土裂缝, (3)混凝土中钢筋的锈蚀, (4)降低混凝土耐久性能。 4.防止混凝土冻害的一般原则: (1)减少用水量, (2)提高早期的强度, (3)减低水的冰点, (4)“缓冲”冰对混凝土内部结果的压力, (5)降低混凝土体积变化。 5冬季混凝土施工方法选择 在冬季混凝土施工中,主要解决三个

4、问题:一是如何确定混凝土最短的养护龄期,二是如何防止混凝土早期冻害,三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中,要根据施工时的气温情况,工程结构状况(工程量、结构厚大程度与外露情况) ,工期紧迫程度,水泥的品种及价格,早强剂、减水剂、抗冻剂的性能及价格,保温材料的性能及价格,热源的条件等,来选择合理的施工方法。一般来说,对于同一个工程,可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案,应当用最短的工期、最低的施工费用,来获得最优良的工程质量,也就是工期、费用、质量最佳化。目前,基本上采用以下 4 种方法。 5.1 调整配合比方法 主要适用于在 0左右的混凝土施工。具体做法:选择适当

5、品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明,应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大,且在早期放出强度最高,一般 3 天抗压强度大约相当于普通硅水泥 7 天的强度,效果较明显。尽量降低水灰比,稍增水泥用量,从而增加水化热量,缩短达到龄期强度的时间。掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下,加入引气剂后生成的气泡,相应增加了水泥浆的体积,提高拌和物的流动性,改善其粘聚性及保水性,缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力,提高混凝土的抗冻性。掺加早强外加剂,缩短混凝土的凝结时间,提高早期强度。 5.2 蓄热法 主要用于气温-10左右,结构比较厚大的工程。做法是:对原材料(水、砂、石)进行加热,使混

6、凝土在搅拌、运输和浇灌以后,还储备有相当的热量,以使水泥水化放热较快,并加强对混凝土的保温,以保证在温度降到 0以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单,施工费用不多,但要注意内部保温,避免角部与外露表面受冻,且要延长养护龄期。 5.3 抗冻外加剂 在-10以上的气温中,对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂,使混凝土在负温下仍处于液相状态,水化作用能继续进行,从而使混凝土强度继续增长。 5.4 外部加热法 主要用于气温-10以下,而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气,将热量传给混凝土,或直接对混凝土加热,使混凝土处于正温条件下能正常硬化。火炉加热。一般在较小的工地

7、使用,方法简单,但室内温度不高,比较干燥,且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化,影响质量。蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制,加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备,费用较高。且热损失较大,劳动条件亦不理想。除工程特殊需要,日平均气温-20以下不宜施工。 6.冬季混凝土施工技术措施 6.1 冬季施工混凝土组成材料的要求 骨料:骨料中不得有冰块、雪团和有机物,应清洁、级配良好、质地坚硬;水:采用可饮用的自来水;外加剂:选用防冻剂,防冻剂的作用机理是在规定的负温下显著降低混凝土的液相冰点,使混凝土在液态不结冰,保证水泥的水化作用,在一定的时间内获得预期的强度,防冻剂应通过技术鉴

8、定,符合质量标准,并经试验室试验掌握其性能;水泥:选择活性高、水化热大的普通硅酸盐水泥。 6.2 冬季混凝土搅拌及运输的要求 混凝土的搅拌: 砼搅拌选用加热水的方法,80以上的热水不得与水泥直接接触,先将热水与骨料拌和而后再掺入水泥搅拌混凝土,以避免水泥假凝,砼搅拌的时间不得少于 3 分钟。另外,必要时对搅拌机周围进行防护并通暖保温。混凝土的运输: 采用混凝土罐车选择最短路径运输混凝土,对混凝土罐车包裹岩棉被进行保温,来延缓砼热量损失。 6.3 冬季混凝土浇筑及养护的要求 混凝土的浇筑: 浇筑砼前予先查询天气情况,遇恶劣天气应调整浇筑砼的时间,避免在有寒流或大风、大雪天浇筑混凝土。 尽量选择在

9、白天正温天气施工。浇筑砼前做好各项准备工作,人员齐备、材料充足、机具运转良好,施工现场道路、场地安全畅通、电源完备、保温材料量足质好,砼浇筑采用机械振捣,振捣要细致而快速。 混凝土的养护: 混凝土浇筑完后马上用塑料布覆盖保持水份,同时在塑料布外侧覆盖保温被进行保温,保温被的覆盖应整齐、严密,使砼温度不至下降过快,避免砼冻害的发生。适当延长混凝土养护的时间,以不少于 15 天为宜。 加做两组混凝土同条件试块放在现场环境中,以便随时得到同条件下混凝土的抗压强度。 6.4 冬季混凝土测温的要求 混凝土的测温工作: (1)外界气温宜采用自动测温仪器,若采用人工测温,每天应测量4 次。 (2)及暖棚内气

10、温每 4h 一次,以距混凝土面 50的温度为准,测四边角和中心温度的平均数为暖棚内气温值。 (3)水、外加剂及骨料的温度每小时测一次。测量水、外加剂溶液和砂的温度,温度传感器或温度计插入深度不小于 10,测量粗骨料温度,插入深度不小于 10并大于骨料粒径 1.5 倍,且周围用细粒径充填。用点温计测量,应自 15以下取样测量。 (4)混凝土的机口温度、运输过程中温度损失及浇筑温度,根据需要测量或每 2h 测量一次。温度传感器或温度计插入深度不小于 10。 (5)已浇筑混凝土块体内部温度,可用电阻式温度计或热偶等仪器观测或埋设测温孔(孔深应大于 15,孔内灌满液体介质) ,用温度传感器或玻璃温度计测量。 (6)大体积混凝土浇筑后 3d 内应加密观测温度变化:外部混凝土每天应观测最高、最低温度;内部混凝土 8h 观测一次。其后宜 12h 观测一次。 (7)气温骤降和寒潮期间,应增加温度观测次数。 7.结语 本文简要概括了混凝土冬季特点,冻害危害,以及防治的主要措施。混凝土冬季施工要编制冬施方案,情况变化,要有应变措施。要严格按照施工规范及设计要求施工才能保证冬季混凝土的质量。 参考文献: 1.建筑工程冬期施工规程 JGJ-104 2.水工混凝土施工规范 DL/T5144-2001

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