1、浅议冬季混凝土施工的质量通病及控制措施摘 要:基于混凝土自身特点,阐述了在冬季施工条件下,混凝土强度的影响因素,分析了混凝土冬季施工经常出现的质量通病,提出了控制冬季混凝土施工质量的技术措施。 关键词:混凝土;冬季施工;质量;控制措施 混凝土冬季施工是指在“室外日平均气温连续 5 天低于 5”的条件下进行的混凝土施工。混凝土强度,是其组成中的水泥与水进行水化反应的结果,水泥水化作用的速度不仅与混凝土本身组成材料和配合比有关,而且与温度的高低息息相关,随着温度的降低,水泥与水的化学反应相应减缓,在 45 时更是如此。 1 冬季混凝土施工的强度影响原因分析如下: 1)当温度降低到 0时,存在于混凝
2、土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相变为固相,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,体积约增大 9%,当混凝土毛细孔含水率超过 91.70%界值时,结冰就会产生约 2500kg/cm 的冰胀应力,这个应力值常常大于水泥内部形成的初期强度值,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。 2)当水变成冰后,还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌,减弱水泥浆与骨料和钢筋的黏结力,从而影响混凝土的抗压强度。实践证明,如果粘结力完全丧
3、失,强度将降低 l3%。 3)结冰与溶解过程中,伴随着水分转移的现象,而受冻时由于混凝土表面温度低,先结冰产生冻胀压力把水分挤向混凝土内部,溶解过程中外部先溶解内部应力大,又将水分向表面挤压,水分反向迁移,由于水分体积的反变化,使混凝土各组分的相对位置发生变化,这对强度还很低的新混凝土很容易造成结构性裂纹。 2 冬季混凝土施工中的质量通病 2.1 钢筋的锈蚀与混凝土裂缝 由于钢筋的氧化锈蚀伴生体积膨胀,致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝,其次,水泥的安定性不良,混凝土的水灰比太大,早期强度低,失水太快也会引起开裂,混凝土内部水分由边缘向中心移动,形成压力也将引起轴向裂缝。 2.2 结构疏散与水
4、分转移 水分转移及结构疏散的混凝土,以表面呈冰晶、土黄色,砂浆骨料结合脆弱,声音空哑等为特征,同时由于混凝土内部压力差、温度、湿度差,使水分自边缘向中心移动造成空隙。 2.3 表面起灰 所谓“表面起灰”是以砂浆和粗骨料相脱离,表面起灰,骨料裸露为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大,离析,泌水严重,粘聚性、保水性差,加上养护温度低,水泥水化趋于停止,混凝土水分迅速外离,导致表面起灰。 2.4 结晶腐蚀混凝土表面返霜 混凝土硬化后,某种外加剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面,而混凝土表面的水分则逐渐蒸干,此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。 3 冬季混凝土施工的质量控制措施 1)在新拌混凝
5、土中掺用防冻剂。防冻剂可以有效降低新拌水泥混凝土的内部水溶液冰点,干扰冰晶生长,保证未成熟混凝土在负温条件下能够继续水化,不受冻胀破坏。目前常用有氧化钙 、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。 2)设计配合比时采用高效减水剂,尽量不使用粉煤灰作为外掺料。高效减水剂可以降低水灰比,混凝土中水分减少,成形的混凝土构件可能不包含或者只含有很少的可冻水。不包含 毛细水(或数量很少)的混凝土构件,由于凝胶中空间极微细,结晶的始发十分困难,不会发生冻结,故施工中尽量不使用粉煤灰作为外掺料加入混凝土。 3)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,
6、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。 4)掺加早强外加剂缩短混凝土的凝结时间,提高早期强度应用较普遍的有硫酸钠(掺用水泥用量 2%)和 MSF 复合早强试水剂(掺水泥用量的 5%) 。 5)改善混凝土的温度条件以及施工措施。在混凝土结构的冬季施工中,对原材料进行加热保温、混凝土入模前预热、棉毡包裹等有效的蓄热保温措施,可以使人模混凝土在正温条件下水化。在混凝土的强度达到设计强度后,采取薄膜包裹继续保温养护,以此延长混凝土养护周期,保证成熟混凝土充分水化,尽量降低构件毛细水含量,防止成熟混凝土受冻。 4 结语 以上几种控制措施在实践中证明能保证冬季混凝土的施工质量,但几种方法均互有利弊,要根据当地的气候条件、施工现场条件等进行选择结合使用。 参考文献 1JGJ10497,建筑工程冬期施王规程 S. 2管华龙.冬季施工预防措施J.山西建筑,2008(8) 3孟胜国等.混凝土冬季施工技术及温度控制J.建筑技术开发,2006,33(6):7 576