巩建飞,巩超,茹蕾,贾旭,孟亚萍,巩瑞莲
(1. 土默特右旗兴达工贸有限公司 内蒙古 包头 014100;2. 四子王旗汇力商砼有限公司 内蒙古 乌兰察布 011800)
预拌混凝土冬期施工,因为气温偏低,所以按照常温下的方法生产和使用混凝土显然是不可取的。无论是对原材料、配合比、生产工艺还是施工工艺,都必须采取一定的措施后方能满足冬期施工的要求。而混凝土冬期施工所采取的各种技术措施,都是为了防止混凝土在其达到受冻临界强度前遭受冻害致使混凝土强度受到损失和降低其耐久性。
中华人民共和国行业标准《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104)第1.0.3条明确规定:根据当地多年气象资料统计,当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工,当室外日平均气温连续5d高于5℃即解除冬期施工。
根据冬期施工的定义,冬期施工期限划分为:室外平均气温连续5d稳定低于5℃的起始日至室外日平均气温连续5d高于5℃的终止日。
在呼和浩特地区,根据近8年来的气象资料统计,冬期施工期限一般为每年的11月8日至次年的4月6日前后,即每年的立冬日至次年的清明日前后。包头市土默特右旗和呼和浩特地区相差无几,而乌兰察布市四子王旗前后和呼和浩特地区各差约半个月的时间。
但是,在未进入冬期施工期前和已出冬期施工期后,突遇寒流侵袭气温骤降至0℃以下时,为防止负温产生受冻,亦应按冬期施工的要求对混凝土施工采取应急防护措施。
(1)成立专门的冬施领导小组,主要负责计划、实施、检查冬施工作。
(2)还要有具体实施的人员,如:司炉、测温、外加剂、防积雪、车辆调配、安全等。
(1)水泥:宜采用P·O 42.5R水泥。
(2)砂子:宜采用低含水率,低含泥量及泥块含量,清洁并不含有冰雪、冻块及其它易冻裂物质的中粗砂(场地较大的单位可提前储存,以免冬期受冻结块影响使用)。
(3)石子:宜采用级配连续,低含泥量及泥块含量、清洁并不含有冰雪、冻块及其它易冻裂物质的机碎石。
(4)掺合料:宜采用Ⅱ级(含)以上粉煤灰、S75级(含)以上矿渣粉。
(5)防冻剂:宜采用通过3C认证的复合型混凝土防冻剂,兼有防冻、早强、引气、减水等功能。但要了解其主要成分和适用范围并应按《混凝土防冻剂》(JC 476)做好进场验收工作,含气量宜控制在3.0%~5.0%。
(6)拌合水:≤60℃的温水,采用蒸汽锅炉并通过汽水热交换器加热。
(1)职工防寒用品。
(2)热水锅炉及汽水热交换器、储水池(最好在池壁外加保温层)。
(3)供暖系统。
(4)搅拌车保温套。
(5)骨料仓及外加剂池清理。
(6)骨料防积雪用苫布(指露天堆放的骨料仓)。
(7)搅拌车、泵车及装载机冬季用机油、柴油及防冻液。
(8)热水及采暖用煤。
(1)制定冬期施工技术方案,做好预拌混凝土冬期施工技术交底工作。
(2)熟悉掌握有关混凝土冬期施工的各种标准、规范和规程,熟悉冬期施工方案,掌握冬期施工的具体要求、措施,并认真贯彻执行。
(3)做好冬期施工前的混凝土配合比试验工作。
(4)制定测温制度。
(5)配置-30℃及以内刻度的温度计。
(6)根据不同气候温度、不同配合比进行混凝土热工计算。
(1)最小水泥用量不宜小于280kg/m3,最大水胶比应≤0.55,严格控制在《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104)及其它相关标准要求的范围内。
(2)掺合料、防冻剂品种及掺量,应根据结构所处的环境和设计要求通过试验确定。
(1)控制室全封闭,并有供暖措施,以提高搅拌机的环境温度。首次搅拌前,用热水或蒸汽对搅拌缸进行预热,避免造成混凝土温度的损失。
(2)采用≤60℃的热水拌制混凝土(最低气温在-15℃以上时,完全可以满足要求,可用混凝土的出机温度反过来调节热水的温度),避免水泥与较高温度的水直接接触而使水泥产生假凝现象;适当延长搅拌时间(可较常温下的搅拌时间基础上延长15~30s),使拌合物均匀一致,控制混凝土拌合物出机温度≥10℃。
(1)搅拌运输车罐体外加保温套,必要时对其进料口用保温材料封堵;首次装车前,用热水或蒸汽对搅拌车罐体内进行预热,减少混凝土拌合物的温度损失。
(2)根据工地所处的位置制定最佳行车路线,缩短运送时间。
(1)生产部门在接到工地混凝土浇筑申请单后,根据混凝土进场时间安排拌合水加热、发动车辆,做好一切生产准备工作。
(2)随时与现场施工方人员取得联系,根据现场实际情况安排发放车辆,避免搅拌车在施工现场长时间滞留。
(1)按批量对原材料进行检验。
(2)坍落度检测每班不少于4次,用于强度检测留置的混凝土试件每批量不少于4组。
(3)环境大气温度检测每昼夜不少于4次。
(4)拌合水温度检测每班不少于8次,其它原材料温度检测每班不少于4次。
(5)混凝土拌合物出机温度及到达施工现场入模时的温度每班不少于4次,并确保入模温度不低于《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104)的规定值5℃。
(6)必要时增加检测次数,并做好记录备查。
(1)模板、预留孔(洞)、钢筋和预埋件检查,清除冰雪冻块及杂物,脚手架、马道的搭设和防滑措施检查,振捣机械、工具用具的准备,模板保温、模板及钢筋的预热等。
(2)泵车(或拖式输送泵、溜槽、吊车用料斗等)的预热、保温。
(3)养护用塑料薄膜、保温材料,防风、防寒、防冻的保护措施。
(4)测温用温度计等。
(1)混凝土浇筑时要保证其拌合物的均匀性和密实性。
(2)要采用机械振捣且振捣速度要快。
(3)振捣后要立即用抹子抹平。
(1)掺防冻剂混凝土一般采用负温养护法,日均气温低于5℃时不得浇水养护。
(2)负温养护法适用于不易加热保温、且对强度增长要求不高的一般混凝土结构工程。
(3)负温养护法施工的混凝土,应以浇筑后5~7d内的预计日最低气温来选用防冻剂,起始养护温度不应低于5℃。
(4)混凝土浇筑后,裸露表面应采用塑料薄膜覆盖,同时根据需要采取必要的保温措施,尤其在正负温交替的环境,要做到防寒、防风、保温、保湿,避免表层混凝土反复冻融。
(5)采用负温养护法时,在混凝土达到受冻临界强度前应每隔2h测温一次,并做好记录。
(6)在混凝土内部温度降到防冻剂规定温度之前,混凝土应达到规定的受冻临界强度,如未达到受冻临界强度,则应继续加强保温、保湿养护。
(7)模板和保温层应在混凝土冷却到5℃时方可拆除,或在混凝土表面温度与外界温度相差不大于20℃时拆模,拆模后的混凝土应及时覆盖、缓慢冷却。
(8)在混凝土强度达到设计强度等级的50%时,方可拆除养护设施。
(1)当室外最低气温不低于-15℃时,采用负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应小于4.0MPa;不低于-30℃时,混凝土受冻临界强度不应小于5.0MPa。
(2)强度等级≥C50的混凝土,其受冻临界强度不宜小于设计强度等级的30%。
(3)有抗渗要求的混凝土,其受冻临界强度不宜小于设计强度等级的50%。
(4)有抗冻耐久性要求的混凝土,其受冻临界强度不宜小于设计强度等级的70%。
(5)混凝土受冻临界强度,可按同条件养护试件确定,亦可根据《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104)附录B确定。
预拌混凝土冬期施工不同于常温施工,在进入冬期施工前,供需双方必须充分做好冬期施工的各项准备工作,制定详尽的施工方案和切实可行的技术措施,加强双方的联系与沟通,严格执行国家的相关标准、规范和规程,达到确保混凝土质量的目的。
[1]项玉璞,曹继文. 冬期施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]JGJ/T 104-2011.建筑工程冬期施工规程[S].
[3]GB 50164-2011.混凝土质量控制标准[S].
[单位地址]内蒙古包头市土默特右旗110国道萨拉齐高速路口东500米北侧 包头市土默特右旗兴达工贸有限公司(014100)
马永胜(哈尔滨佳连混凝土技术开发有限公司,高级工程师)
黑龙江省属于我国严寒地区,每逢冬季,困扰着我们的主要问题是:如何保证混凝土质量?如何保证工程质量?
就上述两个疑问,依据国家的相应标准规范,结合长年的工作实践,浅谈一下混凝土冬期施工中的注意事项,大致从以下几个方面阐述自已观点,供同行们参考交流。
1 混凝土供应单位
在黑龙江地区的冬期施工,所使用的混凝土均为预拌商品混凝土,混凝土近一半生产企业都可进行冬期施工,其中,有一些规模较大生产企业(水能加热,砂石骨料有储存库,储存库均为钢屋架厂房且铲车在库房里正常工作)完全符合了冬期施工所需的条件。
1.1 预拌商品混凝土生产企业的生产线
做为商品混凝土生产线,在冬期施工中,生产线的保温工作是很重要的一个环节。主要是考虑生产部分设备在负温情况下,无法正常运行。
混凝土生产企业对商品混凝土生产线均采用苯板进行保温;且将生产线做管道连接,生产期间,采用热气锅炉送热气,保证了整条生产线(皮带、搅拌设备及骨料料仓等部位)均为正温。
控制混凝土出罐温度、保证混凝土入模温度,首先采取水加热措施(小企业通常采用对细骨料加热,成本增加,且生产过程中挂仓,不易下料;大规模企业不存在此现象)。水均采用热气加热,保证生产期间的水温不低于50℃;外界大气温度若低于-20℃,细骨料也应做加热处理(储备仓房中也采用热气管道)。
为能达到上述要求,且降低冬施成本,可采用以下方式,进行相应地设计送气管道排序:
热气锅炉→储备水箱→电脑操作室→生产线
1.2 商品混凝土所使用的原材料
1.2.1 水泥的选用
依据工程,施工部位,混凝土浇筑环境等方面选用水泥,建议浇筑地下部位,可采用相应标准要求的水泥;地上部分建议采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥;所选用的水泥初凝时间不要超过3h;水泥早期强度不要过低;尽量采用新生产的水泥。
1.2.2 骨料的选用
细骨料(砂)方面:采用细度模数较大且符合级配区Ⅱ区砂(主要目的是,便于生产,砂子过细,经过挤压后,砂子抱成团,不宜下料),含泥量要低于3.0%,且不允许砂中有大泥块或其它如骨棒、树枝等杂物。
粗骨料(碎石或卵石)方面:级配要满足相应的标准要求,石子级配不得使用单粒级石(混凝土热量损失后,极易出现堵管或混凝土不易泵送等现象),级配要保证连续级配,且最大粒径低于20mm的石子,含泥量、泥块含量不得超标,尤其浇筑超流态混凝土时,所采用的石子要优于夏季使用的石子。
1.2.3 混凝土外加剂的选用
考虑到冬期施工中的混凝土临界强度,我们要优先选用性能好的泵送剂:泵送剂减水率、与混凝土相容性好、质量较稳定的产品。要索取混凝土防冻剂生产厂家的营业执照、3C认证证书、型式检验报告等相关材料,做好存档备案工作。
根据长年实践生产情况,考虑到混凝土外加剂与混凝土中的水泥等胶凝材料的表面作用,生产过程中便利等情况,笔者通过大量的试验、实践证明,采用萘系减水剂粉剂,应用到冬期施工的混凝土,效果还是行之有效的,发挥萘系减水剂中的硫酸钠组分,在混凝土临界强度方面,起到了一定的作用。
冬期施工过程中,笔者认为采用液体泵送剂时,聚羧酸系、氨基磺酸盐系对水温是敏感的,水温忽高忽低,都会对混凝土的初始性能有一定的影响,特别是混凝土初始坍落度会忽大忽小,且生产出来的混凝土初凝时间较萘系粉剂偏长。
其次,我们主要还要选用良好的混凝土防冻剂。
混凝土防冻剂对混凝土的临界强度及混凝土硬化前、硬化后都有一定的影响,选择一个良好的防冻剂,也是我们混凝土生产企业技术人员最头疼的事:价格高的,质量好的,公司经理不同意(只看表面价格,不考虑综合成本,不听技术人员的分析);价格低的,质量不好,技术主管不敢用。
现有的防冻剂大部分以无机盐为主,采用以元明粉、氯盐、亚硝酸盐等无机盐复配为主,针对检测防冻剂中氯离子含量,还是有必要的。
检测混凝土防冻剂经常忽视情况:
只重视受检与基准混凝土的抗压强度比,受检混凝土的含气量还是必不可少且很重要的。认为一种防冻剂的好与坏,不能单独从某一个指标来断定该种防冻剂的好与坏;
还要根据浇筑部位及混凝土技术要求,精心地选用混凝土防冻剂,如有预应力张拉的混凝土,就不能采用亚硝酸盐型防冻剂;
此外,混凝土防冻剂在混凝土中的后期强度也是一个重要的检测指标,有的防冻剂早期强度好,后期强度发展良好;有的防冻剂早期强度好,后期强度发展缓慢,且后期停止增长;有的防冻剂早期强度不理想,但后期强度发展缓慢,在选用过程中,要权衡混凝土防冻剂的综合指标还是很重要的。
少部分采用乙二醇、甲醇、三乙醇胺等有机物作为防冻剂,但使用过程中,安全是个重要问题,且部分有机物还存在对环境污染,对人体有害的物质,不建议采用有机防冻剂用于混凝土中。
1.2.4 矿物掺合料
进入冬季,除有特殊混凝土外(桩、大体积混凝土、转换梁等控制水化热的部位,混凝土施工环境温度为正温的),单方混凝土矿物掺合料,取代水泥率最好不要超过15%,且矿物掺合料品种不要多。
矿物掺合料的质量要严格把关,不合格的,坚决不用,甚至做到,进厂的矿物掺合料一车一检。
1.2.5 混凝土配合比
要依据生产企业的大宗原材料,做好冬期施工前的混凝土配合比试验工作,用好混凝土低温试验箱,做好不同温度下的混凝土配合比设计工作;配合比试验过程中,还要考查混凝土防冻剂的质量;依据混凝土临界强度等相关数据,确定不同温度下的混凝土冬期施工配合比。
1.3 生产过程中注意事项
(1)胶凝材料不要打混仓,且忌不要使用装矿物掺合料的筒仓装水泥;
(2)经常检查混凝土拌合用水的温度;
(3)质检人员、操作人员在输入配合比时,严格按照生产开盘鉴定单上的相关用量进行输入;
(4)精心选择混凝土原材料投放次序;
(5)生产中,严格监控混凝土坍落度的大小,且按照相关要求,进行留置试件,且留置试件组数符合国家相应标准要求,尤其混凝土临界强度试件;
(6)混凝土运输搅拌车应有保温被,且车内严禁有剩余刷罐水,且进入施工现场,司机不得随意加水;
(7)必要时,混凝土供应单位应携带录像机或照相机,记录施工现场实际情况,以备使用。
2 施工单位
混凝土是一种半成品,进入现场的混凝土质量,主要依靠施工单位的维护和保证,他们应注意以下事项:
(1)消除“混凝土中掺入混凝土防冻剂,混凝土就不受冻”的理念;
(2)混凝土进入现场,要检查混凝土运输车内的混凝土温度、入模温度;
(3)必要时,要对混凝土浇筑现场进行整体包裹,现场有必要设炭火炉或排热气管道;
(4)生产前,生产任务单提前交给混凝土供应单位,以便与施工方进行技术交流和配合比签发工作;
(5)对浇筑完毕的混凝土,依据不同部位,应及时采取覆盖保温工作,以防混凝土受冻;
(6)做好混凝土测温工作,测温记录需齐全;
(7)进入施工现场的混凝土,不允许任何人擅自加水,来调整混凝土的流动性。
冬期施工混凝土的质量是很重要的,冬期施工的工序看来也是个麻烦的工序,但各工序均做好施工前准备工作,冬期施工的混凝土质量还是很好控制,很好施工,很好保证的。
沈骥(合肥天柱包河特种混凝土有限公司,高级工程师)
根据我国现行《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104—87)规定:当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工;当室外日平均气温连续高于5℃时解除冬期施工。目前,大部分地区已经进入冬期施工阶段,本人对近年来冬季混凝土应用的一些经验与方法进行了整理与分析,与同行一起交流,仅供参考。
1 商品混凝土公司生产管理方面
1.1 控制入模温度
严寒地区,混凝土拌合物出机温度不得低于15℃,入模温度不得低于10℃;在寒冷地区,混凝土拌合物的出机温度不得低于10℃,入模温度不得低于5℃。
1.2 原材料及其要求
(1)水泥:宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不得加热,可提高水泥周转,尽量使用“新鲜”水泥。
(2)水:当气温低于-5℃时,混凝土原材料加热应优先采用加热水的方法。
(3)骨料:当气温低于-10℃时,采用加热水的方法已不能满足要求时,应再对骨料进行加热。骨料加热最高温度一般不超过40℃。粗、细骨料必须清洁,不得含有冰、雪等冻结物及易冻裂的物质;当使用碱活性骨料时,由外加剂带入得碱含量不宜超过1kg/m3混凝土。
1.3 配合比要求
(1)生产搅拌楼应严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产,不得擅自修改配合比。
(2) 试验技术人员要特别加强冬季砂石骨料含水率的测定,严格控制混凝土水灰比,充分考虑到骨料及防冻剂溶液中含有的水分,从拌合水中扣除。混凝土的水灰比对混凝土的抗冻性能有决定性影响,随水灰比的增加,抗冻性降低。对于重要结构,薄壁结构的混凝土水泥用量在常用配合比设计基础上上可增加10%。
(3)砂石骨料中不得含有冻块,并严格控制骨料级配,级配不良会降低抗冻性能。严格控制骨料含泥量,含泥量大小对混凝土用水量影响很大,且影响强度。
(4)在抗冻混凝土配合比设计时,应对得出的混凝土配合比进行抗冻融性能试验验证,应注意生产应用配合比中由粉煤灰、矿粉等掺合料最大取代量。
(5)选用不同的防冻剂,对水泥的要求也不同。在选择防冻剂的同时,首先要考虑防冻剂与水泥品种的相容性,对混凝土品质无明显损害。
(6)适当提高混凝土强度等级。
(7)保证施工和易性的要求下,应尽量降低坍落度,尽量采用低水灰比。
(8)安排专人记录天气预报情况,对预报气温仔细分析取保险值,分别按-5℃、-10℃和-15℃对防冻剂试验,严格控制防冻剂的掺量。
1.4 搅拌运输
(1) C60以下等级的普通混凝土正常搅拌时间在40s左右,冬期施工,混凝土搅拌时间应比常温下延长50%,约60s左右;混凝土拌制的时间最短不应小于180s。搅拌前先用热水冲洗搅拌机10min,搅拌时投料顺序按正常步骤进行。生产期间,要安排专人负责砂、石骨料仓的下料,及时清除砂石冻块。
(2)保证混凝土在运输中,不得有表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度急剧损失等现象。保证运输中混凝土降温速度不得超过5℃/h,保证混凝土的入模温度不得低于5℃。严禁使用有冻结现象的混凝土。罐车必须装上保温套,接料前用热水湿润后倒净余水,以减少混凝土的热损失。
2 防冻剂的选用
防冻剂一般从建筑物的结构类型、性质、施工部位以及防冻剂使用的目的来选择。选择中应考虑:改善混凝土或砂浆的和易性,减少用水量,提高拌合物的品质,提高混凝土的早期强度;降低拌合物的冻结冰点,促使水泥在低温或负温下加速水化;促进早中期强度的增长,减少干缩性,提高抗冻融性;在保证质量的情况下,提高模板的周转速度,缩短工期,缩短或取消加热养护,降低成本;选用防冻剂时要注意其对混凝土后期强度的影响、对钢筋的锈蚀作用及对环境的影响等。
2.1 防冻剂的类型
一般混凝土工程中可以采用下列防冻剂:
(1)强电解质无机盐类:
①氯盐类:以氯盐为防冻组分的外加剂;
②氯盐阻锈类:以氯盐与阻锈组分为防冻组分的外加剂;
③无氯盐类:以亚硝酸盐、硝酸盐等无机盐为防冻组分的外加剂。
(2)水溶性有机化合物类:以某些醇类等有机化合物为防冻组分的外加剂。
(3)有机化合物与无机盐复合类。
(4)复合型防冻剂:以防冻组分复合早强、引气、减水等组分的外加剂。
2.2 防冻剂适用温度选择
(1)在日最低气温为0~-5℃,混凝土采用塑料薄膜和保温材料覆盖养护时,可采用早强剂或早强减水剂;
(2) 在日最低气温为-5~-10℃、-10~-15℃、-15~-20℃,采用上款保温措施时,宜分别采用规定温度为-5℃、-10℃、-15℃的防冻剂。
2.3 防冻剂对混凝土性能的影响
2.3.1 拌合物性能
因防冻剂中的尿素和NaNO2对混凝土拌合物有塑化作用,如果保持流动度不变,能减小水灰比,这对冬期混凝土是很有利的。然而K2CO3则相反,对拌合物的流动性有一定的影响。
另外,使用防冻剂后还可能增加混凝土的泌水性。如用于泵送施工,可能增大输送压力。
2.3.2 力学强度
与不掺防冻剂的空白混凝土在标准养护下的强度对比,使用防冻剂的混凝土3~7天的早期强度明显提高,但后期强度可能有不同程度的降低,甚至低于不掺防冻剂的空白混凝土强度。
2.3.3 抗渗性能
根据成分不同对抗渗性能的影响不同,在有抗渗性能特殊要求的结构中,如用防冻剂要谨慎,应作抗渗性能试验,更不能使混凝土早期受冻害。
2.3.4 抗冻性
前苏联资料认为,除K2CO3外,掺其他防冻剂的混凝土的抗冻性都不降低。
然而,西方学者的一些著作持不同的观点:掺大量盐类的混凝土抗冻性会降低。因此在对抗冻性有特殊要求的结构中,用防冻剂要谨慎,使用之前必须做抗冻性试验。
2.3.5 盐析现象
由于钠和钾的离子不直接进入水泥水化生成物,而留在混凝土中的液相中,在水分蒸发时,盐会析出于混凝土表面,泛白影响混凝土表面美观。盐的结晶压力也可能破坏表层混凝土结构。
2.3.6 碱骨料反应
如骨料有活性,钠和钾盐防冻剂会加剧碱-骨料反应,特别在水泥本身呈富碱状态时,会更甚。
3 冬季混凝土施工
3.1 冬季混凝土的抗冻理论
受冻前普通混凝土“临界”强度的概念是:当混凝土的早期强度达到“临界”强度时,可保证混凝土不遭受冻害。对于C20~C30混凝土,其临界值为设计强度的40%,C40~C50混凝土,其临界值为设计强度的30%。总之,混凝土的“临界”强度,其数值不应小于5MPa。
3.2 预防冻害的施工技术有以下几点
(1)确保混凝土在强度达到5MPa之前,不遭受负温作用。
(2)新老混凝土相接的施工缝处混凝土必须在0℃以上浇筑。如老混凝土的表面处在露天状态0℃以下,必须采取保温措施提高表面温度。
(3)加强振捣,确保混凝土密实,振捣不良易造成蜂窝麻面,破坏混凝土表面的完整性,引起渗漏,降低抗冻性。
(4)在混凝土浇筑现场,若遇下雪天气绑扎钢筋,绑好钢筋的部分加盖塑料布,减少积雪清理难度。浇筑混凝土前及时将模板上的冰、雪清理干净。做好准备工作,提高混凝土的浇筑速度。在混凝土泵体料斗、泵管上包裹阻燃草帘被,防止因混凝土供料不及时,导致泵斗、管内的受冻而急剧降温。
4 冬季混凝土养护
冬季混凝土养护措施十分关键,正确的养护能避免混凝土产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。在冬施条件下必须采取冬施测温,监测混凝土表面和内部温差不超过25℃。
4.1 冬季施工工艺主要有三种方法
(1)蓄热法:利用保温材料或临时保温放风棚保持混凝土原有的热量和水化热量,维持混凝土硬化温度,不采取其他特殊措施。
(2)主动加热法:模板外通蒸汽,模板内以电热加温,原材料加热等。
(3)暖棚法:在工程外搭盖暖棚,暖棚内设电热风机,蒸汽热风机,暖气片,火炉等。
大体积及中体积混凝土内部是不会受到冻害的,水化热作用使混凝土内部温度上升,早期温度都在5℃以上,所以气温在-5℃以上时仍然可以按普通方法施工,只有在特别寒冷时期,混凝土遭受-4~-10℃以下的初凝温度,才有可能引起冻害。
4.2 部分养护实施方法
4.2.1 柱混凝土养护
钢柱模板在模板背楞间用50mm厚聚苯板填塞,模板支设完成后用铁丝将阻燃毡帘固定在外侧,转角地方必须保证有塔接。
4.2.2 顶板、梁混凝土养护
顶板、梁混凝土上下部保温为在下层紧贴建筑物周围(整层高度)通过在脚手架上附加横杆满挂彩条布,楼梯口满铺跳板上绑草帘被。在新浇筑的混凝土表面先覆盖塑料布,再覆盖二层毡帘被。对于边角等薄弱部位或迎风面,应加盖毡帘被并做好塔接。
4.2.3 养护时注意事项
测量放线必须掀开保温材料(5℃以上)时,放完线要立即覆盖;在新浇筑混凝土表面先铺一层塑料薄膜,再严密加盖阻燃毡帘被。对墙、柱上口保温最薄弱部位先覆盖一层塑料布,再加盖两层小块毡帘被压紧填实、周圈封好。拆模后混凝土采用刷养护液养护。混凝土初期养护温度,不得低于-15℃,不能满足该温度条件时,必须立即增加覆盖毡帘被保温。拆模后混凝土表面温度与外界温差大于15℃时,在混凝土表面,必须继续覆盖毡帘被;在边角等薄弱部位,必须加盖毡帘被并密封严实。
除了以上注意事项以外,商品混凝土企业及施工单位还应针对冬期混凝土的应用特点,对相关人员进行必要的技术培训,使得所有相关人员明确冬季混凝土生产、施工的特殊性,强化质量意识,科学、统筹地安排人员把握好每一个生产、施工环节,确保冬期混凝土应用顺利进行。
王军(新疆恒石新型建材有限公司,总工程师)
每年我国的东北、西北地区都会面临冬期施工的问题。由于冬期外部环境恶劣,给正常施工带来了难度,每年开春都或多或少会发现由于冬期施工措施不到位而造成的工程质量问题。那么怎样才能保证冬期混凝土的施工质量呢?当然要准备的措施很多,笔者认为最主要的关键是温度和防护问题。只要这两点能做到,混凝土的工程质量就可以得到保证。
在进入冬期生产前,混凝土生产企业应对已有的混凝土任务进行排查,了解技术要求及施工时间,根据上述信息和本单位的设备现状,制定本单位冬期生产技术措施和下列准备工作:
(1)设置加热设备,以便对水、砂石,泵送剂加热,还要对机械设备进行围护保温,保证冬期生产时温度在5℃以上,特别要对有传感器的部位进行重点保护。对混凝土运输车辆用保温套包裹保温。
(2)进砂石料时尽量采用风干的,并对砂石进行覆盖保温.
(3)进厂前需对所用外加剂(早强剂、防冻剂)的性能进行检测,与生产厂进行沟通,了解其中的主要组分和掺量。
(4)对全体员工进行一次冬期生产方面的技术培训。
(5)向施工现场发放冬期施工注意事项,根据不同的工程部位和对象,提出施工现场应做的工作。
冬期生产混凝土应根据不同的气候条件和工程部位及施工现场的技术措施,采用不同的外加剂(指早强剂、防冻剂)及掺量。
冬期生产时的质量控制要注意以下事项:
(1)选用外加剂前应严格按相关标准和规程要求进行。
(2)严格混凝土生产测温制度,设专人测温,保证混凝土出厂 、入泵和入模混凝土温度。
(3)大气温度在-5℃以内时,将水加热到40℃左右,就可保证混凝土出机温度在10℃以上。但要注意水温不能过高,如超过规范规定温度时,应先将水与砂石混合搅拌后再加水泥,在混凝土中掺入早强剂,施工现场做好覆盖保温工作就可以了。
大气温度在-5℃以下时,应根据当时的环境温度,除水加热外还应对砂石进行加热,延长混凝土搅拌时间,但仍应以水加热为主。保证混凝土出机温度,保证混凝土入模温度不低于5℃,施工现场应在施工面搭设暖棚,保证棚内距地面50cm处的温度不低于5℃。在搭设暖棚时要特别注意棚下连接处的处理,棚布不要离被保护混凝土处太近,距离最好在50cm左右,同时要使棚布下沿不透风。因为棚的下部是整个棚温最薄弱的部位,是混凝土受冻的高发区。棚内如果架设火炉应注意不要离混凝土表面太近,防止混凝土脱水,对混凝土强度造成影响,混凝土表面施工完毕后立即用保温材料覆盖。
(4)施工现场要做好保温和测温工作,及时了解混凝土的混凝土温度情况。
(5)冬期施工掺混凝土防冻剂的误区
有人认为混凝土防冻剂掺入后,不用采用任何措施。这个认识是不对的,大家知道,混凝土在0℃以下时,强度增长很慢或不增长。如当时的气温是-10℃,但不能保证整个冬期大气温度不下降,如果温度再次下降,混凝土没有达到临界强度,就会对混凝土造成冻害。
(6)混凝土中掺入防冻剂后应适当提高强度等级,因为有的混凝土防冻剂对28 天强度是有影响的。
总而言之做好混凝土冬期生产施工的最基本要点为保证养护温度,只有这样,混凝土的质量才能得到保证。