连军政
摘 要:北方地区属于严寒地带,冬季时间比较长,温度非常低,为了提高工程效率,缩减成本,通常混凝土施工不安排在冬季。然而受到工期影响,冬季混凝土施工也是极为常见的。本文以冬季混凝土施工为例,简单介绍了其原理方法、影响因素和注意事项。
关键词:混凝土;冬季施工
1.冬季混凝土施工原理与方法
1.1原理
在冬季施工阶段,混凝土强度会发生一定改变,其原因是水形态的转换,针对刚刚浇筑的混凝土在完全凝结之前都会处于预养环节。此环节的混凝土其核心要素是液相,凝结前预养周期越长,强度流失就越小,冬季混凝土施工凝结后还需实施养护,强度会进一步提升,提升进度逐渐缓慢[1]。总的来讲,预养环节越长,混凝土凝结后强度流失越小,对于预养周期短的混凝土而言,凝结后强度会受影响。对此,预养环节是凸显水化功效,减轻凝结强度,实现预养效果。
1.2方法
冬季混凝土施工方法较多,最终目的是维持混凝土强度。选择优化配合比能够全面提升混凝土凝结强度,方法是采用质量好的水泥从而增强其抗冻效果,增加水泥含量缩减水灰比例,这样水泥受冻时不会因为寒冷而降低强度。
在施工环节需注重材料的选用,外加剂与颗粒硬度高的材料优先,提升混凝土热膨胀数额,接近四周砂浆膨胀系数。冬季来临为确保混凝土出机温度,应采用拌含水加热法,倘若实现不了,可适当加热骨料,严禁直接加热水泥。在加热拌合水过程中温度要控制好,倘若超出指定温度便调节加热顺序,搅和骨料和水,随后倒入水泥,避免水泥假凝,降低施工质量。通常骨料在加热时选用排管通热水、通蒸汽加热法来实现,骨料加热温度要控制在60度。蒸汽加热过程中,可径直加热粗骨料,对混凝土水灰比无影响,混凝土开始拌和前需清洗拌合机,时间需延迟。传送问题是混凝土冬季施工需关注的一点,传送期间运转次数要缩减,防止降低热量,结束后需清洗仪器,传送前加热,浇筑基岩,查看混凝土表层体温,若是负数,需用热水提温。
2.冬季对混凝土性能的影响
2.1降低强度
冬季环境温度比较低,当混凝土处于低温状态下时,其强度会明显提升,然而这时候温度对水泥水化的影响较弱,温度越低,强度上涨越慢。另外,温度越低水泥水化频率越低,若温度在5度时,水化功效缓慢;若温度在0度时,水化功效静止。冻结时的体温,水分、空气含量均对混凝土硬化有一定影响。混凝土中游离水出现冻结,水分体积快速膨胀,约为9%,内部形成冻胀应力,如果初期强度不能抑制冻胀应力,内部会出现裂痕;钢筋四周出现冰膜,从而降低钢筋与混凝土粘力、强度。所以倘若温度低于5度,需选用有效的方法来防止混凝土凝结。
2.2耐久性差
当混凝土在冬季施工时,会形成一定的温度应力,表层产生裂痕同时受荷载影响慢慢变大,从而降低耐久性、抗冻性、抗裂性。
2.3早期性能低
如果混凝土冻结会在某种程度上减轻物理力学性能。经研究发现,当混凝土浇筑处于低温环境下实施时,其初期凝固时间与最终凝固时间都会拖延,然初期凝固时间拖延相比于最终凝固时间要分明很多。低温状态下混凝土表层水蒸气快速凝固变成水,从而提高了外围混凝土水灰比,减少混凝土强度与表层抗渗性。
3.冬季混凝土施工注意事项
3.1基本要求
第一,混凝土在冬季施工过层中,采用的水泥材料为硅酸盐与常规硅酸盐,为了按时竣工,节省养护资金,可使用早强型常规硅酸盐水泥,条件允许亦可使用快硬水泥。
第二,不可在晚上进行浇筑,最佳的浇筑时间为上午九点,下午四点。
第三,经过一段时间的冷却,混凝土温度在5度左右后邊可进行拆卸,拆模要思考混凝土强度。
第四,确保混凝土配合比的严谨性、规范性。为了避免进一步冻害,水量需下降至最低,如果骨料配比优良且粒径偏大,可适当缩减用水量。此外,加入适量的减水剂,提升混凝土抗冻效果,采用高效减水剂。成分中含有氯盐的外加剂可直接腐蚀钢筋,所以严禁选择含有氯盐的外加剂。
第五,在冷却之前混凝土框架不可受动力因素与冲击荷载的影响[2]。
3.2混凝土配制与拌制
第一,在调配混凝土的过程中,水泥强度级别应控制在42.5,水灰比低于0.5。
第二,在搅拌混凝土过程中加入适量外加剂,使其抗冻性得到一定提升,倘若施工季节选在冬天,便不适合掺用抗冻剂。
第三,将暖棚增设在拌合站处,确保暖棚温度高于10度。拌制混凝土之前需立刻停止,随后使用热水清洗拌盘,覆盖时材料应选用保温性高的,以免产生冻块。
第四,不同类型的材料温度需符合标准规划要求。若材料与设计规范不符时,可加热拌和水及材料,然而不可对水泥直接加热。
第五,搅拌混凝土的过程中,应对配合比与坍塌度进行严密掌控,骨料中不能出现冰雪与凝固的团块,放入集料前,需使用热水清洗设备,维持设备的润滑度。加料次序为:集料-水-水泥。
3.3混凝土传送与浇筑
第一,传送混凝土期间尽可能的减少搅拌及浇筑周期,确保混凝土在传送过程中不会有任何凝固、离析、水泥砂浆消失等现象。
第二,混凝土进行浇筑时应对模板、钢筋予以查看,保持两者的整洁性,还要确认模板强度、硬度、平稳性是否与标准规范一致,钢筋部位是不是满足设计条件。浇筑结束后养护温度需与设计标准一致,直到新的混凝土满足抗冻条件后。
3.4混凝土养护
第一,混凝土中间温度、表层温度不可与室外温度相差太大,应控制在标准范围内;如果混凝土结构具备较强的抗裂功效时,温度应低于25-30度。
第二,混凝土拆模过程中,其表层温度和中间温度,表层温度和外界温度,两者温差应低于20度。
第三,在减少混凝土内外温差时,可选择内部温差法来实现。内部温差法是将水管搁置在混凝土内部,倒入冷却水,使混凝土内部温度有所缓解。冷却应在混凝土浇筑之后实施。投毛石法在混凝土冬季施工中经常使用,防止混凝土开裂。
第四,保温法主要用于结构裸露的混凝土表层和模板外侧所遮盖的保温材料,常见的有湿砂、锯木、草袋。在持续散热期间,始终维持混凝土温度,内外温差不超过20度。结合工程详细状况,尽量增加养护周期,拆模结束后马上填补遮盖,同时防止近期骤冷气候影响,预防混凝土早期和中期裂缝。
3.5模板废除
第一,当混凝土强度可以保障结构棱角不受伤害的情况下,可废除非承重侧模,混凝土强度应控制在25兆帕。
第二,当混凝土抗压强度可以保障结构层面不出现坍塌与缝隙时,可拆卸芯模与预留孔道内模。
第三,当混凝土强度可以肩负自重荷载与叠加荷载时,可废除钢筋混凝土结构的承重模板与支架。
第四,对于结构加热养护结构模板与保温层而言,废除条件是当混凝土表层温度冷却至5度后。完成拆装后如果混凝土表层温度和环境温度相差超过20度,还应对混凝土表层进行遮盖保温,让它慢慢变凉[3]。
结语
综上所述,冬季混泥土施工期间,相关部门需拟定严谨的施工计划与质量保障方案,从根本上提高施工效率。据研究证实,当混凝土处于低温状态下进行施工时,只要与场地环境、项目特性、大气温度相符,选用合适的材料、合理拌和混凝土、落实传送、养护、保温等各项工作,推行冬季施工技术方法,便可最大限度的降低混凝土冬季施工风险,确保混凝土结构的施工质量并满足工期要求。
参考文献:
[1]杨跃平.建筑工程混凝土冬季施工工艺及质量控制措施研究[J].工程技术研究,2019(9):98-99.
[2]池宗鹏.浅谈冬季混凝土施工措施和要点[J].四川水泥,2018(10):173-174.
[3]梁超.浅析道桥工程混凝土施工的冬季浇筑技术[J].科学技术创新,2018(6):204-205.