韩红霞
摘要:在冬季低温环境下,混凝土拌合物浇注后易因低温而逐渐硬化和凝结现象,直至最终强度,这是由于水泥水化而形成的。一旦室外温度降至0℃以下,混凝土就无法达到临界冻结强度,混凝土中的部分水开始冻结,慢慢从液态水变为固态冰。使水参与水泥水的作用后,温度下降而降低,直至停止,都会影响水泥的强度。当水结冰时,体积将增加约9%。而冰晶应力的形成,使混凝土内部结构产生微裂缝,对混凝土强度的增长造成冲击,解冻后,混凝土强度虽然有所增长,但结构已无法恢复到原来的状态,混凝土抗冻性和强度均低于正常值。因此,必须提高混凝土冬期施工技术水平。
关键词:建筑工程技术;混凝土冬季施工技术;分析研究
1冬季混凝土施工原则
冬季室外条件下的混凝土施工,如果不采取一系列适当的防护措施,在混凝土施工过程中,部分水将转化为固体冰,冰的量可达到正常混凝土水的10%。因此,在混凝土施工过程中,水形成的大量冰会产生很大的膨胀应力,严重损害混凝土本身的质量,进而削弱混凝土本身的强度。随着天气温度的缓慢上升,混凝土中某些固态的冰慢慢融化,随着水分的蒸发,其混凝土结构中出现许多缝隙,导致混凝土密实度严重不足,其强度也将大大降低。所以我们在冬季进行混凝土施工,必须通过一系列的防护措施来保证混凝土本身的质量,否则会给我们的工程质量埋下严重的隐患。
2冬季低温对混凝土性能的影响
2.1低温对混凝土强度的影响
在低温条件下,水泥的水化率会显著降低,容易对混凝土的整体强度产生不利影响。特别是在蒸汽温度达到-10℃以下的条件下,在混凝土搅拌过程中,水泥和水会因直接冻结而充分混合,水泥的水化会直接消失,同时,尺寸也会出现一定程度的膨胀,冻胀应力也随之产生,直接影响混凝土的整体强度。此外,在部分水转化为冰后,冰颗粒附着在混凝土表面的钢筋和骨料上,显著减少水泥浆与钢筋和骨料之间的粘结,进一步降低混凝土的整体强度。
2.2低温对混凝土性能的影响
水化是混凝土在搅拌过程中通过水泥和水的凝结和硬化而获得的强度。在混凝土搅拌过程中,影响水泥水化的因素很多,如材料的使用、各种材料的配比、搅拌温度、搅拌时间等,在这些影响因素中,温度是最重要的因素之一。通过相关研究发现,在混凝土搅拌过程中,除了保证材料和配合比符合实际需要外,混凝土搅拌温度的提高也会显著提高其水化程度,从而提高混凝土的强度。在温度低于0℃的条件下,水会直接结冰,而在冬季施工过程中,温度一般会低于0℃,在这种环境下,混凝土搅拌时,会直接出现大量的水结冰,因此,对水泥水化有直接影响的混凝土性能将因此降低。
3建筑工程冬季混凝土施工技术探讨
3.1合理选择配合比
(1)原材料的选择。在混凝土材料的选择过程中,尽可能选择一些耐旱性好的建筑材料。在水泥等原材料的选用过程中,尽可能使用普通硅酸盐和硅酸盐水泥等建筑材料,要求所有建筑材料的性能能满足建设项目的实际施工要求。在混凝土配合比设计过程中,最小水泥用量应控制在300kg/m3,水灰比应控制在0.55以下。在骨料质量的选择过程中,应积极选择一些级配良好的砾石和卵石进行混凝土浇筑,骨料的碱活性指标也需满足混凝土浇筑的具体需要。
(2)试配。对于低温干强耐久混凝土,为了保证混凝土配合比的合理性,还需要在结合建筑工程实际施工要求的基础上,做好试配混凝土的浇筑,试配工作需要与施工现场地质条件相匹配,水灰比和使用温度等特定环境因素,以确保后续施工需要。
3.2温度控制措施
适用于混凝土施工的温控措施主要包括以下几个方面:一是蓄热法,主要适用于温度在-15℃以上且结构较厚的混凝土建筑施工项目。温度控制措施是水泥砂和水加热处理的主要特点,并在表面覆盖塑料薄膜和保温材料,以保证混凝土的温度,提高混凝土的抗冻性能,蓄热方法简单,操作方便,投资相对较小,但缺点是混凝土强度增长相对缓慢。负温养护法,主要适用于温度在-25℃以上且不需要保温的混凝土结构,对于混凝土强度增长率无较高要求的建筑工程。在混凝土配合比中加入防冻剂可以保证混凝土在零下温度下不会出现凝固状态,不会影响混凝土强度增长的效果。负温养護法投资相对较低,但其缺点在于混凝土强度增长相对缓慢。第三,外加热法主要适用于温度在-15℃以上、混凝土构件正常厚度的建筑工程。采用加热炉、温室等加热措施,使施工现场温度保持在0℃以上,使混凝土以正常速度硬化,以保证混凝土构件的强度和硬度。但外加热法的投入成本相对较大。第四,综合蓄热法是两种保温方法的综合应用,主要适用于温度在-12℃以上的混凝土梁、板、柱、框架结构工程。综合蓄热法投资成本相对较低,混凝微增长速度较快。
3.3混凝土生产
当环境温度在-8℃以上时,为了减少加热工作量,施工人员可选择加热和搅拌水的方式来提高混凝土材料的温度,在此期间,要注意防止高水文引起的水泥材料假凝现象。如果冬季气温较低,仅加热拌和水不能满足施工要求,则应加热骨料、砂、石等原材料。此外,应仔细检查材料,防止冻骨料进入搅拌机,有效降低搅拌机内部温度,进一步影响混凝土施工质量,降低搅拌机生产效率,限制施工进度。同时在冬季施工过程中,由于施工人员还应对施工现场温度、材料温度等项目进行多次测量和记录,以确保混凝土生产的有效性。
3.4混凝土运输
混凝土板完成后,施工人员应及时将其运至施工现场,在此期间,为防止混凝土拌和物的热损失现象,应在运输车外层包裹适量的保温材料,严格控制混凝土的热损失速度,在正常情况下,控制温度为5℃/h。如果处理不当,混凝土材料在运输过程中出现冻结问题,施工人员必须在实际施工中对其进行加热和搅拌处理,使混凝土材料保持液态。运输过程中的保温措施是减少混凝土材料热损失的重要手段,施工人员应缩短运输时间,提高混凝土材料的保温效果。
3.5严格控制浇注过程
在冬季混凝土浇筑中,不仅要保持浇筑的连续性,而且要采取以下几方面的控制措施来保证施工质量:一是提高仓内温度。当环境温度低于0℃时,可在铸件仓面设置带内部加热设备的保温棚,保证仓内温度正常。第二,覆盖表层。混凝土加热时,表面温度会升高,浇筑过程中冷空气会进入浇筑仓,导致仓内温度下降。为了避免这种情况,需要在混凝土仓的表面覆盖一些塑料薄膜,起到保温的作用,减少混凝土热量的损失。第三,选择合适的浇注时间。选择混凝土浇筑时间,需要注意,如果环境温度低于-10℃,需要停止浇筑,并且在-10℃左右的温度下,可以选择高温时间浇筑,防止混凝土裂缝。
4结论
在冬季等恶劣环境的施工过程中,低温天气会对混凝土浇筑施工质量产生一定影响,导致传统的施工工艺难以满足建筑工程的实际施工需求。针对这一问题,建筑企业需要能够明确低温气候对建筑工程施工的影响,并采取有针对性的施工策略,确保建筑工程施工质量。
参考文献
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