大體積混凝土施工溫度控制策略

王 琦

(新疆道路橋梁工程總公司第一工程處)

大體積混凝土施工溫度控制策略

王 琦

(新疆道路橋梁工程總公司第一工程處)

混凝土是當(dāng)代最主要的建筑工程材料之一。介紹了水泥、添加劑等材料的選取，混凝土受凍的臨界強(qiáng)度，以及如何提高混凝土的溫度，對(duì)于冬季大體積混凝土凍裂原因的分析、施工的保溫措施和特殊抗凍方法以及養(yǎng)護(hù)工作，保證混凝土的施工和工程質(zhì)量。

混凝土的配置;臨界強(qiáng)度;溫度控制;保溫措施;抗凍方法;養(yǎng)護(hù)工作

1 大體積混凝土的配置的注意事項(xiàng)

制備混凝土?xí)r，應(yīng)該根據(jù)工程對(duì)和易性、強(qiáng)度和耐久性等的要求，來合理的選擇原材料并確定其配合比例，它的配合比的設(shè)計(jì)按照水灰比例法則的要求進(jìn)行。并且材料用量的計(jì)算主要用假定容重法或絕對(duì)體積法。在配置混凝土?xí)r，拌合的時(shí)候需要用加熱過后并且溫度不超過60℃的水。在攪拌的時(shí)候，骨料不能夠含有凍結(jié)塊狀物體或者是冰雪。投料之前，應(yīng)改用蒸汽沖洗攪拌機(jī)。攪拌機(jī)進(jìn)料的順序應(yīng)該與常溫下施工順序一樣，拌合時(shí)間要比常溫時(shí)間延長(zhǎng)50%?；炷涟韬衔锏某跫?jí)溫度不能夠低于10C。配置混凝土的時(shí)候，首先應(yīng)該采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，并且水泥的強(qiáng)度不能夠低于42.5。(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最低位42.5)

2 混凝土的凍裂原因

混凝土產(chǎn)生凍裂的原因有許多種，主要的原因就是濕度和溫度的變化，混凝土的脆性以及不均勻性，和原材料的不合格，基礎(chǔ)不均勻沉降等。如果商品泵運(yùn)送混凝土的時(shí)候塌落度大，水泥用量過多超過了標(biāo)準(zhǔn)定量，而且粉煤灰的摻量大，水灰所占的比重大使得混凝土的收縮大，容易產(chǎn)生裂縫。在澆筑的初期，如果夜間的氣溫急劇降低，但是仍然會(huì)殘留很高的溫度，內(nèi)部熱漲的混凝土約束了表面混凝土的自由的收縮變形，當(dāng)混凝土表面的溫度應(yīng)力比混凝土本身的抗裂強(qiáng)度大的時(shí)候就容易出現(xiàn)溫差進(jìn)而引起裂縫。在澆筑以后的4～15 h內(nèi)，水泥的水化反應(yīng)十分的激烈，出現(xiàn)了泌水與水分急劇增加的情況，容易引起失水收縮的情況產(chǎn)生裂縫。因?yàn)槊?xì)孔中水分的蒸發(fā)，使得了細(xì)孔中形成了負(fù)壓，繼續(xù)干燥使得吸附水相繼的蒸發(fā)，引起了顯著地水泥石壓縮，混凝土因?yàn)槭湛s變形而產(chǎn)生了裂縫。

3 大體積混凝土的保溫措施

(1)加減保溫層，實(shí)現(xiàn)控制結(jié)構(gòu)物的內(nèi)外溫差，及其與環(huán)境的溫差，兩者允許的最大溫差為25℃;(2)要合理的安排混凝土的澆筑順序，采用薄層連續(xù)澆筑為好，從而減少內(nèi)外溫差;(3)利用結(jié)構(gòu)物本身的水化熱養(yǎng)護(hù)，做好保溫、保濕的工作，使混凝土始終處于良好的濕熱條件下，強(qiáng)度得以正常發(fā)展;(4)混凝土拆模后要繼續(xù)保溫養(yǎng)護(hù);(5)提高混凝土的抗裂能力。(6)在混凝土澆筑以后，要做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，要緩緩降溫，充分發(fā)揮徐變特性，在夏天，應(yīng)注意保溫覆蓋，避免發(fā)生急劇的溫度梯度。(7)混凝土澆完的12 h內(nèi)，要先蓋上塑料薄膜后，再蓋草包或麻袋兩層，在最后再蓋一層塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。為了避免內(nèi)外溫差過大在混凝土溫度升高時(shí)不能在表面澆水。(8)合理的選用用料，降低材料和混凝土的澆筑溫度。原材料的預(yù)冷卻可以降低混凝土的澆筑溫度，并且還可以削減混凝土內(nèi)部的最高溫度，從而控制混凝土的內(nèi)部溫度，防止開裂。

4 混凝土的抗凍方法

(1)在混凝土拌合物中摻入一定量的引氣劑。引氣劑的摻入能夠降低混凝土拌合水的表面張力和表面能，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量的微小穩(wěn)定的封密氣泡，這樣能夠切斷部分毛細(xì)管通路，能使混凝土結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的膨脹壓力得到緩解，起到緩沖作用;還能阻斷混凝土內(nèi)部毛細(xì)管與外界的通路，使外界水分不易滲入;除此之外，它還有潤(rùn)滑作用，改善混凝土的和易性。因此，摻入引氣劑可以大大提高混凝土的抗凍性。(2)摻入減水劑。減水劑可以大大降低混凝土的水灰比，從而提高混凝土的強(qiáng)度和致密性，使混凝土的抗凍性增強(qiáng)，提高耐久性。(3)摻入硅粉。加拿大人的專家通過試驗(yàn)得出：引氣硅粉混凝土不管水灰比例多少，硅粉摻量15%以下都能使混凝土具有抗凍耐久性。

摻入活性礦物和料是目前解決混凝土抗凍耐久性問題的最有效的措施，也是21世紀(jì)混凝土技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

5 混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

5.1 技術(shù)措施

(1)降低水泥水化熱：①應(yīng)選用中低水熱化的水泥，例如礦渣硅酸鹽水泥、火山會(huì)硅酸鹽水泥或者粉煤灰水泥等。②要盡量選用級(jí)配良好的集料，大量摻加粉煤灰等摻合料，利用混凝土的后期強(qiáng)度，減少水泥用量，混凝土水化溫度降低1℃。③在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通入循環(huán)冷卻水帶走熱量。(2)降低混凝土的入模溫度：①應(yīng)避免陽光的直接照射，并可噴冷水霧或冷氣預(yù)冷;用低溫水或者用冰水?dāng)嚢杌炷?在運(yùn)輸?shù)倪^程中也應(yīng)避免日曬。②要保證模內(nèi)通風(fēng)，使模內(nèi)的熱量快速散發(fā)。③加入緩凝型減水劑，避免水化熱的集中產(chǎn)生。(3)加強(qiáng)施工中的溫度控制。(4)提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度。

5.2 自然護(hù)養(yǎng)

在施工完成后12 h內(nèi)，對(duì)混凝土加以澆水和覆蓋。可以用麻袋片、竹簾、草苫、爐渣、沙子等雜物進(jìn)行覆蓋。終凝后開始澆水，保持混凝土濕潤(rùn)即可，養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與攪拌用水相同，為防止凍裂，氣溫小于5℃是不得澆水。自然養(yǎng)護(hù)中，澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7 h。覆蓋時(shí)間不得小于14 h，可以適當(dāng)延長(zhǎng)覆蓋時(shí)間。為防止水分蒸發(fā)流失可以使用防護(hù)膜或者薄膜養(yǎng)生液(薄膜養(yǎng)生液使用后可以揮發(fā)凝結(jié)成一層膜，從而達(dá)到阻止水分蒸發(fā)的效果。

6 結(jié)論

大體積的混凝土的剛度較大，一般沒有強(qiáng)度的問題，但由于它屬于地下隱蔽工程，裂縫的存在將嚴(yán)重影響它的使用，在其中，溫度裂縫是施工過程中產(chǎn)生的主要裂縫。加強(qiáng)溫度檢測(cè)，包括原材料、混凝土的拌合、入模和澆筑溫度進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試監(jiān)控，控制好溫度，保證混凝土的質(zhì)量，才能取得好效果，為今后大體積混凝土施工提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

［1］蔣素芬.小浪底工程堿骨料反應(yīng)控制［J］.水利水電科技進(jìn)展.

［2］曹可之.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合措施［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2006，(8).

［3］《建筑施工手冊(cè)(第四版)》編寫組建筑施工手冊(cè)(第2冊(cè))［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003：397-406.

［4］朱泊芳.大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制［M］.北京：中國(guó)電力出版社.

［5］混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204—2002)［S］.

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