冷混凝土設(shè)計和施工的試驗研究

劉曉宇

(甘南縣水土保持辦公室，黑龍江甘南162100)

0 引言

隨著甘南縣城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展及城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)的需要，近年來建筑業(yè)逢勃發(fā)展起來，隨著任務(wù)量的增加，為了加快城鎮(zhèn)的建設(shè)，因此，冬季施工特別是混凝土的冬季施工就擺在了我們的面前。

自1998年以來，我縣在建筑業(yè)對梁、板、基礎(chǔ)應(yīng)用冷混凝土的新工藝設(shè)計和施工，采取了技術(shù)組織措施，調(diào)整節(jié)奏及施工部署，縮短了構(gòu)件混凝土的養(yǎng)護(hù)時間，爭取使混凝土達(dá)到一定的強度條件，滿足施工工藝的要求。這一方法是十分重要的，但是在目前的施工中往往被忽視，在拌合物中摻入早強、抗凍等外加劑，改變混凝土構(gòu)件的強度，提高和保持混凝土的溫度，創(chuàng)造了混凝土早期強度能夠迅速增長的溫度條件。

通過多年的檢查和驗證，梁、板、基礎(chǔ)等部位沒有任何變形，達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在我區(qū)溫差大，施工要求緊迫的情況下，應(yīng)用和推廣冷混凝土施工具有十分重要的作用。下面僅從以下幾方面對冷混凝土的施工進(jìn)行介紹，供同行參考。

1 冷混凝土構(gòu)件施工需考慮的先決條件

1)厚壁。構(gòu)件壁厚要＞10 cm。

2)溫度。施工期溫度應(yīng)＞-20℃。

3)在地上不受水位的變化限制。

4)不能靠近超萬伏電路。

5)不使用冷拉冷拔鋼筋，受力筋直徑＞?8。

6)砂石中不能含有冰塊雪粉，含土量≤2%。

7)對構(gòu)件加強管護(hù)和振搗，使之有良好的密度。

8)混凝土保護(hù)層要＞2.5 cm。

2 冷混凝土的設(shè)計施工計算

氯鹽摻量，主要依據(jù)預(yù)期施工時，澆筑后15 d的氣溫及現(xiàn)場施工條件，適當(dāng)選定，要求水泥品種為普通硅酸鹽425#水泥。

確定在某一負(fù)氣溫下硬化的混凝土所需氯鹽濃度時，首先確定溶液中鹽類總劑量，然后根據(jù)所需要早期溫度和施工條件，再選擇氯化鈣和氯化鈉兩者的配合比。

為了防止混凝土初凝過快，務(wù)必使氯化鈣的劑量略少于氯化鈉，目的是不使混凝土早凝，冷鹽受凍。

混凝土凍期施工時選擇的經(jīng)驗劑量，見表1。

表1 混凝土凍期施工時氯鹽的經(jīng)驗劑量

施工時間1月1日—10日最低溫度-23℃，經(jīng)查表確定氯化鈣、氯化鈉各6%(比例法)考慮，為防止混凝土早凝，氯化鈣略少于鈉，確定少0.5%為5.5%。

以每罐計拌和0.1 m3混凝土，設(shè)計標(biāo)號為200號水灰比確定為0.55，砂含水率為2%，卵石含水率1.5%，拌和溫度為40℃，氯鹽溶液溫度25℃。

每罐用料425#普通硅酸鹽水泥25 kg，中砂32.5 kg，卵石137 kg，氯化鈣溶液3.8 kg，氯化鈉溶液3.2 kg，另加溫水3 kg。

考慮拌和過程和運輸過程中的熱損失，拌和時，水溫要適當(dāng)增高，但要＜50℃，要盡量減短運輸距離，加快運料和施工速度。

對基礎(chǔ)梁板及其它的施工距離為20 m，拌和物與室外溫度×運輸時間(以 min計)，經(jīng)計算拌和的溫度為17℃～19℃。

3 冷混凝土施工準(zhǔn)備

1)備好存水和氯鹽溶液的容器，1個大桶，2口大鍋。

2)加熱燃料。

3)提前備好混凝土澆筑后的保溫變蓋材料(木架，稻草、薄膜、試計等)。

4)拌和料容斗和運輸?shù)钠ね暗取?/p>

5)埋設(shè)測溫孔，在模板上鉆孔，用光滑的圓錐形木棍，小頭桿上板內(nèi)12 cm，澆筑時，經(jīng)常轉(zhuǎn)動位置，選擇在風(fēng)面或結(jié)構(gòu)薄弱的保溫部位，測孔棍埋深為5～15 cm，還需要有+30℃的溫度計15～20支，同時還要備有測溫濃度的波梅氏比重計6支。

6)施工做好組織準(zhǔn)備，務(wù)求施工時快速、連續(xù)。

4 施工

1)務(wù)必做好充分的思想準(zhǔn)備，組織落實物質(zhì)準(zhǔn)備工作。

2)施工過程中務(wù)求做到三快、三勤、二及時，即混凝土拌和運輸要快，混凝土拌和物入倉要快，振搗要快;觀測溫度要勤，檢查氯鹽濃度及使用量要勤;調(diào)節(jié)水及氯鹽溫度要及時，澆筑體整體復(fù)蓋要及時。該基礎(chǔ)或梁、板等變?yōu)檎w式覆蓋，用塑料膜包起，然后用稻草覆蓋，厚度為40 cm，上面留有觀測孔位及時觀測。

3)澆筑工作量大時可分2班和3班，每個班施工40 min，基礎(chǔ)梁、板等打完馬上覆蓋、實測、覆蓋前澆筑各部件溫度12℃ ～14℃。

4)考慮冷混凝土的和易性較快的特點，在維持水灰比例前提下宜將坍落度較普通混凝土增大2～4 cm，以利于振搗密度即增大用水3 kg/m3。

5)先投入砂石、氯化鹽溶液及水，拌和2 min，然后入水泥，全部拌和4 min，要防止熱的氯化鹽溶液直接與水泥接觸，先要防止氯鹽溶液加成雙倍。

6)拌和前，先測一遍砂溫、卵石溫、水泥溫、水溫、氯鹽溶液溫，如與計劃的數(shù)字相近，可施工。測時，把溫度計放入料內(nèi)10 cm，停放3 min，記錄讀數(shù)。

7)攬拌混凝土前，用高濃度氯鹽液沖洗攪拌機。

8)要先進(jìn)行試拌，拌出的第一罐混凝土應(yīng)進(jìn)行溫度檢查，視其達(dá)到計算溫度，不符時進(jìn)行調(diào)整，然后再連續(xù)澆筑，方法為立澆或平澆。

9)及時振搗排出所有汽泡，開始浮漿即可，更應(yīng)注意維護(hù)部位筋保護(hù)層的位置和振搗密度。

10)施工時，留取3組試塊，每塊20 cm×20 cm×20 cm，其中兩組放在現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)，1組進(jìn)行28 d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，將現(xiàn)場1組和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的1組進(jìn)行試壓，剩余1組3個工日后試壓，均超過設(shè)計要求即:1組(現(xiàn)場)，2組(標(biāo)準(zhǔn))3組(現(xiàn)場剩余)。

11)施工完畢要進(jìn)行測量觀測，務(wù)使混凝土溫度在10 d內(nèi)降到所摻氯鹽溶液的極限水點以下測溫次數(shù)，每3 d觀測3次，實測結(jié)果如下:

11月10日測:時間:6 14 21

溫度:+11 +13 +9

11月11日測:時間:6 14 21

溫度:+10 +12 +9

11月12日測:時間:6 14 21

溫度:+7 +10 +7

3 d后，觀測1次/d，時間為14時。

時間/日:13 14 15 16 17 18 19

溫度/℃:10 10 9 8 8 6 6

12)在混凝土強度達(dá)到一半前或澆筑30 d內(nèi)，不拆模，若混凝土溫度在0℃以上，所標(biāo)出同期內(nèi)的平均溫度，由混凝土溫度，采取措施緩慢地降為負(fù)值，日平均氣溫絕對值＞25℃時拆模。

13)應(yīng)注意混凝土的保溫管理，要經(jīng)常檢查。

5 結(jié)語

多年的觀測結(jié)果表明，冷混凝土的施工工程質(zhì)量很好，在時間緊迫，任務(wù)緊的情況下，采用這種工藝，是有推廣價值的，這為今后建筑業(yè)的冷混凝土中是大有作為的，這是一項符合寒區(qū)溫差(±)大也可施工的技術(shù)，也有一定的借鑒價值。

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