【摘要】做好混凝土的冬期施工是十分必要的,因為這一方面能夠保證工程質量,另一方面還會避免混凝土因為受凍而帶來的一系列問題。所以混凝土冬期施工應該引起施工建筑單位的高度重視。
【關鍵詞】混凝土;冬期施工;研究
我國的混凝土工程技術源于上世紀五十年代。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在混凝土施工技術方面已經(jīng)積累了很多寶貴經(jīng)驗。
根據(jù)建筑施工的相關規(guī)定,所謂混凝土冬期施工指的是混凝土工程在室外日平均氣溫連續(xù)五天穩(wěn)定低于5℃期間進行施工時,則屬于混凝土的冬期施工期。在這樣的氣候條件下,混凝土工程應該采用特殊的方式和措施進行施工,只有這樣才能夠保證工程質量。
一、低溫對新澆注混凝土的影響
1、低溫對新澆注混凝土的影響
混凝土的增長速度以及強度的高低主要取決于水泥水化反映的速度和水泥水化反應程度。水泥的水化反應的結果是由水溫所決定的。當水的溫度越低,那么混凝土的反應就越快,混凝土強度也就會越大,而恰恰相反,當水的溫度越低,那么水泥的水化反應就會越慢,混凝土的強度會因為溫度的降低而水化反應速度隨之減緩。當室外的溫度降低到0℃或者更低的溫度的時候,盡管混凝土中所含的水分含有電解質的水溶液,但是,水泥的水化速度也會因此而大大的降低。經(jīng)過試驗調查統(tǒng)計,當新澆筑的混凝土溫度為—1℃的時候,有不低于80%的水處于液態(tài);當新澆筑的混凝土溫度低于—10℃的時候,混凝土中絕大部分的水都轉變?yōu)榱吮诨炷羶炔恐淮嬖诤苄∫徊糠值乃?。在這種情況下,水泥的水化反應逐漸減弱,基本上處于停滯狀態(tài)。
當混凝土澆注完成之后,如果在很早的時候就遭受凍結,當其轉入正常溫度對其養(yǎng)護之后,雖然混凝土的強度會在這個過程中增長,但是,與同齡期標準養(yǎng)護條件的新澆注混凝土相比較而言,那么混凝土的強度都會因為上述原因而存在不同程度的降低。
2、混凝土凍結過程分析
當混凝土遭受凍結之后,其溫度首先是從混凝土表面開始的。因為構成混凝土的骨料的熱傳導性比水泥漿的熱傳導性要大的多,因而,骨料就會比水泥漿更先一步冷卻,這樣混凝土的內部與外部,水泥漿與骨料之間形成了一個溫度差,混凝土內部的大量水分就會向骨料表面或者低溫區(qū)遷移,混凝土內部最終會形成更多的冰聚體。當混凝土轉入到正常溫度之后,混凝土表面的冰膜和冰聚體就會消失,混凝土骨料和水泥石之間就會產(chǎn)生空隙,這就影響了骨料與水泥石的粘結強度以及混凝土的密實性,大大降低了混凝土強度。如果混凝土凍結溫度較高,那么混凝土的受凍過程會變得緩慢,就會有較多的水不斷的在混凝土內部積聚和遷移,無形之中形成粗大的冰晶,在骨料表面也形成較厚實的冰膜,當混凝土轉入到正常溫度時候,混凝土內部的空氣也會逐漸變大,而其強度也會因此而削弱。這就是當混凝土凍結溫度高會比凍結溫度低更能夠削弱混凝土強度的原因之所在。
如果混凝土并不是在一開始的時候就遭受凍結,而是在經(jīng)過一定時間養(yǎng)護之后才凍結的,那么水泥就會有一定程度的結晶結構,混凝土會因為這個過程有一定的強度?;炷猎谶@種情況之下遭受破壞是因為混凝土毛細孔中的水不斷的轉化為冰的過程,其體積會比原來增大9%,在這樣的情況下,孔隙中較大的靜水壓力就會無形之中造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。如果對混凝土預養(yǎng)強度較低,那么混凝土結構就根本無法阻止或者說抵抗來自于水相變所引起的膨脹帶來的壓力,混凝土內部也會因此而導致強度降低。如果混凝土經(jīng)過一定時期的養(yǎng)護,它在結構上所達到的這種堅固程度能夠抵御水相變而帶來的壓力擠壓破壞的時候,混凝土的強度也就會因此使遭受損失減少。
所以,混凝土冬期施工過程中,必須要采用一定的技術措施,只有這樣才能夠在一定時間的養(yǎng)護中,保證工程的抗臨界強度。(所謂臨界強度指的是新澆注的混凝土在遭受凍結時所必須達到的最低初始強度值,當混凝土達到該強度值時才遭受凍結并恢復標準養(yǎng)護28天后,其強度仍可達到設計的混凝土強度標準的95%以上。[2])我國現(xiàn)在施行的《混凝土結構供參觀恒施工及驗收規(guī)范》中有明確規(guī)定,冬期澆注混凝土在經(jīng)受凍天之前,混凝土的普通硅酸鹽或者硅酸鹽水泥的配置比例比粗為標準強度的30%;礦渣酸鹽水泥配置的混凝土應該為設計混凝土標準的40%。[3]
二、混凝土冬期施工技術要點
1、對材料和材料加熱的要求
混凝土冬期施工所使用的水泥不應該與平時施工所用的一樣,而應該選擇那些水化熱量較大的硅酸鹽水泥或者活性較高的硅酸鹽水泥,而不適宜選擇那么那些粉煤灰硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥。但是,在施工中具體選用哪一種水泥需要經(jīng)過對當時當?shù)氐臍夂颦h(huán)境進行測試之后決定。但是無論選用哪一種類型的水泥都應該選擇強度不低于42.5級的水泥,水泥的最少用量也應該是每立方米300kg。在混凝土配比過程中水灰之間的比例也不應該大于0.6,對于水泥也不能夠直接對其進行加熱,而是在使用前要將其先存放在5℃以上的暖棚內。冬期混凝土在攪拌時候應該使用熱水,但是熱水溫度也不宜過高,應該按照施工技術相關規(guī)范要求。對混凝土攪拌所需的水加熱的方法主要有:用蒸汽加熱水、用鍋燒水或者用電極加熱三種。無論采用哪一種方式對構成混凝土的原材料進行加熱都必須根據(jù)每天的用量和所需的溫度求出所需總熱量?;炷龄摻畹暮附有枰谑覂韧瓿桑绻仨氃谑彝獠僮鞯脑?,就要使其氣溫不能低于零下20℃。對于那些剛剛焊接完成的接頭應該避免有冰雪觸碰,因為這會很容易造成冷脆現(xiàn)象的發(fā)生。
2、混凝土的攪拌、運輸和澆筑
首先,混凝土的攪拌完成應該盡量在暖棚內,而不是漏天,在攪拌過程中應該盡量的選用具有較大容量的攪拌機,這樣能夠避免因此而損失更多的熱量。在冬期施工過程中,所需要的攪拌時間要比平常延長一倍以上。第二,如果混凝土的運輸距離和運輸時間過長會發(fā)生離析現(xiàn)象,最終會使其失去可塑性,因此最好應該在施工工地進行混凝土的攪拌,以盡量縮短混凝土的運輸時間的運輸距離。第三,混凝土在澆注之前應該清除模板上的污漬,這樣可以加快澆注速度,保證混凝土的質量。第四,在冬期施工必須保證不能在強凍的地基上澆注混凝土。因為地基處于凍住狀態(tài),就會造成混凝土澆注變形。
三、結語
做好混凝土的冬期施工是十分必要的,因為這一方面能夠保證工程質量,另一方面還會避免混凝土因為受凍而帶來的一系列問題。所以混凝土冬期施工應該引起施工建筑單位的高度重視。
參考文獻
[1]王世斌.混凝土冬期施工技術要求[J].工程技術,2009(3):221
[2]孫海龍.工程施工技術中高支模的應用探討[J].科技資訊,2008(28):11
[3]許記春.混凝土冬期施工[J].黑龍江科技信息,2011(26):32