電站廠房混凝土冬期施工主要技術(shù)措施

游強(qiáng)強(qiáng)

中國(guó)水利水電第七工程局有限公司

電站廠房混凝土冬期施工主要技術(shù)措施

游強(qiáng)強(qiáng)

中國(guó)水利水電第七工程局有限公司

冬季氣溫比較寒冷，如果不對(duì)混凝土溫度加以重視，就會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成影響，最終對(duì)工程整體施工造成嚴(yán)重影響，因此，要采取有效措施保證其良好質(zhì)量。

電站廠房；混凝土；凍期施工；技術(shù)措施

1 冬季施工容易導(dǎo)致的問(wèn)題分析

1.1 性能下降

在冬季，氣溫低且空氣干燥，由于受溫度差以及濕度差等影響，混凝土在進(jìn)行凝結(jié)的時(shí)候水分逐漸轉(zhuǎn)移到中心位置，在凝結(jié)之后就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部空隙。與此同時(shí)，冬期風(fēng)沙比較大，由于受到風(fēng)力的影響，骨料之中粘滯性會(huì)下降，從而使得混凝土結(jié)構(gòu)缺少良好的密實(shí)度。受到溫度影響，混凝土在表面容易發(fā)生返霜現(xiàn)象，如果水灰比太大，就容易造成泌水現(xiàn)象，這些情況都會(huì)影響混凝土性能。

1.2 造成裂縫

在冬季施工時(shí)，若是沒(méi)有做好防護(hù)工作，就會(huì)導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。另外，如果內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移或者是水灰比太大，都會(huì)造成裂縫，從而對(duì)施工質(zhì)量造成影響。

1.3 人員操作失誤

從當(dāng)前情況看，施工人員素質(zhì)比較差，沒(méi)有按照規(guī)范進(jìn)行操作就會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成影響。比如，在施工時(shí)沒(méi)有做好熱工計(jì)算，便會(huì)導(dǎo)致凍害的發(fā)生，如果抗凍劑添加時(shí)沒(méi)有依據(jù)準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)造成質(zhì)量問(wèn)題，如果早強(qiáng)劑劑量太多，嚴(yán)重的化，會(huì)使得混凝土報(bào)廢。

2 混凝土凍害及冬期施工原理

混凝土是由膠結(jié)材料(水泥)、水、骨料等按一定比例配合，經(jīng)過(guò)均勻攪拌、密實(shí)成型及養(yǎng)護(hù)硬化而成的一種人造石材。新澆混凝土中的水由兩部分組成：一是吸附在組成材料顆粒表面和毛細(xì)管中的水，這部分水能使水泥顆粒起水化作用，稱為“水化水”；二是存在于組成材料顆?？障吨g的水，稱為“游離水”，它只對(duì)混凝土澆筑時(shí)的和易性起作用，從某種意義上說(shuō)，混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)主要取決于在一定溫度條件下水化水與水泥的水化作用速度的快慢。因此，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速度在濕度及組成材料、配合比一定時(shí)就主要取決于溫度的變化。當(dāng)環(huán)境氣溫降至混凝土冰點(diǎn)溫度(新澆混凝土冰點(diǎn)溫度為-0.3℃～-1.5℃)以下時(shí)，混凝土中游離水開(kāi)始凍結(jié)，氣溫降至-4℃時(shí)，水化水開(kāi)始凍結(jié)，水泥水化作用停止，凍結(jié)后的水體積膨脹約9%，在混凝土內(nèi)部形成強(qiáng)大的冰脹應(yīng)力。該應(yīng)力將導(dǎo)致強(qiáng)度尚低的混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫，同時(shí)降低水泥與砂石和鋼筋間的粘結(jié)力，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性降低。新澆混凝土在養(yǎng)護(hù)初期受凍之前，混凝土如未達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度，當(dāng)氣溫恢復(fù)到正溫后，即使正溫養(yǎng)護(hù)到一定的齡期，也不能達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度以及混凝土的正常的各項(xiàng)物理力學(xué)性能，從面影響結(jié)構(gòu)的正常安全使用，此即混凝土的凍害。研究表明，塑性混凝土終凝前(澆后3～6h)受凍，開(kāi)凍后后期強(qiáng)度要損失50%以上，凝結(jié)后2～3天受凍，強(qiáng)度損失15%～20%。實(shí)驗(yàn)證明，混凝土受凍的危害程度還與凍結(jié)前混凝土的強(qiáng)度、水灰比、水泥標(biāo)號(hào)、養(yǎng)護(hù)溫度等有關(guān)。

3 施工技術(shù)措施

3.1 施工前的策劃準(zhǔn)備工作

(1)首先對(duì)冬期施工進(jìn)行策劃，安排專人編制冬期施工措施方案。方案內(nèi)容包括：冬期施工任務(wù)的安排和部署、施工程序、施工方法、現(xiàn)場(chǎng)布置；設(shè)備、材料、能源、工具的供應(yīng)計(jì)劃；安全防火措施；測(cè)溫制度和質(zhì)量檢查制度等。方案經(jīng)批準(zhǔn)后，由編制人員對(duì)參與冬期施工的人員進(jìn)行方案的學(xué)習(xí)和技術(shù)交底。并安排專人測(cè)量施工期間的室外氣溫、混凝土的溫度及做好記錄。

(2)根據(jù)實(shí)物工程量組織有關(guān)保溫材料如化纖毛毯、棉被等物資進(jìn)場(chǎng)；并對(duì)工地臨時(shí)供水管道系統(tǒng)等做好保溫，以防止自來(lái)水受凍結(jié)冰；

(3)根據(jù)氣候特點(diǎn)以及施工特點(diǎn)，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，精心配制出混凝土的配合比以及加摻外加劑的混凝土的配合比，并根據(jù)砂石含水率計(jì)算出施工配合比。當(dāng)室外最低氣溫達(dá)到-15℃時(shí)，其受凍前的抗壓強(qiáng)度已達(dá)到5.0N/mm2，當(dāng)室外最低氣溫達(dá)到-20℃時(shí)，其受凍前的抗壓強(qiáng)度已達(dá)到5.5N/mm2。符合下述之規(guī)定：摻用防凍劑的混凝土，當(dāng)室外最低氣溫不低于-15℃時(shí)不得小于4.0N/mm2，當(dāng)室外氣溫不低于-30℃時(shí)不得小于5.0N/mm2。

3.2 對(duì)原材料的保溫所采取措施

(1)澆筑用水泥優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號(hào)不得低于425號(hào)。最小水泥用量不得小于300kg/m3，水灰比不得大于0.6。我們所采用水泥為425號(hào)普通硅酸鹽水泥，水泥用量500kg/m3，水灰比為0.344，做到了盡量減少拌合水在混凝土中的比重，降低了混凝土中水分結(jié)冰的體積及冰脹應(yīng)力。水泥存放于保溫水泥庫(kù)中，以防止水泥溫度過(guò)低。

(2)對(duì)拌制混凝土所用的骨料采用彩條布遮蓋及專人清理，以保持骨料清潔，無(wú)冰、雪、凍塊及其他易裂物質(zhì)摻雜其中。

(3)在配制摻防凍劑的混凝土配合比時(shí)，根據(jù)所選用的綜合蓄熱法等施工方法，并經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，防凍劑選用了具有防凍、早強(qiáng)、減水以及引氣等較好作用的AN4混凝土防凍劑。

4 混凝土冬期施工質(zhì)量控制重點(diǎn)

混凝土在冬期施工時(shí)，除需按常溫施工的要求進(jìn)行質(zhì)量控制外，另外，還需從以下方面進(jìn)行控制：

(1)原材料的加熱溫度的控制。冬期施工對(duì)混凝土原材料的加熱(主要是拌合水)是保證混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)而不致受凍害的重要因素，必須按照施工方案的要求進(jìn)行加熱，并定時(shí)測(cè)溫，保證加熱溫度達(dá)到要求。

(2)混凝土入模溫度的控制。入模溫度不能低于5℃，溫度過(guò)低，易造成新澆混凝土冷卻過(guò)快，使混凝土在很短時(shí)間內(nèi)降至冰點(diǎn)溫度而影響混凝土早期強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而出現(xiàn)混凝土凍害。

(3)作好溫度的測(cè)量記錄。混凝土的溫度測(cè)量記錄反映了混凝土內(nèi)部及外部氣溫情況，是為技術(shù)人員提供混凝土的養(yǎng)護(hù)是否達(dá)到要求及采取措施的保證。測(cè)溫工作必須安排專人測(cè)量記錄，并隨時(shí)將有關(guān)情況匯報(bào)給技術(shù)人員，以便技術(shù)人員進(jìn)行處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

冬期施工結(jié)束后，我們對(duì)冬期施工期間的主廠房框架進(jìn)行了外觀檢查及混凝土評(píng)定，砼外觀均光滑平整，達(dá)到清水混凝土要求。同時(shí)通過(guò)對(duì)冬施工期間混凝土的評(píng)定，混凝土全部合格，無(wú)一受到凍害。由此可知，在冬期施工混凝土，只要我們采用的合適的施工方法、合適的保溫措施，加強(qiáng)施工過(guò)程中的控制，避免新澆混凝土的早期受凍，減小外露混凝土與環(huán)境溫度的差值(不超過(guò)20℃)，是完全可以保證混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)正常安全使用的。

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[2]劉永輝.談商品混凝土冬期施工技術(shù)措施及要點(diǎn)[J].科技與企業(yè).2013(07)

[3]黃曉東，李鐵婷.淺談混凝土冬期施工技術(shù)措施[J].黑龍江科技信息.2010(04)