混凝土冬季施工原理及維護(hù)方法

郭黎靜 鄧香玲

葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司

混凝土冬季施工原理及維護(hù)方法

郭黎靜 鄧香玲

葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司

隨著城市建設(shè)腳步的不斷加快，很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些建筑工程為了趕時(shí)間在冬季進(jìn)行施工。北方的冬季如果想要進(jìn)行混凝土施工，那么必須要進(jìn)行特殊的處理，這樣才能完成這項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。這主要是因?yàn)榛炷潦艿酵饨绲蜏丨h(huán)境的影響，導(dǎo)致其在凝結(jié)的過(guò)程中出現(xiàn)一些問(wèn)題，例如在施工中混凝土中一些水分會(huì)結(jié)冰，造成后期混凝土的開(kāi)裂，這樣嚴(yán)重的影響了混凝土的自身質(zhì)量。為了能夠保證在冬季施工中混凝土的質(zhì)量，增加混凝土建筑的使用壽命，保障混凝土冬季條件下的施工質(zhì)量勢(shì)在必行。

混凝土；冬季施工；維護(hù)方法

1 混凝土冬季施工

進(jìn)行混凝土施工過(guò)程中通常都會(huì)出現(xiàn)水化現(xiàn)象，如果我們?cè)诙具M(jìn)行混凝土施工操作的化，那么在進(jìn)行施工的過(guò)程中很可能混凝土中的游離水分出現(xiàn)凝結(jié)以及硬化的問(wèn)題。對(duì)于混凝土水化速度除了自身材料以及配比等原因之外，影響其水化速度最主要的原因就應(yīng)該是外界溫度了。如果外界的溫度比較高那么水化的速度也會(huì)很快，這樣會(huì)使混凝土變得非常堅(jiān)固，能夠滿足施工建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。但是冬季條件下的混凝土施工過(guò)程中溫度非常低，進(jìn)行混凝土施工時(shí)大部分的游離水分會(huì)結(jié)成冰，并且慢慢的轉(zhuǎn)為固態(tài)的狀態(tài)。而出現(xiàn)這種情況的混凝土很難保證其自身的質(zhì)量滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。下面我們?cè)敿?xì)的研究一下混凝土冬季的施工原理。

冬季室外條件下進(jìn)行混凝土施工，如果我們沒(méi)有進(jìn)行一系列的妥善防護(hù)措施，那么在進(jìn)行混凝土施工中一些水分會(huì)轉(zhuǎn)化為固體冰，并且這些凝結(jié)的冰的體積能夠達(dá)到正?；炷羶?nèi)含水體積的10%。這樣我們能夠得知當(dāng)進(jìn)行的混凝土施工中，大量的水結(jié)成的冰會(huì)產(chǎn)生很大的膨脹應(yīng)力。這種脹應(yīng)力會(huì)對(duì)混凝土自身的質(zhì)量造成嚴(yán)重的破壞。如果施工后的混凝土自身結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重的破壞，那么隨之而來(lái)的會(huì)是混凝土自身的強(qiáng)度出現(xiàn)減弱。隨著天氣溫度的慢慢上升，混凝土中一些固態(tài)的冰慢慢的融化，隨著水分的蒸發(fā)，其混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)很多間隙，造成混凝土的密實(shí)性嚴(yán)重不足，自身的強(qiáng)度也會(huì)大大折扣。所以我們?cè)诙具M(jìn)行混凝土施工，必須要通過(guò)一系列防護(hù)措施來(lái)保障混凝土自身的質(zhì)量，否則會(huì)給我們的工程質(zhì)量埋下嚴(yán)重的隱患。

2 混凝土冬季施工方法

2.1 混凝土原材料的加熱

進(jìn)行混凝土冬季施工的方法中對(duì)混凝土材料進(jìn)行加熱，主要是對(duì)水進(jìn)行加熱。當(dāng)我們不能夠通過(guò)對(duì)水加熱來(lái)滿足需要的溫度情況下，那么我們還需要將骨料進(jìn)行加熱來(lái)替代水加熱。值得我們注意的是，水泥不能與超過(guò)80℃的水直接接觸。所以，當(dāng)加熱水和加熱骨料的方式都不能滿足要求時(shí)，我們必須要選擇汽水熱交換罐法或者電加熱法以及蒸汽法來(lái)進(jìn)行加熱處理。并且我們必須滿足水加熱時(shí)能夠達(dá)到施工使用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并且采取一定的保溫措施進(jìn)行溫度保證。加熱骨料時(shí)我們可以采用加熱砂蒸汽直噴法，通過(guò)配備兩組料倉(cāng)交替進(jìn)行加熱來(lái)滿足冬季混凝土施工的要求。

2.2 混凝土拌制

我們冬季在進(jìn)行混凝土的制拌過(guò)程中，必須要避免一些含有冰雪等異物摻雜在混凝土的骨料當(dāng)中，必須滿足混凝土制拌的相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，按照科學(xué)合理的順序進(jìn)行骨料的投放，這樣作有利于提升混凝土的強(qiáng)度。在混凝土的制拌過(guò)程中為了避免出現(xiàn)假凝現(xiàn)象，需要我們先將加熱過(guò)的骨料與水進(jìn)行拌制，等到溫度降低到40℃時(shí)，再將水泥投入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌。

2.3 混凝土運(yùn)輸和澆筑

混凝土在冬季進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，首先必須要控制混凝土的溫度不能損失超過(guò)5-6℃，所以我們施工的過(guò)程中必須要采用合理的方案，盡量的縮短運(yùn)輸上面的時(shí)間，以及減少混凝土的裝卸的次數(shù)造成的熱量損失。一般我們?cè)诨炷恋倪\(yùn)輸過(guò)程中，會(huì)采用的一些保溫的材料進(jìn)行覆蓋保溫。而當(dāng)材料出現(xiàn)不符合要求的情況發(fā)生，需要我們立即調(diào)整混凝土的運(yùn)輸方案。其次，我們施工中在用拌制好的混凝土進(jìn)行施工時(shí)，必須要將模板與鋼筋表面的冰雪清理干凈，并且施工前要對(duì)模板面及鋼筋進(jìn)行加熱預(yù)處理。

3 混凝土養(yǎng)護(hù)施工的方法

3.1 混凝土在冬季養(yǎng)護(hù)施工方法分類(lèi)

對(duì)于我們?cè)诙具M(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)方法，主要是根據(jù)混凝土的制拌過(guò)程中運(yùn)用的一些熱源條件以及原材料和自然條件的不同，大致可以將其分為兩大類(lèi)。首先是，養(yǎng)護(hù)期間不加熱的方法。主要指的是我們?cè)诨炷羶?nèi)部的溫度降到0℃前，可以達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度的施工方法。這種方法主要適用于一些尺寸較大的混凝土構(gòu)件施工上，一般情況下是外界的氣溫不是特別的低，并且我們?cè)诨炷潦┕で皩?duì)混凝土進(jìn)行了初始溫度的提升，利用初期水化中所產(chǎn)生的一定熱量，來(lái)使我們的混凝土在施工后的一段時(shí)間內(nèi)具有一定的溫度，這樣能夠在后期的養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不用增加額外的熱量就能滿足施工的要求。其次就是養(yǎng)護(hù)期間加熱的方法，這種方法主要是指通過(guò)直接或間接對(duì)混凝土進(jìn)行后期的養(yǎng)護(hù)。其中直接加熱法是通過(guò)采用加熱器對(duì)混凝土表面進(jìn)行直接加熱養(yǎng)護(hù)。而間接加熱法則是用加熱器先將一定的水或者空氣進(jìn)行加熱，然后再由這些熱水或空氣來(lái)進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)。但是我們?cè)诓捎眉訜岱〞r(shí)，一般都是由于氣溫較低并且混凝土構(gòu)件的尺寸較小時(shí)，并且是簡(jiǎn)單的保溫蓄熱措施已經(jīng)不能滿足施工需要時(shí)才采用的加熱養(yǎng)護(hù)方法。

3.2 冬季混凝土養(yǎng)護(hù)施工的方法

3.2.1 用蓄熱法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)

冬季混凝土施工中蓄熱法養(yǎng)護(hù)主要是指在混凝土施工完成以后，我們通過(guò)將原材料以及水泥進(jìn)行加熱，并運(yùn)用一些保溫材料延緩混凝土的冷卻時(shí)間的措施。這種方法施工要求簡(jiǎn)單，成本低廉，并且不需要進(jìn)行外加熱源，在冬季養(yǎng)護(hù)時(shí)使我們施工中廣泛采用的養(yǎng)護(hù)方法。主要適用于混凝土表面系數(shù)不大于5，地面以下結(jié)構(gòu)以及當(dāng)日平均氣溫在-10℃左右條件下施工。

3.2.2 綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù)

綜合蓄熱法是指在混凝土施工中添加一些化學(xué)劑，讓其達(dá)到混凝土內(nèi)溫降至0℃或設(shè)計(jì)規(guī)定溫度前，通過(guò)利用一些加熱原材料和水泥水化熱的方法，讓混凝土達(dá)到適宜的保溫措施。這種方法主要適用于氣溫在-18℃以上、表面系數(shù)M=5-15以上的地區(qū)施工。

4 結(jié)論

隨著城市的不斷發(fā)展，冬季施工已經(jīng)非常普遍了，但是由于冬季施工時(shí)對(duì)于混凝土施工及養(yǎng)護(hù)措施沒(méi)有重視，那么將會(huì)帶來(lái)非常多的問(wèn)題，并且這些問(wèn)題影響到了最后工程自身的質(zhì)量，并且給后續(xù)的使用者安全帶來(lái)了隱患。所以我們的施工單位在冬季施工時(shí)千萬(wàn)不能疏忽大意，造成施工中混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

[1] 張翔.中小跨徑混凝土橋梁的性能與維護(hù)策略研究[D].浙江大學(xué),2015.

[2] 曾慶響.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋收縮徐變及溫度效應(yīng)的數(shù)值試驗(yàn)研究[D].華南理工大學(xué),2015.

[3] 謝利云.水工混凝土在多因素耦合作用下的性能劣化規(guī)律研究[D].華北水利水電大學(xué),2015.

[4] 李宏奎.大型地下無(wú)伸縮縫混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析[D].大連理工大學(xué),2015.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.129