交通公路工程混凝土防凍措施及施工控制

唐媛媛 王陽(yáng)

摘 要：交通公路工程的混凝土結(jié)構(gòu)可能會(huì)因?yàn)橹車鷾囟扔绊憣?dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂等問題，嚴(yán)重影響公路工程施工質(zhì)量。本文就分析混凝土在交通公路工程中的關(guān)鍵作用，分析受凍危害，并討論如何解決混凝土受凍問題。通過分析研究，為工程施工人員提供施工技術(shù)使用和管理建議，滿足對(duì)施工質(zhì)量控制要求。

關(guān)鍵詞：交通公路工程;混凝土防凍;施工措施

0 引言

混凝土是交通公路重要的原料之一，但是在低溫環(huán)境中施工會(huì)影響混凝土的正常凝固過程，容易造成道路混凝土開裂，或者出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞，嚴(yán)重影響道路的質(zhì)量和安全性。所以交通道路施工過程中應(yīng)該科學(xué)使用防凍措施和加強(qiáng)施工控制，滿足對(duì)混凝土質(zhì)量的控制要求。

1 混凝土關(guān)鍵技術(shù)性能

1.1 混凝土和易性

和易性是混凝土重要的工作性能，其中包括了混凝土的粘聚能力、流動(dòng)能力、保水能力，混凝土施工中，需要針對(duì)特定的環(huán)境采用特殊的方法施工，能保證混凝土的密度和均勻性，使混凝土可以滿足和易性的要求，確保工程的施工質(zhì)量并提升施工效率。

1.2 混凝土強(qiáng)度

混凝土的強(qiáng)度是混凝土凝固硬化以后所具備的機(jī)械性能，能反映混凝土對(duì)應(yīng)力的承受能力以及荷載能力，混凝土的強(qiáng)度中包括了彎曲強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度、抗張拉強(qiáng)度等等[1]。混凝土的不同類型的強(qiáng)度參數(shù)并不會(huì)同步變化，比如混凝土抗壓強(qiáng)度增加之后，抗拉強(qiáng)度就會(huì)有所降低，所以可以根據(jù)需要調(diào)整水泥的水灰比，調(diào)節(jié)混凝土性能。

1.3 混凝土變形能力

混凝土的變形能力包括有荷載時(shí)的變形能力以及無(wú)荷載時(shí)的變形能力，其中無(wú)荷載時(shí)的變形能力對(duì)混凝土的性能影響比較大，比如混凝土在受到溫度、濕度、化學(xué)收縮等因素所導(dǎo)致的變形，對(duì)混凝土的穩(wěn)定性影響較大。如果混凝土出現(xiàn)不合理變形，例如混凝土混合物中使用了過多的水泥，就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)內(nèi)收縮的問題，還會(huì)影響混凝土凝固過程中的溫度，最終會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂。

2 混凝土受凍分析

2.1 混凝土受凍危害分析

混凝土受凍會(huì)影響混凝土正常的凝固過程，不利于混凝土的正常凝固。混凝土混合過程中水化率和溫度關(guān)系密切，在外部溫度升高時(shí)混凝土的水化速率會(huì)明顯升高，如果外部溫度降低，混凝土的水化速率將會(huì)降低，所以溫度過低將會(huì)影響施工效率[2]。另一方面，如果溫度出現(xiàn)低于閾值的情況，混凝土內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生膨脹張力，如果張力過大，超出混凝土的固有承受能力，將會(huì)改變混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)，導(dǎo)致混凝土受到不可逆的損傷。另一方面，混凝土在凝固過程中會(huì)在內(nèi)部保留一定的水分，溫度降低會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部水分結(jié)冰膨脹，仍然會(huì)影響混凝土的性能，造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞。

2.2 混凝土出現(xiàn)受凍現(xiàn)象的原因

2.2.1 水化作用

如果周圍溫度較低，將會(huì)導(dǎo)致混凝土的水化速度降低，影響混凝土的正常凝固，如果氣溫降低到0℃以下，甚至?xí)霈F(xiàn)水化停滯不前的情況，混凝土的強(qiáng)度也不會(huì)增加，混凝土內(nèi)部的游離水分也會(huì)凝固影響工程的整體質(zhì)量。

2.2.2 氣候影響

很多地區(qū)屬于季風(fēng)氣候，有著冬夏溫差大，溫度變化明顯的特點(diǎn)。除了會(huì)導(dǎo)致環(huán)境溫度嚴(yán)重降低，還會(huì)因?yàn)榭諝鉂穸缺容^低帶走混凝土中的水分，從而在低溫等綜合因素影響下破壞道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 道路施工中的混凝土防凍措施

3.1 合理使用防凍劑

防凍劑可以達(dá)到對(duì)混凝土改性的目的，是目前優(yōu)化混凝土混合物防凍性能的重要方法之一，為發(fā)揮防凍劑的作用，道路施工過程中需要做好對(duì)防凍劑的選擇工作，保證防凍劑能滿足環(huán)境以及混凝土應(yīng)用要求。為配合防凍劑的使用，也需要加強(qiáng)其他材料的調(diào)整，例如混凝土粗骨料的含泥量必須控制在1%以下，細(xì)骨料含泥量需要在3%以下，防止泥漿影響混凝土質(zhì)量。在混凝土的防凍等級(jí)為F100并且需要加入引起劑時(shí)，必須將水灰比控制在0.55以內(nèi);如果混凝土的防凍等級(jí)為F150并加入引起劑，需要將水灰比控制在0.50以內(nèi)[3]。施工過程中，可以根據(jù)防凍的要求進(jìn)行專門試驗(yàn)，比如對(duì)不同防凍劑比例進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)集料最大粒徑、空氣含量等因素優(yōu)化混凝土防凍劑使用，有效控制混凝土的水膠比，保證混凝土整體性能。試驗(yàn)過程中必須做好細(xì)節(jié)控制工作，例如需要選擇合適的混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，不能使用碳酸鹽和亞硝酸鹽作為防凍劑。從混凝土水灰比、水消耗量、水泥消耗量、減水劑用量、總質(zhì)量等方面，綜合考慮對(duì)防凍劑的用量，確定最合適的混合料比例，獲得最合理的混凝土混合比，保證混凝土防凍性能。

3.2 強(qiáng)化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)溫度控制

通過加強(qiáng)對(duì)外部溫度控制，避免混凝土長(zhǎng)期暴露在低溫環(huán)境中，可以避免因?yàn)榈蜏貙?duì)混凝土的結(jié)構(gòu)的影響，以及避免長(zhǎng)時(shí)間低溫影響混凝土固化速度。施工人員在混凝土凝固過程中可以使用砂石材料對(duì)混凝土保溫，通過覆蓋砂石實(shí)現(xiàn)隔熱避免混凝土受凍。施工現(xiàn)場(chǎng)也要做好對(duì)材料的存放管理，不同材料都要使用合適的存放方式，并且現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該避免存放過多水泥，多數(shù)原材料都應(yīng)該存放在室內(nèi)，避免材料溫度過低，以及防止冷空氣進(jìn)入材料影響混凝土的凝固過程[4]。一些新進(jìn)場(chǎng)的散裝水泥在使用和施工過程中的溫度會(huì)比較高，容易在施工過程中出現(xiàn)溫度不均勻?qū)е禄炷灵_裂的問題，因此施工過程中也要控制原料溫度，例如使用生火方式提升沙子的總體溫度，將砂子碎石迅速倒入機(jī)器保證砂石溫度。一般可以將混凝土的出口溫度控制在10℃左右，而且必須均勻控制所有混合料的整體溫度，避免局部溫度過高影響混凝土整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

混凝土材料運(yùn)輸過程中，應(yīng)該控制運(yùn)輸時(shí)間以及做好運(yùn)輸?shù)母魺峁ぷ?，避免材料在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)熱量損失?；炷寥肽r(shí)也要做好模板的預(yù)熱，并根據(jù)周圍的溫度情況確定最合適的脫模時(shí)間，保證混凝土的強(qiáng)度，也避免外界溫度影響混凝土凝固過程。

3.3 加強(qiáng)防凍監(jiān)測(cè)工作

為了加強(qiáng)對(duì)混凝土的防凍控制，應(yīng)該做好監(jiān)測(cè)工作，以及加強(qiáng)對(duì)施工的監(jiān)督，達(dá)到控制混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的目的。目前對(duì)混凝土性能質(zhì)量控制、防凍劑應(yīng)用管理一般都在工程施工結(jié)束之后，并不能真正滿足監(jiān)督管理要求，所以應(yīng)該建立起貫穿整個(gè)工程的管理機(jī)制，對(duì)混凝土拌和、澆筑等工作都做好監(jiān)督和監(jiān)測(cè)，推動(dòng)道路工程施工工藝優(yōu)化。在進(jìn)行抗凍性實(shí)驗(yàn)時(shí)，也要監(jiān)督實(shí)驗(yàn)是否滿足規(guī)范性要求，確保道路工程項(xiàng)目的總體質(zhì)量。

3.4 加強(qiáng)對(duì)防凍劑的研究工作

為了發(fā)揮防凍劑的技術(shù)應(yīng)用效果，滿足不同地區(qū)交通道路施工中對(duì)混凝土防凍的要求，應(yīng)該加強(qiáng)研究工作，以獲得更多具有較高的性能的防凍劑，滿足工程的施工需要。比如可以優(yōu)化防凍劑的成分，改變冰晶結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化防凍劑的臨界強(qiáng)度，保證防凍劑可以降低水分的凝固點(diǎn)。其次，應(yīng)該綜合研究不同類型防凍劑的同時(shí)使用的效果提升防凍水平。技術(shù)人員也要加強(qiáng)對(duì)防凍劑最佳使用溫度的研究，通過經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和理論分析，探索防凍劑的原理，研發(fā)更多高性能防凍劑，滿足交通道路建設(shè)需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

在道路工程施工中，如果在冬季沒有做好溫度控制，就會(huì)由于低溫導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)損壞，降低道路的質(zhì)量，影響道路使用壽命。所以施工中應(yīng)該合理使用防凍技術(shù)和防凍管理等措施，提升對(duì)混凝土的防凍控制，避免低溫造成混凝土開裂等問題，提升道路的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]施金燕.交通公路工程混凝土防凍措施及施工控制[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020（23）：173-174.

[2]高保衛(wèi).交通公路工程混凝土防凍措施及施工控制[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2019，46（11）：118-119.

[3]閆亭虎.交通公路工程混凝土防凍措施及施工控制研究[J].建材與裝飾，2017（47）：259.

[4]喬自麗.交通公路工程混凝土防凍措施及施工控制[J].綠色環(huán)保建材，2016（12）：94.