淺談混凝土夏季施工的質量控制

王軍軍

鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種力學性質完全不同的材料所組成的一種復合材料,混凝土的抗壓能力強,抗拉能力差,而鋼筋的抗拉能力很強,因而鋼筋混凝土具有良好的抗壓和抗拉能力,在近年來的工程建筑領域得到了普遍的應用。夏季施工最顯著的特點是環境溫度高、相對濕度較小,這些對于新拌以及硬化后的混凝土除有利的一面外,也產生許多不利影響。在夏季施工時,混凝土的施工質量成為影響鋼筋混凝土質量的關鍵。下面具體談一下混凝土夏季施工質量控制的原因及質量控制要素。

1 混凝土夏季施工質量控制的原因

夏季是工程建筑施工的高峰季節,炎炎夏日,環境溫度高,水的蒸發量大,對于新澆筑混凝土工程可能出現干燥快,凝結速度快,強度降低,并會產生許多裂縫等現象,從而影響了混凝土結構本身的質量。因此夏季施工的混凝土施工技術,就必須要采取一些有效措施,特別是混凝土的拌制、運輸以及澆筑、養護等,要采取一些特殊的施工技術方案來保證混凝土的施工質量符合施工規范及設計要求。

2 夏季影響混凝土施工質量控制的三大要素

2.1 混凝土拌制和運輸

混凝土是一種混合材料,混凝土成型后的均勻性和密實性可判斷其質量的好壞,因此,從攪拌運輸的各道工序施工中,應杜絕任何缺陷,采取措施控制混凝土的溫升,并以此控制附加水量,減少坍落度損失,減少塑性收縮開裂。在混凝土拌制、運輸中有以下幾項措施是行之有效的:

1)使用減水劑或以粉煤灰取代部分水泥以減少水泥用量,同時,在混凝土澆筑條件允許的情況下,增大骨料直徑。

2)混凝土拌合物的運輸距離如較長,可以用緩凝劑控制混凝土的凝結時間,但應注意緩凝劑的摻量應合理。在計算外加劑用量時,應先按外加劑摻量求純外加劑用量,再根據已知濃度外加劑,求出實際濃度外加劑用量,對于大面積的混凝土地坪工程尤其如此。

3)隨著泵送混凝土迅速發展,流動性與和易性的要求,坍落度增加、水灰比增大、水泥用量、用水量、砂率均增加及其他外加劑增加等一些因素變化,導致混凝土收縮及水化熱作用。因此,嚴格控制配合比可有效控制裂縫產生,提高混凝土抗拉、抗壓強度。

4)在炎熱季節或大體積混凝土施工前,可以用冷水或地下水來代替部分拌合水。對于高溫季節里長距離運輸混凝土的情況,可以考慮攪拌車的延遲攪拌,使混凝土到達工地時仍處于攪拌狀態。

5)應做好施工組織設計,以避免在最高氣溫時澆筑混凝土。在高溫干燥季節,晚間澆筑混凝土受風和溫度的影響相對較小,且可在接近日出時終凝,而此時的相對溫度最高,因而早期干燥和開裂的可能性最小。

2.2 混凝土澆筑和修整及溫控措施

在炎熱氣候條件下澆筑混凝土時,應盡量避免當日的最高溫度時間澆筑;要求項目上配備足夠的人力、設備和機具,以便及時應付預料不到的不利情況,并隨時控制好混凝土表面與外界的溫差及混凝土內部與表面溫差的影響。控制開裂主要因素是約束溫差及收縮混凝土的極限拉伸,在水平結構(梁、板、墻等)中,盡量采用中低檔混凝土強度等級(C25～C35),利用后期強度控制。

1)加強施工中的溫度觀測,必須重視溫度管理,施工中若能控制實際溫度差小于容許值,就可避免產生溫度裂縫。溫度管理的基礎是及時準確地進行各種溫度觀測。目前,測量混凝土內部溫度的方法較多,常用的是電阻式、熱電偶式和棒式、酒精溫度計等。

2)采取適當的溫度控制措施,在混凝土澆筑過程中,應使實際測量的溫差小于允許溫差,采取的措施主要是:降低澆筑溫度,在具體的施工中應注意骨料防曬,加冰屑或冰水攪拌混凝土,運輸中的容器加蓋,防止日曬;降低水化熱溫升,主要是通過選擇合理的原材料,采用良好的配合比,來降低水泥用量;為防止表面裂縫,可采取提高混凝土表面溫度的措施,如在混凝土結構的外露面覆蓋保溫,搭設保溫棚和覆蓋塑料薄膜。

3)對大體積混凝土的澆筑,為了降低混凝土內部的最高溫度,可以在結構內埋設冷卻水管(蛇形管)通過循環水進行冷卻。經試驗埋設冷卻水管的混凝土其內部最高溫度可以降低4℃～6℃。

4)對于大面積現澆梁板的施工,應做好混凝土澆筑方案,明確出混凝土的澆筑方向、澆筑順序,在適當的部位增加混凝土膨脹帶,并要養護14 d。

5)配合比的計算是混凝土技術的關鍵,常規計算配合比,不但水泥用量增加,成本加大,而且容易使混凝土溫度應力過大,使混凝土產生開裂,破壞耐久性。以低水泥用量有效養活水化熱降低混凝土的溫升值,以大摻量摻合料增加混凝土密實度和體積穩定性,采用復合高效外加劑,有效降低水膠比,保證了結構設計強度要求。

6)在施工中采用低水膠比、大摻量粉煤灰,不僅滿足強度要求,而且由于良好的施工性能,使整體連續澆筑成功,保證施工質量,塊體混凝土的內外溫差始終低于20℃,有效控制裂縫出現。

2.3 混凝土的養護

1)混凝土澆筑后,應在12 h內覆蓋并澆水養護,養護時間不得少于7 d。在混凝土初凝后立即進行養護,優先采用蓄水養護方法,連續養護。在混凝土澆筑后的前一兩天,應保證混凝土處于充分的濕潤狀態,應嚴格遵守國家標準規定的養護齡期。

2)對于大面積的板類工程,采取養護劑養護是較為實用和方便的,白色養護劑所形成的薄膜還能反射陽光,降低熱量吸收,抑制混凝土的溫升。因此,可在養護劑中摻些白色顏料。

3)當完成規定的養護時間后拆模時最好為其表面提供潮濕的覆蓋層。

4)大體積混凝土由于內部溫度高,表面失水很快,需要補充水分。微膨脹劑只有在足夠潮濕的狀態下才具有補償收縮的作用,減少裂縫出現的可能。

夏季澆筑混凝土,一般情況下受水泥水化熱和高溫的共同作用,混凝土內部溫度可達60℃以上,因而混凝土的質量無法得到保證,采取上述措施后,使得夏季混凝土的質量得到了保證。總之,在混凝土施工中,嚴格按照施工程序、施工技術方案來保證施工質量符合設計規范要求,才能取得建筑工程的質量,以上觀點希望能為建筑業同行提供有益的借鑒。

[1] 秦振剛.淺談建筑混凝土施工技術[J].山西建筑,2008,34(28):162-163.