張秀麗
(青海黃河實業集團建安有限公司,青海 格爾木 816000)
在混凝土冬期施工中,我們應考慮的因素有設計強度要求、養護齡期、自然氣溫情況、結構類型、水泥的品種、工期的限制條件以及冬期如何防止混凝土遭受初期凍害,以免損害混凝土的其他性能。主要的施工方法有以下幾種。
蓄熱法是將混凝土的原材料(水、砂、石)預先加熱,經過攪拌、運輸、澆筑成型后的混凝土仍能保持一定正溫度,以保溫材料覆蓋保溫,防止熱量散失過快,充分利用水泥的水化熱,使混凝土在正溫條件下增長強度。蓄熱法適用于氣溫不太寒冷的地區或是秋冬和冬末季節。蓄熱法施工應進行熱工計算。
在混凝土冬期施工中,當要求混凝土強度增長較快,采用蓄熱法等無法滿足要求時,通常采用蒸汽養護法。
電熱法設備簡單,收效快,可以在任何溫度下使用,所以當工程要求緊迫且條件具備時可以采用。我國使用電熱法大致可分為兩大類:直接加熱法和間接加熱法。
混凝土的攪拌在常溫條件下施工,攪拌塑性混凝土常選用自落式攪拌干硬性混凝土宜采用強制式攪拌機。在冬期施工時,除考慮上述條件外,還應考慮混凝土的水灰比減少和外加劑的摻人等因素,宜選擇強制式攪拌機。為確保混凝土的攪拌質量。冬期施工時除合理選擇攪拌機型號外,還要確定裝料容積、投料順序和攪拌時間等。
混凝土攪拌機的規格常以裝料容積表示,裝料容積通常只為攪拌幾何容積的1/2~1/3。一次攪拌好的混凝土體積稱為出料容積,約為裝料容積的55%-75%。混凝土攪拌機以其出料容積(m2)×1000標定規格,常用規格有 150L,250L,350L 等。
冬期攪拌混凝土的合理投料順序應與材料加熱條件相適應。一般是先投骨料和加熱的水,待攪拌一定時間后,水溫降到40℃左右時,再投入水泥繼續攪拌到規定的時間,要絕對避免水泥出現假凝。
攪拌時間。為滿足各組成材料間的熱平衡,冬期拌制混凝土時應比常溫規定的攪拌時間適當延長。對攪拌摻有外加劑的混凝土時,攪拌時間應取常溫攪拌時間的1.5倍。
混凝土的運輸。混凝土拌和物出機后,應及時運到澆筑地點。在運輸過程中,要采取措施防止混凝土熱量散失和凍結等現象。在條件可能的情況下,加強運輸工具的保溫覆蓋、制作定型保溫車或運輸采暖設備。途中混凝土溫度不能降低過決,一般每小時溫度降低不宜超過5~6℃。
混凝土澆筑時人模溫度除與拌和物的出機溫度有關外,主要取決于運輸過程中的蓄熱溫度。因此,運輸速度要快,運輸距離要短,倒運次數要少,保溫效果要好。
在澆筑前,應清除模板和鋼筋表面的冰雪和污垢。在施工縫處接槎澆筑混凝土,應去除水泥薄膜和松動石子,將表面濕潤沖洗干凈,并使接縫處原混凝土的溫度高于2℃,然后鋪抹水泥漿或與混凝土砂漿成分相同的砂漿一層,待已澆筑的混凝土強度高于1.2MPa時,允許繼續澆筑。
有條件宜采用熱風機清除模板、鋼筋上的冰雪和進行預熱。分層澆筑厚大整體式結構時,已澆筑層的混凝土溫度,在被上層混凝土覆蓋時,不應降至熱工計算的數值以下,也不得低于2℃。澆筑隨內力接頭的混凝土(或砂漿)宜先將結合處的表面加熱到正溫。澆筑后的接頭混凝土(或砂漿)在溫度不超過45℃的條件下,應養護至設計要求強度;當設計無要求時,其強度不得低于設計標號的70%。冬期一般不得在強凍脹性地基上澆筑混凝土,在弱凍脹性地基上澆筑混凝土時,地基土應保溫;在非凍脹性地基上澆筑混凝土時,可不考慮土對混凝土的凍脹影響,但在受凍前,混凝土的抗壓強度不得低于受凍臨界強度。
混凝土蓄熱法養護是利用原材料加熱及水泥水化熱的熱量,通過適當保溫延緩混凝土冷卻,使混凝土冷卻到0℃以前達到預期要求強度的一種施工方法。
蓄熱法的適用范圍:蓄熱法適用于初冬或早春季節室外日平均氣溫為-10℃最低氣溫不低于-15℃的環境,由于蓄熱法施工簡單,冬期施工費用低廉,容易保證施工質量,故在冬期施工時應優先考慮采用。蓄熱法使用的保溫材料應該以傳熱系數小,價格低廉和易于獲得的地方材料為宜。
混凝土受凍臨界強度在寒冷地區進行混凝土冬期施工,由于各種因素,欲使混凝土完全不受凍是不現實也不經濟的。因為這要增加許多防護措施,而且工期拖長。在一定條件下允許混凝土早期受凍,而不致損害混凝土各項性能,滿足設計和使用要求。新澆混凝土在受凍前達到某一初始強度值,然后遭到凍結,當恢復正常溫度后,混凝土強度仍會繼續增長,經28d養護后,其后期強度可達設計標準值的95%以上。這一受凍前的初始強度值叫做混凝土早期受凍允許臨界強度。
綜上所述,冬季混凝土結構施工的質量控制是一個非常復雜的過程,施工中無論哪一個環節出現紕漏都會造成不可估量的損失,因此技術人員要掌握好冬季施工的方法及實踐操作的技術要求,才能保證混凝土工程冬季施工的質量。
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