陳海龍
(中國中鐵航空港建設集團有限公司杭州分公司,浙江杭州 310021)
進入盛夏季節,高溫天氣持續,混凝土施工時受高溫干熱影響,容易出現凝結加快、強度偏低和干縮裂縫等不利因素,影響工程質量。因而在夏季進行混凝土施工時,如何控制混凝土質量和施工后的養護變得更加重要。認真分析夏季氣候因素,采取強有力的技術措施,將不利影響消除或降到最低程度,對結構耐久性是必要的。
夏季環境溫度高,對于新拌以及硬化后的混凝土有許多不利影響,如易加速水化反應,對混凝土拌制、運送、澆搗都有不利的一面。
1)拌合水量的增加;
2)混凝土流動性下降快,因而要求現場施工水量增加;
3)混凝土凝固速率的增加,從而增加了攤鋪、壓實及成形的困難;
4)收縮裂縫產生可能性加大。
1)因為較高的含水量、較高的混凝土溫度,將導致混凝土后續強度的降低,或者是混凝土凝固過程中及初凝過程中混凝土強度的降低;
2)因整體結構冷卻或不同斷面溫度的差異,使得固化收縮裂縫和溫度裂縫產生的可能性增加;
3)裂縫將導致混凝土耐用性能降低;
4)由于水合速率或水中粘性材料比率的不同,會導致混凝土表面摩擦度的變化,如顏色、外觀質量差異等;
5)腐蝕溶液進入會增加鋼筋被腐蝕的可能性;
6)高含水量、不充分的養護、碳酸化、輕集料或不適當的集料混合比例,可導致混凝土滲透性增加。
因此夏季混凝土施工,需要采取一些有效措施:原材料的溫度、混凝土的拌制及運輸以及澆筑、養護等,都要采取一些特殊的施工技術措施來保證。
1)原材料進場后,應按種類、批次分開儲存與堆放;標識明晰,拌合水、水泥、砂、石及外加劑的儲存倉、料堆等采取遮陽防曬措施。粗集料冷卻的有效方法是用冷水噴灑或用大量的水沖洗,集料的冷卻也可以通過向潮濕的集料內吹空氣來實現。粗集料內空氣流動可以加大其蒸發量,從而使粗集料降溫。
2)露天堆放的料堆導入料倉時間短于12 h不得使用;高溫天氣時在水泥儲存倉壁、砂、石料堆上噴水降溫,以便降低原材料進入攪拌機的溫度,據此隨時調整施工配合比。
1)露天水泥儲存罐因受強光直接照射,溫度過高,因此要采取用棉織物捆扎,經常澆水降溫的辦法,保證水泥進入攪拌機的溫度不大于40℃。
2)應對攪拌站料斗、儲水器、皮帶運輸機、攪拌樓采取遮陽措施。在拌合時可以采用冷卻裝置冷卻拌合用水,并且對水管以及水箱加設遮陽和隔熱設施,也可在水中加碎冰作為拌合用水的一部分。
3)溫控要求比較高的大體積混凝土,其膠凝材料用量、品種等等宜通過水化熱和絕熱溫升試驗來進行確定,必要時還可以適當調整配合比。
4)混凝土在運輸過程中應保證拌合物的均勻性和工作性。對于長距離運輸,可加入緩凝劑來控制凝結時間,以確保工程質量,同時在混凝土澆筑條件允許的情況下增大骨料粒徑。
5)對于預制混凝土澆筑,箱梁預制、軌道板的預制,其輸送管、輸送溜槽不應吸水、漏漿,并應保證輸送通暢。容器、輸送管、輸送溜槽在特殊氣候條件下,應采取保溫、隔熱措施。
6)混凝土運輸攪拌車宜采用白色涂裝;運輸時間不宜超過60 min,現場等待卸料時間不宜超過30 min。對混凝土輸送管應進行遮陽覆蓋,并灑水降溫。
1)檢測運到現場的混凝土的溫度和坍落度,必要時要求拌合站予以調節。
2)保證入模溫度宜控制在30℃以下,混凝土芯部與表面、表面與環境溫差不超過15℃,來保證混凝土澆筑的質量,保證混凝土的施工質量符合施工規范及設計要求。采取如下措施:a.混凝土澆筑選擇在早間或晚間進行,避開中午、下午的高溫時間,以此控制澆筑混凝土入模溫度及模板溫度,且宜連續澆筑。b.澆筑混凝土前,應清除模板內以及墊層上的雜物。表面干燥的地基土、墊層、木模板應澆水濕潤,現場溫度高于35℃時宜對金屬模板進行澆水降溫,但不得留有積水。待模板溫度降至35℃以下時,方可進行混凝土澆筑。
3)混凝土到達現場后迅速攤鋪,避免混凝土長時間暴露及其等待,采取如下措施:
a.必要時做好大體積混凝土澆搗的計劃,如大承臺的澆筑、箱梁的澆筑,采取嚴格的有效措施控制混凝土的溫度,盡量避開烈日的情況下施工,同時可考慮選用水化熱低的硅酸鹽水泥并調整配合比,也可摻用緩凝劑、減水劑,使水泥水化速度減慢,以降低和延緩混凝土內部溫度峰值。
b.混凝土澆筑時間有間歇時,控制每層澆筑高度不超過30 cm,且次層混凝土應在前層混凝土初凝之前澆筑完畢。在澆筑1 h~2 h后,用木搓板反復搓壓,使表面密實,閉合收縮裂縫,這樣可以較好的控制表面裂紋,以減少表面水分的散失,改善養護效果。
c.混凝土從攪拌完成到澆筑完畢的延續時間,大于C50時,其澆筑時間控制在120 min內完成,當小于 C50時,控制在150 min內完成。
d.混凝土的運輸在滿足連續的前提下,要嚴格控制混凝土攪拌的速度與現場澆筑的速度,使其料車不宜在澆筑現場等待過長的時間。
4)為減少混凝土坍落度的損失,現場混凝土配制、拌合過程、骨料計量增加檢測力度,根據砂、石含水量即時調整施工配合比。運輸罐車在運輸混凝土之前要先用水沖洗降溫,罐體外部要裹以棉織物澆水隨時降溫。
1)混凝土澆筑完成后,應及時進行保濕養護,指定專人負責,并且建立嚴格的崗位責任制。
2)在混凝土澆筑后的1 d~7 d,應保證混凝土處于充分濕潤狀態,特殊天氣可適當的延長養護時間,并應嚴格遵守國家標準規定的養護齡期。對于墩柱的混凝土施工拆模后立即用塑料布進行覆蓋或包裹,頂部采用滴水桶滴水,塑料應結實且保證與混凝土表面密貼和不被風刮破。
3)對于大體積承臺、站場的筏板基礎的澆筑,在澆筑過程中可以采取搭設遮陽棚、模板內埋設冷卻水管,來降低混凝土的水化熱。必要時養護期間對梁體芯部、表層、箱內及環境溫度進行測量,制定詳細的量測方案,對其進行監控養護,以便掌握最佳的拆模時間。
4)隧道內混凝土養護。采取在混凝土表面噴霧降溫養護措施。保濕養護期間,應采取擋風措施,以控制溫度和干熱風的影響。養護方法應優先采用噴水連續養護。在混凝土澆筑后的前一兩天,應保證混凝土處于充分濕潤的狀態,并應嚴格遵守國家標準對混凝土養護齡期的規定。
5)箱梁的養護。對于不易灑水養護的異型或大面積混凝土結構,如箱梁內部采用養水養護,梁頂覆蓋灑水養護,腹板外側面用噴涂養護劑養護,底板進行蓄水養護。梁端安置鼓風機,加快箱內空氣流動,防止梁體內溫度過高。在養護期間對梁體芯部、表層、箱內及環境溫度進行測量,制定詳細的量測方案,對其進行監控養護。當氣溫無急劇變化,梁體混凝土芯部與表層、表層與環境溫差在15℃以內,且混凝土強度達到33.5 MPa以上時,方可拆除梁體模型。
6)軌道板預制養護。軌道板混凝土去除表面覆蓋物或者拆模后,應對混凝土采用澆水或者覆蓋灑水等措施進行潮濕養護,也可以在混凝土表面處于潮濕狀態時,迅速采用麻布、篷布、塑料布、土工布等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹,防止其水分的蒸發。
夏季混凝土施工為確保質量,從原材料防護、拌合運輸、養護等方面抓起,可以避免或降低氣候對混凝土質量的影響,從而保證工程順利進行。
[1] 楊再興.高溫季節戈壁地區混凝土質量控制[J].山西建筑,2011,37(11):220-221.