淺談拌合站冬季混凝土生產控制措施
2014-12-31 00:00:00宋兵兵鄧國慶
基層建設 2014年22期
摘要：混凝土已經廣泛應用于建設領域，混凝土質量的好壞將直接影響到整個工程，對于混凝土拌合物生產前需要有一定的管理措施，生產中有過程質量控制，在不利季節條件下生產混凝土更加需要嚴格控制質量。本文主要介紹了拌合站冬季混凝土生產的一些控制措施，為確保由于工期限制，必須冬季施工工程的質量提供了參考。
關鍵詞：冬季;混凝土;熱工;加熱;保溫
我國許多地方有較長的寒冷季節，但由于受工期制約，許多工程的混凝土在冬季進行施工是不可避免的。根據施工規范及國家相關規定，以每年第一次連續3天出現室外日平均溫度低于+5℃時或日最低氣溫在-3℃以下的第一天起，為冬季施工期。當進入冬季施工，只要采用適當的施工方法，避免新澆混凝土早期受凍，使外露混凝土與冬季氣溫保持較小溫差，也會取得像在天暖施工時的效果。拌和站冬季施工中，主要任務是合格混凝土的生產，保證在外界低溫條件下拌制具有一定溫度的混凝土，使混凝土澆筑滿足冬季施工規范要求。
1、混凝土冬季生產一般要求
（1）水泥
冬季施工的混凝土宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，應注意其中摻合材料對混凝土抗凍、抗滲性能的影響，水泥標號不宜低于42.5。
（2）骨料
粗細骨料必須置于防風防雨棚內。拌制混凝土用的骨料必須清潔，不得含有冰雪和凍塊，以及易凍裂的物質;在摻有含鉀，鈉離子的外加劑時，不得使用活性骨料;在有條件的時候，砂石篩洗應搶在零上溫度時做，并用塑料紙，油布蓋好。
（3）配合比
冬期施工期間，由于環境溫度較低，根據施工環境條件選擇合理的冬期施工配合比，可采取適當降低混凝土水膠比;摻加有利于混凝土早期強度發展的混合料（如適當降低粉煤灰，增加礦粉摻量），使用復合型防凍減水劑等技術措施。當選用具有防凍性能復合減水劑時，應控制混凝土單方總堿含量滿足有關規定。
（4）混凝土攪拌必須在暖棚內進行，棚內設取暖措施，棚內溫度不低于10℃。
混凝土原材料使用時的溫度根據熱工計算和實際試拌情況確定，確保混凝土入模溫度滿足相關要求（≥5℃）。主要措施應以加熱拌合用水為主，輔以骨料、外加劑保溫，水的加熱溫度不宜高于80℃，水泥不能直接加熱。當拌制的混凝土出現坍落度減小或發生速凝現象時，應重新調整拌合料的加熱溫度。
2、熱工計算
為便于以下熱工計算，暫對拌和水、水泥、砂和骨料的溫度進行假定（均為可實現的溫度），現以tw=60℃、tc=12℃、ts=12℃、tg=12℃分別表示之，其中水泥、砂和骨料的溫度為暖棚內預熱溫度。混凝土配比采用C30（水泥+粉煤灰：中砂：碎石：外加劑=1：2.11：2.91：0.01）其中水泥和粉煤灰質量為363kg，砂為765kg，碎石1056kg，水和外加劑159.63kg。
2.1混凝土拌和物的理論溫度，可按下式計算：
式中：T——拌制時混凝土拌和物的溫度（℃）;
W、C、S、G——水、水泥、砂、石的用量（kg）;
tw、tc、ts、tg——水、水泥、砂、石的溫度（℃）;
ps、pg——砂、石的含水率（%）;
b、B——比熱及溶解熱;
當集料溫度>0℃時，水的b=4.2，B=0;
當集料溫度<0℃時，水的b=2.1，B=335。
2.2混凝土自攪拌機傾出時的溫度（出機溫度）可按下式計算：
式中：T1——混凝土自攪拌機中傾出時的溫度（簡稱出機溫度）（℃）;
T——混凝土拌和物的理論溫度（℃）;
Td——攪拌機棚內的溫度（℃）取12℃。
2.3混凝土經運輸和灌注成型后的溫度（入模溫度）（℃）
混凝土由出機到灌注過程中的溫度損失，因運輸工具、倒運次數、運輸時間、出機溫度和室外溫度的變化而異，混凝土經過運輸和成型后的溫度（入模溫度）可按下式計算：
式中：T2——混凝土經過運輸和成型后的溫度（℃）;
t ——混凝土自運輸至成型的時間（h）;平均取1h
n ——混凝土倒運的次數;取2次
Ts ——室外氣溫（℃）;平均取5℃
a ——溫度損失系數（h-1）;取0.25
當用混凝土運輸車時a=0.25，開敞式自卸車時a=0.20，用封閉式自卸車時a=0.10，用手推車時a=0.50。
當暖棚內水泥和骨料的溫度都為12℃，不同溫度的拌和水所拌制的混凝土的理論、出機及入模溫度見下表：
混凝土施工不同時段溫度計算表
水溫（℃）
理論溫度T（℃）
出機溫度T1（℃）
入模溫度T2（℃）
備注
10
10.86
10.86
9.02
細則要求：冬季混凝土施工時入模溫度不低于5℃，負溫時不低于10℃
20
12.53
12.45
10.11
30
14.20
13.85
11.07
40
15.87
15.25
12.03
50
17.54
16.65
12.99
60
19.21
18.06
13.96
綜上所述，為保證冬季混凝土施工質量，室外平均溫度為負溫時建議拌和用水加熱至30～60℃。
3、混凝土生產控制措施
為了保證混凝土入模溫度不低于5oC，對拌制混凝土的各項材料采取保溫或加熱措施。
3.1利用設置在拌合樓側的鍋爐對拌合用水進行加熱，水溫由熱工計算控制。采用通蒸汽對水池中水加熱時，水池上方用彩鋼板進行封閉，降低熱量損失速度。
3.2混凝土拌和站：搭建暖棚封閉拌合站、進料斗、傳送帶、拌合系統。拌合系統下方，安裝封閉式上下推拉門并用彩鋼夾芯板圍護。
3.3水泥、粉煤灰的保溫。水泥、粉煤灰在任何情況下不允許直接加熱。當熱工計算達不到要求時，對水泥、粉煤灰儲倉進行包裹。
4、結語
混凝土生產質量控制工作是一項技術性很強的工作，影響混凝土質量的因素繁多而復雜。原材料選用、儲存投料、計量攪拌、配合比設計、人員素質、操作技能、管理水平等都會影響混凝土生產質量。本文針對性的提出一些生產控制措施，對拌合站冬季生產混凝土具有一定的指導意義。
參考文獻：
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