李紅彥
【摘 要】影響建筑混凝土施工質量的因素有很多,但最主要的因素是溫度問題,在冬季進行混凝土施工就面臨著很多問題。許多工程由于工期等的制約,不得不在冬季施工,為了確保施工質量,就必須采取一些特殊的技術措施。本文主要分析建筑混凝土在冬季施工過程中存在的問題,并提出相應的解決措施。
【關鍵詞】建筑工程;混凝土;冬季施工
引言
在冬季施工中,長時間的持續負低溫,大的溫差、降雪和反復的冰凍,經常造成建筑施工的質量事故。據資料分析,混凝土工程有大部分的工程質量事故發生在冬季。本文以此為依據,從以下幾方面探討了混凝土冬季施工技術,具有一定的現實意義與參考價值。
一、混凝土冬季施工要求
1.1材料的選擇
冬季施工的混凝土應優先選用硅酸鹽水泥,普通硅酸鹽水泥或硫鋁酸鹽快硬水泥,根據混凝土配制強度公式,水泥強度等級不宜低于32.5MPa,每立方米混凝土中的水泥用量C不應少于300kg,根據《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ55-2000),水灰比不得大于0.6;砂、石、水的質量必須符合國家標準,骨料中不得含有冰雪、凍塊以及容易凍裂的雜物;施工時若氣溫低于-5℃,應加入防凍劑,防凍劑具有防凍、減水、早強組分,能起到降低冰點、減水、提高早期強度的作用,防凍劑應符合《混凝土防凍劑》(JC475-92)的要求。氣溫不低于-5℃時,可采用早強劑或早強減水劑。
1.2混凝土的拌制
拌制混凝土時,攪拌站應設置暖棚,優先選用大容量的攪拌機,以減少熱量的損失。關注天氣情況,及時與當地的氣象部門取得聯系,獲取準確的氣象資料。當晝夜平均氣溫在-5℃~5℃時,應將水加熱至不超過60℃后攪拌;必要時還可對砂、石進行加熱,但溫度不應高于40℃,且不得加熱水泥?;炷翑嚢钑r,可根據具體情況合理加入防凍劑、早強劑、減水劑等外加劑,提高抗凍性。適當延長拌合時間,一般取常溫拌合時間的1.5倍,確?;炷涟韬铣浞志鶆?,利于混凝土強度的發展。合理的投料順序也是確保拌合物均勻的有效條件,一般先投入骨料和水攪拌一定時間后,再投入水泥繼續攪拌至規定的時間,這樣可以避免水泥出現假凝現象。
1.3混凝土的運輸和澆筑
混凝土拌合后出機、運輸至施工現場進行澆筑的整個過程中,由于低溫條件,混凝土的熱量損失必然存在,由此產生的拌合物溫度降低,影響到混凝土的養生和硬化。這就要求混凝土攪拌場地應盡量靠近施工地點,減少裝卸次數,同時也應正確選擇運輸用的容器?;炷敛捎帽盟蜐仓r,輸送管道應用保溫材料包裹保溫,減少混凝土在輸送過程的散熱降溫?;炷吝\輸罐車運輸時,運輸灌車外包裹保溫材料,并盡量縮短運輸時間和距離。混凝土澆筑時,應盡量加快澆筑速度。分層進行混凝土澆筑時,嚴格控制混凝土澆筑的連續性,以免出現冷縫。已澆筑層在沒有被上一層混凝土覆蓋前,不應低于計算規定的溫度,最低不得低于2℃。對地上結構澆筑混凝土時,應在北風的迎風面設置圍擋,以防寒風襲擊導致砼失水過快,降低澆筑后的溫度。
1.4混凝土的養護。
混凝土澆注后若受凍,則強度和耐久性會大打折扣。因此,要提高混凝土早期抗凍能力,就要合理選擇養護方法。常見的冬季混凝土養護方法有以下幾種。
(1)蓄熱法。
蓄熱法是利用原材料加熱和水泥水化熱的熱量,通過適當保溫延緩混凝土冷卻,使混凝土冷卻到0℃以前達到預期要求溫度的養護方法。這種方法比較簡單,不需要外加熱源,冬施費用較低廉,故在冬季施工時應優先選用。當日平均氣溫在-10℃,最低溫度不低于-15℃的期間,混凝土表面系數不大于5或地面以下結構都適宜采用蓄熱法施工。
(2)蒸汽養護法。
對于混凝土蒸汽養護法,適于表面系數較大、養護時間要求很短的混凝土澆塊。當氣溫降低,在防凍技術上有困難時,可以利用蒸汽養護新澆筑的混凝土。它既能加熱,又可供給一定的水分,使混凝土不致因蒸發過量而干燥脫水。此法是一種快速濕熱養護方法,但需要一套較復雜的工藝流程。
(3)暖棚法。
暖棚法是將被養護的構件或結構至于棚中,內部安設散熱器、熱風機或火爐等設備,作為熱源加熱空氣,使混凝土獲得正常的養護條件。
二、工程實例
2.1工程概況
某城市某廣場商廈建筑面積43000m,鋼筋混凝土框架結構,A區地上六層,B、C區地上各三層,樓板厚110mm,柱子截面400mm×400mm~600mm×600mm,混凝土強度等級C25與C30。2009年5月破土動工,11月下旬進入冬季施工,用40d時間完成建筑面積約20000m,混凝土約5000m3的冬季施工工程量。施工期間收集了當地2008年的氣象資料,進入冬季施工現場測溫:11月下旬平均氣溫-4℃,日最低氣溫-10℃,12月平均氣溫-7℃,日最低氣溫-15℃,期間12月初下小雪一次,實測結果與給出的氣溫資料基本一致。
2.2冬季施工技術措施
根據當地的氣象資料以及以往的施工經驗,采取以下的施工技術措施。
(1)A、B、C三區板式樓梯的混凝土由原設計的C25提高到C30,做到全部結構混凝土強度等級一致。
(2)采用硫鋁酸鹽快硬水泥及水泥生產廠家配套的ZB-2型防凍劑,河砂、碎石提前運入施工現場專用場地。
(3)混凝土采用現場攪拌泵送澆筑,混凝土泵的輸送管道用巖棉包裹保溫。A區采用木模板,B、C區采用組合式鋼模板,采用綜合蓄熱法施工養護。
(4)攪拌站工棚采取圍擋保溫,水加熱至40℃~50℃,水泥、砂、石子沒有預加熱,只是一般保溫,處于0℃~-3℃的負溫下,混凝土攪拌后的入模溫度控制在2℃~5℃。
(5)原材料投料前用熱水沖洗攪拌機預熱,清除骨料中的冰雪及凍塊,攪拌時間比常溫下延長,不少于3min,澆筑混凝土時清除模板上的冰雪。
(6)澆筑混凝土時,在樓層北側與東西兩側用篷布圍擋,防止寒風襲擊,避免降溫失水過快。
(7)混凝土澆筑抹平后,隨即鋪塑料薄膜保水保溫,終凝后再鋪草袋子保溫。
(8)邀請水泥供應廠方派駐工地代表,為施工編制“硫鋁酸鹽水泥冬施技術要求”進行技術咨詢指導。
2.3結果分析
(1)硫鋁酸鹽水泥屬于快硬早強水泥,3d可確定強度。冬季施工前實驗室按試配的配合比制作150mm×150mm×150mm的3d標準養護立方體試塊,與施工時留置的同規格的立方體3d標準養護試塊經測定強度均達到或超過設計強度標準值。
(2)施工中對強度進行了跟蹤監測,12月份混凝土澆筑后,7~8d的同條件養護試塊與用回彈儀實測構件,其強度均能達到設計強度60%左右。
(3)2000年3月下旬復工前(平均氣溫4℃),對A、B、C各區混凝土進行全面回彈測定,均達到設計強度。
三、結束語
建筑工程的混凝土工程冬季施工管理是一項復雜的、開放的、動態的系統工程, 要做好這項工作,需要建筑施工企業認真分析自身的特點, 充分利用自己的長處,采取科學的方法提高施工管理素質。特別是在冬季施工過程中,更加要求工程項目管理人員認真負責,嚴格按照冬季施工方案進行施工,通過科學的方法加強混凝土的保溫和養護工作,一定能夠確保工程質量。
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