實際施工中低溫條件對混凝土質(zhì)量的影響及控制措施

易小波

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽　550001)

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實際施工中低溫條件對混凝土質(zhì)量的影響及控制措施

易小波

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽550001)

摘要：以貴州某建筑工程項目在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工的過程中，受到低溫條件的影響為例，分析了混凝土質(zhì)量發(fā)生的變化。并結(jié)合混凝土受低溫影響的過程原理和實際的情況研究出了控制低溫影響的措施。

關(guān)鍵詞：低溫條件；混凝土施工；調(diào)整攪拌配合比

1在實際施工中低溫條件對混凝土質(zhì)量的影響

1.1混凝土體積穩(wěn)定性

當(dāng)實際施工中的混凝土結(jié)構(gòu)處在低溫的條件下，就會使其內(nèi)部和外部的速率降低加快，進(jìn)而產(chǎn)生不同的溫度梯度。而溫度梯度的發(fā)生使得混凝土的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度效應(yīng)，具體來說，在混凝土還沒有形成一定的抗拉強(qiáng)度時就已經(jīng)受到了溫度應(yīng)力的影響。在實際作用中的混凝土表面，就會出現(xiàn)一些明可見和不可見的裂縫危害。在低溫條件下生成的裂縫是很難恢復(fù)的，而且在荷載長期的作用下裂縫的危害會逐漸擴(kuò)大，進(jìn)而形成侵蝕性成分給混凝土內(nèi)部通道造成毀滅性的危害。

1.2混凝土抗凍耐久性

混凝土在第一次凍融循環(huán)的過程中，會對混凝土的抗凍耐久性產(chǎn)生影響，并決定著混凝土的使用年限。但凍融循環(huán)過程與混凝土的抗凍耐久性沒有直接性的比例關(guān)系，這就意味著其只是影響因素并不發(fā)生直接關(guān)系。而混凝土的抗拉強(qiáng)度和孔隙飽水程度才是直接決定混凝土的抗凍耐久性的因素。具體來說，當(dāng)混凝土在完成澆筑施工后，在短時間內(nèi)容易受到低溫的影響，而其結(jié)構(gòu)又沒有形成足夠的抗拉強(qiáng)度。同時，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔隙仍處在高飽和狀態(tài)，因而低溫導(dǎo)致的混凝土抗凍耐久性缺失是不可恢復(fù)的。

1.3混凝土的強(qiáng)度性能

對處于施工狀態(tài)的混凝土強(qiáng)度性能來說，低溫條件影響了其水泥的水化速率。當(dāng)新攪拌而成的混凝土處在-10 ℃左右的低溫條件下時，其的強(qiáng)度發(fā)展進(jìn)程和水泥水化進(jìn)程就會停止。如果實際施工中混凝土凝結(jié)完成后，而抗拉強(qiáng)度還未達(dá)到一定的強(qiáng)度。那么該混凝土結(jié)構(gòu)就不能起到抵抗因低溫結(jié)冰而產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力，從而產(chǎn)生不可恢復(fù)和極大強(qiáng)度損失的膨脹裂縫。具體來說，如果新攪拌而成的混凝土在24 h受到低溫條件的影響，那么其實際的抗壓強(qiáng)度就會降低1/2以上。新凝結(jié)的混凝土表面就會發(fā)生不同程度的剝落，這是混凝土強(qiáng)度性能受到影響的最直接表現(xiàn)。

2控制實際施工中低溫條件對混凝土質(zhì)量的措施

2.1更換混凝土原材料

在低溫條件下進(jìn)行混凝土施工，該工程的技術(shù)人員把普通水泥更換成了硅酸鹽水泥，并根據(jù)工程需要適當(dāng)?shù)奶岣吡怂喟韬系挠昧俊＞唧w來說，其最小水泥的用量沒有小于300 kg/m3，而水灰比則沒有大于0.6，這就使得其級別控制在了32.5級以上。在實際的施工過程中，水泥的存放要固定在暖棚內(nèi)，而且沒有進(jìn)行直接加熱。針對施工的低溫條件，該工程采用了提高混凝土其他成型材料的溫度。

具體措施有：對于施工現(xiàn)場露天堆放的砂石中伴隨著的冰塊，要予以融化和破碎等處理。對于原材料的加熱，是通過提高水的溫度來實現(xiàn)的。值得注意的是，水和砂石的攪拌溫度要低于混凝土材料拌和的最高溫度要求。在攪拌混凝土的過程中，應(yīng)先將水和砂石骨料放入進(jìn)去，而后再加入水泥。最后再按要求規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)添加外加劑和減水劑等，其目的是降低水的用量，進(jìn)而實現(xiàn)預(yù)防混凝土凍害發(fā)生。此外，在低溫條件下攪拌混凝土的時間要比常溫條件下的攪拌時間要多出1～2倍。

2.2調(diào)整混凝土攪拌配合比以及澆筑方式

在制成混凝土的過程中，不宜在低溫條件下的露天進(jìn)行。如果不能在室內(nèi)，也可以通過搭設(shè)暖棚來提高攪拌環(huán)境的所處溫度。該建筑工程采用了大容量的混凝土攪拌設(shè)備，這就可以最大限度的降低混凝土在攪拌過程中的熱量損失。在運(yùn)輸新攪拌而成的混凝土?xí)r，要盡可能的選擇最短的運(yùn)輸路線，以防止混凝土在運(yùn)輸?shù)倪^程中迅速凝結(jié)。此外，該工程還選用了具有保溫效果的運(yùn)輸容器，其目的是盡可能多的降低混凝土在運(yùn)輸過程中的熱量損失。選則較大的容器是減少運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)的方法。混凝土的澆筑施工前，應(yīng)將鋼筋和模板上的冰雪污垢進(jìn)行處理。澆筑完成后，還進(jìn)行了振搗以起到提高混凝土密實度的作用。新拌制混凝土運(yùn)至施工地點后，要盡快進(jìn)行澆筑施工。在實際施工時，混凝土導(dǎo)出攪拌機(jī)的溫度要大于10 ℃。澆筑入模后的混凝土，溫度則要控制在5 ℃以上，最好是在7～12 ℃之間。與此同時，混凝土的外部溫度與內(nèi)部溫度之間差異不能超過20 ℃。在澆筑大體積的混凝土結(jié)構(gòu)時，已經(jīng)澆筑的上一層混凝土的溫度則要控制在2 ℃以上。

2.3提高混凝土成型溫度

在混凝土的攪制過程中，所采用的集料是露天堆放的，由于低溫影響其其中含有結(jié)冰的顆粒或是冰塊等。針對這一問題，要在加入攪拌前將結(jié)冰的顆粒冰塊等進(jìn)行融化處理，以避免在混凝土澆筑的過程中出現(xiàn)集料成團(tuán)的現(xiàn)象出現(xiàn)。這一工程施工時的溫度是-4 ℃，那么拌和水的溫度就要加熱到60 ℃才能保證混凝土的質(zhì)量不受其影響。而集料的溫度只要控制在15 ℃左右就可以滿足要求，如果集料中沒有結(jié)冰顆粒或冰塊時，就可以不用對其進(jìn)行加熱，只要把水進(jìn)行加熱即可。這樣一來，水在拌和混凝土的過程中，就可使混凝土達(dá)到工程對其強(qiáng)度性能的需求。雖然混凝土中水泥與集料比要水的質(zhì)量大得多，但是水的比熱容高，這就平衡了混凝土對拌和材料溫度的需求。在混凝土的所有組分中，水的加熱是操作最方便且溫度高低更容易控制的材料，因而要想提高混凝土成型的溫度就要從水的溫度入手來提高混凝土的強(qiáng)度性能。

3結(jié)束語

綜上所述，低溫條件對實際施工中的混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量會產(chǎn)生較大的影響。具體主要體現(xiàn)在：影響了混凝土體積的穩(wěn)定性、抗凍耐久性以及強(qiáng)度性能等。

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收稿日期：2016-03-15

作者簡介：易小波(1985-)，男，重慶璧山人，工程師，從事公路工程施工及管理工作。

中圖分類號：U214

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)05-0054-02