張潤林
摘 要:伴隨著厄爾尼諾現象的產生,全球普遍變暖,且極易出現極端高溫天氣,尤其在我國南方大部分地區,均面臨著夏季持續時間長、氣溫高的困擾,制約著工程建設者們大展身手,也帶來了因高溫產生的一系列負面及消極影響,本文重點針對高溫季節混凝土施工質量的影響因素進行分析,并提出合理化建議,為高溫季節混凝土施工提供參考。
關鍵詞:高溫;混凝土;質量;措施
1 工程概況
本項目為高層住宅安置房小區,地處我國四大火爐之一的南昌市,項目規模較大,設施配備較齊全,工程主要包括地下室、高層住宅、商業及配套、公共建筑等,項目混凝土體量大,任務重,施工周期較長,且需要跨越兩個夏季施工。
2 施工特點
夏季氣溫高(最高氣溫達40℃以上),水分的蒸發量大,干燥快,混凝土的坍落度損失快,存在新澆筑混凝土初凝速度加快、強度降低等現象,且容易產生溫度與干縮裂縫,從而影響混凝土結構的強度、防水質量甚至是耐久性。混凝土的工作性能及成品質量將面臨高溫的考驗,如何保證高溫季節混凝土施工質量是主體混凝土結構施工階段面臨的一大難題。
3 影響因素及控制措施
針對高溫季節對混凝土性能及施工質量的影響,主要從混凝土的原材料、配合比、拌和、運輸、澆筑以及拆模和養護等方面入手,加強各環節控制,保證混凝土的施工質量滿足設計及規范要求。
3.1 原材料
原材料是混凝土施工質量控制的源頭,降低新拌混凝土溫度,可采用低熱水泥、地下水拌制混凝土,選用吸水率小的骨料,摻加外加劑,骨料灑水覆蓋、水泥靜置等措施。
(1)水泥。優先選用硅酸鹽、普通硅酸鹽、以及其他水化熱較低的水泥。嚴格控制水泥的細度、C3A含量,以及水泥進入攪拌機前的溫度,水泥入機溫度不得大于40℃,以降低水泥對混凝土出機溫度的影響。(2)骨料。骨料的品質指標應滿足混凝土技術條件的要求。骨料堆場應搭設遮陽棚,避免陽光直射,必要時在混凝土攪拌前對骨料噴灑冷水降溫。(3)外加劑。根據施工要求合理選用具有緩凝性能的復合減水劑,其各項品質指標應滿足混凝土技術條件的要求,嚴禁在施工現場自行將減水劑與緩凝劑混合使用。(4)拌合用水拌合用水宜采用深井冷水(經具有資質的檢測單位檢測合格),水溫不應超過20℃。拌和站水管及水箱應加設遮陽和隔熱設施,且應避免拌和用水在水箱中長期存放。在進行大體積混凝土施工且環境溫度較高時,可采用添加冰塊的方法降低拌和用水的溫度。(5)其他。其他混凝土用原材料,品質指標必須符合混凝土技術條件的有關規定,倉儲設備必須采取防曬措施。
3.2 配合比
高溫季節施工期間,應根據施工環境條件選擇合理的施工配合比,配合比設計中要充分考慮坍落度的損失。為了減小混凝土坍落度損失,避免水化熱集中,在滿足混凝土和易性、力學性能以及耐久性能的前提下盡量降低膠材使用量。可采用適當增加摻合料如粉煤灰摻量,使用復合型緩凝減水劑等技術措施。加強配合比在高溫使用環境下坍落度損失、凝結時間的試驗檢測工作。
3.3 拌和
(1)混凝土拌和站料斗、皮帶運輸機、拌和機應采取遮陽措施,避免日光直射,拌和宜根據拌和方量選擇在一天氣溫較低的時間段進行,拌和前應對相關拌和設備進行灑水降溫。使用時與混凝土材料接觸面不得存在附著水。為了降低混凝土拌和時發生摩擦產生的熱量在滿足規范要求的前提下可適當縮短攪拌時間,但必須保證混凝土的性能。
(2)在進行混凝土拌和前,除對骨料含水率進行測試外,還應對環境溫度以及膠材、骨料、水等材料的溫度進行測量,并做好相關記錄。根據測溫結果對混凝土的出機溫度進行推算,當推算混凝土出機溫度大于30℃時,須對原材采取必要措施進行降溫?;炷脸鰴C溫度推算可采用以下公式:
T混凝土=(0.22(TaWa+TcWc+TkWk)+TaWwa+TwWw)/(0.22(Wa+Wc+ Wk)+Wwa+Ww)
式中Wa、Wc、Wk、Wwa和Ww分別是集料、水泥、摻和料、集料含的水和水的質量,Ta、Tc、Tk、Tw分別為集料(包含其中的水)、水泥、摻和料和水的溫度。在實際操作中可根據實測數據對上述公式進行修正。
(3)混凝土拌和過程在按照規定的方法和頻次對混凝土的坍落度、含氣量、泌水率進行檢測的同時,還應對混凝土的出機溫度進行測量,混凝土出機溫度控制在30℃以內。
3.4 運輸
(1)混凝土運輸采用混凝土運輸攪拌車,混凝土運輸容器應采取防曬降溫措施,盡量縮短運輸時間。運輸混凝土過程中宜慢速攪拌混凝土,不得在運輸過程加水攪拌。(2)為了防止混凝土坍落度損失過大以及發生堵管現象,長距離混凝土輸送管道應采取遮光覆蓋措施,并噴灑冷水進行降溫。
3.5 澆筑
(1)混凝土澆筑宜避開一天中的高溫時間段,盡量安排在一天氣溫較低的時間段進行,在進行混凝土澆注時須進行混凝土拌和物性能試驗以及混凝土溫度的測量,混凝土入模溫度不宜高于氣溫且不宜大于30℃。(2)高溫季節澆筑混凝土前,應作好充分施工準備,合理安排澆筑順序,保證混凝土澆筑連續性、緊湊性;盡量縮短混凝土從拌和機到入模的傳遞時間及澆筑時間。(3)本項目模板均采用木模板,除對模板采取遮陽措施防止被陽光直射外,在澆注混凝土前,可采用冷水淋灑濕潤模板以降低模板溫度?;炷寥肽G澳0搴弯摻畹臏囟纫约案浇木植繗鉁匾话悴坏贸^40℃,大體積混凝土不宜超過28℃。(4)鋼筋綁扎完畢后,盡量避免在陽光下長時間曝曬,在澆注混凝土前可采用冷水淋灑鋼筋骨架,非模板介質的接觸面也須徹底淋濕,但在澆筑時不能有附著水。這不僅能夠使鋼筋骨架保持相對較低的溫度,還能夠使由吸收和蒸發引起的混凝土水蒸汽的損失降到最低。(5)為了避免出現施工冷接縫,在澆注過程中可采取分段分區澆筑,分層振搗密實,可適當減少分層澆注的厚度,嚴格控制好分層澆注的時間間隔。(6)混凝土澆筑完成后在凝固前應進行二次收面,以有效消除干縮或溫度微裂縫。(7)對于大體積混凝土,澆注過程中應按預定的測溫方案留置測溫孔或測溫設施。(8)在混凝土澆注完畢后,對于混凝土的裸露面,及時采用塑料薄膜覆蓋,并保持濕潤,以免產生塑性裂紋。
3.6 拆模和養護
(1)拆模前養護期間宜在模板外側搭設遮陽設施,防止陽光直射模板,外露混凝土應進行覆蓋保濕養生。
(2)養護期間應對有代表性的結構進行溫度監控,溫度測量采用手持式紅外線測溫計,根據現場情況定時測定混凝土芯部溫度、表層溫度以及環境氣溫、相對濕度、風速等參數,并根據混凝土溫度和環境參數的變化情況及時調整養護制度,嚴格控制混凝土的內外溫差滿足要求,一般混凝土芯部最高溫度不宜超過65℃。大體積混凝土芯部最高溫度不宜超過60℃,不得超過65℃,必要時在混凝土內部埋設降溫水管。
(3)混凝土強度滿足設計及規范要求后可拆除模板,拆模前應進行溫度測量。一般情況下,結構或構件芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環境之間的溫差大于20℃(大體積混凝土、梁體和截面較為復雜時,溫差大于15℃)時不宜拆模。大風或氣溫急劇變化時不宜拆模。尤其在高溫季節施工,應采取逐段拆模、邊拆邊覆蓋的拆模工藝。
(4)為了防止氣候驟然變化混凝土產生過大的溫差應力,混凝土內部開始降溫以前以及混凝土內部溫度最高時不得拆除模板。
(5)混凝土去除表面覆蓋薄膜或拆模后,應對混凝土采用蓄水、澆水或覆蓋灑水等措施進行保濕養護,保濕養護期間應采取遮陽和擋風措施,以控制溫度和干熱風的影響。灑水養護宜用自動噴水系統和噴霧器,保濕養護應不間斷,不得形成干濕循環。也可在混凝土表面處于潮濕狀態時,迅速采用土工布、塑料薄膜等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹。包覆(裹)期間,包覆(裹)物應完好無損,彼此搭接完整,內表面應具有凝結水珠?;炷粮采w保濕時間應滿足設計及規范規定,有條件地段應盡量延長混凝土的包覆(裹)保濕養護時間。
(6)在進行灑水保濕養護時應嚴格控制養護水溫,當混凝土表面溫度較高時。避免用冷水直接澆灑混凝土表面。養護水溫度與混凝土表面溫度的溫差不得大于15℃。
(7)在混凝土養護期間,應及時對環境的氣溫、相對濕度、風速等參數進行測量,每日宜檢查4次,(早6點,中午12點、下午18點、晚24點)并做好測溫記錄;當混凝土結構有測溫要求時,須按照上述頻率對混凝土結構芯部、表面溫度進行測量,按時做好測溫記錄。并根據混凝土溫度和環境參數的變化情況及時調整養護制度,嚴格控制混凝土的內外溫差滿足要求。當發現異常情況時,應及時反饋以便采取措施。混凝土溫度測量時間一般與同條件養護試件齡期相同。
3.7 注意事項
(1)拌合站應搭蓋砂石遮陽棚,避免夏季曝曬造成砂石料溫度過高,導致混凝土拌和、入模溫度增高。(2)水泥、粉煤灰各設置至少2個筒倉輪流使用,避免剛運到的水泥、粉煤灰溫度太高,同樣導致混凝土拌和、入模溫度增高。(3)設專人測量室外氣溫,混凝土出機、入模溫度,盡量使用新抽上來的溫度低的地下水。(4)施工時盡量避開中午高溫時間段,在傍晚或夜間溫度低的時候施工。(5)較大體積混凝土施工,內外溫差較大,首先在混凝土中摻加大量的粉煤灰和緩凝型減水劑,削減膠凝材料放熱高峰?;炷帘砻娌捎帽夭牧细采w、蓄水養護等辦法減少混凝土內外溫差。(6)加強混凝土的測溫工作,每個工作班測溫不少于3次,對于氣溫35℃以上時應加大測溫頻率,及時采取措施保證混凝土的質量。
4 結束語
通過采取綜合措施、強化施工過程控制等一系列措施,減少了各項因素對混凝土施工質量的影響,有效的保證了混凝土的施工質量,取得了較好的效果。緩解了在高溫條件下混凝土坍落度損失相對較快、控制混凝土坍落度損失難的問題;減少了因高溫加速混凝土的凝結硬化導致施工操作時間變短造成的振搗不密實、“冷接逢”等問題;有效遏制了因水分蒸發速度快容易造成塑性收縮開裂甚至導致干縮裂紋的現象產生;同時在一定程度上克服了因環境溫度高大體積混凝土結構容易產生溫度裂紋的困難;最終為項目實現混凝土施工順利推進并安全度過高溫季節創造了條件,具有重大的指導意義與參考價值。后續的施工中我們繼續摸索、總結,爭取在混凝土質量控制方面取得更大的進展與突破。
參考文獻:
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