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關鍵詞:冬季施工;混凝土強度;施工要點
引言
在冬季混凝土施工中,要根據施工時的氣溫情況,工程結構狀況,工期緊迫程度,水泥的品種及價格,早強劑、減少劑、抗凍劑的性能及價格,保溫材料的性能及價格,熱源的條件等,來選擇合理的施工方法。對于同一個工程,可以有若干個不同的冬季施工方案。一個理想的方案,應當用最短的工期、最低的施工費用,來獲得最優良的工程質量,也就是工期、費用、質量最佳化。
1 混凝土冬季施工的一般原理
混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結和硬化,直至獲得最終強度,是由于水泥水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關外,主要是隨著溫度的高低而變化的。當溫度升高時,水化作用加快,強度增長也較快;而當溫度降低到0℃時,存在于混凝土中的水有一部分開始結冰,逐漸由液相(水)變為固相(水)。這時參與水泥水化作用的水減少了,因此,水化作用減慢,強度增長相應較慢。溫度繼續下降,當存在于混凝土中的水完全變成冰,也就是完全由液相變為固相時,水泥水化作用基本停止,此時強度就不再增長。
水變成冰后,體積約增大9%,同時產生約2500千克每平方厘米的冰脹應力。這個應力值常常大于水泥石內部形成的初期強度值,使混凝土受到不同程度的破壞(即旱期受凍破壞)而降低強度。此外,當水變成冰后,還會在骨料和鋼筋表面上產生顆粒較大的冰凌,減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力,從而影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化后,又會在混凝土內部形成各種各樣的空隙,而降低混凝土的密實性及耐久性。
由此可見,在冬季混凝土施工中,水的形態變化是影響混凝土強度增長的關鍵。國內外許多學者對水在混凝土中的形態進行大量的試驗研究結果表明,新澆混凝土在凍結前有一段預養期,可以增加其內部液相,減少固相,加速水泥的水化作用。試驗研究還表明,混凝土受凍前預養期愈長,強度損失愈小。
2 冬季混凝土施工需注意的問題
2.1 在制定冬季水泥土施工的方案中,需根據工程所具備的特點及施工現場信息的反饋狀況,提前布置好冬期施工的原則以及實施的大體方針,結合自身的實際情況,制定好冬季施工的方案。主要內容為:冬期工程施工生產的任務特點部署安排,主要的冬期施工方案方法,保溫材料,熱源設備計劃、施工管理工作、冬期施工項目、外加劑材料計劃、冬期施工人員培訓計劃及熱源安排。
2.2 外加劑的準備應根據材料部門的計劃而采購并訂貨,而其他所需資源的準備如:覆蓋、保溫材料的設備,要根據主要施工方法及工程任務特點,明確覆蓋、保溫材料的所需量,制定計劃,組織進場時的保管和存放。在進入冬季施工以前,測溫人員、工地施工管理人員需進行必要的培訓與考核,測溫人員的培訓應包括以下幾個方面:全面了解測溫工作的重要性和意義,提高企業責任心,掌握各種測溫儀表儀器的使用方法與規則,了解各分項工程所需要的測溫要求,掌握各種測溫數據和填寫表格的常用方法。施工管理人員的主要培訓內容如下:學習冬期施工的安全規范、規定;制定冬期施工的主要原則,明確冬期施工的方法與應用技術措施;要學習冬期施工中所要采用的新技術新方法;學習日常的安全消防措施和管理工作。
2.3 施工工地的現場準備工作,必須要在混凝土澆筑以前完成,達到進入冬期施工的標準。混凝土澆筑之前,確保模板及鋼筋沒有污垢和冰雪殘留。混凝土入模之前,需采用R檔納璞咐床舛混凝土的坍落度、溫度、泌水率及含氣量等工作性能。現場準備所需要求:原料的加熱設備要符合國家標準要求,保溫圍護好;外加劑要有豐富的儲備量,保管良好,沒有破裂;供應水消防的管線,對模板的保溫措施需提前完成;測溫工作開始運行,保證測溫記錄的齊全,施工現場的設施要提前做好入冬的準備,要符合國家安全消防的要求,未完成的工序在進入冬期施工之前要停放在合理的部位以待解決。
3 混凝土冬季施工方法的選擇
3.1 調整配合比方法
主要適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法:(1)選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結果表明,應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大,且在早期放出強度最高,一般3天抗壓強度大約相當于普通硅水泥7天的強度,效果較明顯。(2)盡量降低水灰比,稍增水泥用量,從而增加水化熱量,縮短達到齡期強度的時間。(3)摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下,加入引氣劑后生成的氣泡,相應增加了水泥漿的體積,提高拌和物的流動性,改善其粘聚性及保水性,緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力,提高混凝土的抗凍性。(4)摻加早強外加劑,縮短混凝土的凝結時間,提高早期強度。應用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MSF復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。(5)選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料,使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。
3.2 蓄熱法
主要用于氣溫在10℃左右,結構比較厚大的工程。做法是:對原材料(水、砂、石)進行加熱,使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后,還儲備有相當的熱量,以使水泥水化放熱較快,并加強對混凝土的保溫,以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單,施工費用不多,但要注意內部保溫,避免角部與外露表面受凍,且要延長養護齡期。
3.3 外部加熱法
主要用于氣溫在10℃以上,而構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣,將熱量傳給混凝土,或直接對混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。
(1)火爐加熱。一般在較小的工地使用,方法簡單,但室內溫度不高,比較干燥,且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化,影響質量。(2)蒸汽加熱。用蒸汽使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制,加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設備,費用較高。且熱損失較大,勞動條件亦不理想。(3)電加熱。將鋼筋作為電極,或將電熱器貼在混凝土表面,便電能變為熱能,以提高混凝土的溫度。此法簡單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大。(4)紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器,對混凝土進行密封輻射加熱。
3.4 抗凍外加劑
在10℃以上的氣溫中,對混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點的化學劑,使混凝土在負溫下仍處于液相狀態,水化作用能繼續進行,從而使混凝土強度繼續增長。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。
上述4種冬季施工方法都有利有弊,其適用范圍都受一定條件的制約。可根據工地現有條件,采用一種或兩種以上施工方法結合作用。
結束語
根據相關規定與要求,為了確保在冬季中的混凝土正常施工,其各項指標均能達到質量驗收標準及相關規范的規定,確保施工工程的質量,使冬季施工生產能夠更好的連續進行,保證工程的順利性及利益最大化,將會嚴格控制原材料的取用并會針對在施工將要遇到的問題提前做出應對。在國內外對混凝土冬季施工方法和理論的研究探索中,認為當周圍的環境溫度降到4℃時,只需要采取合適的施工方法,有效的避免新澆混凝土在早期會遇到的浸凍,將會使外露混凝土與冬季的寒冷氣溫保持在較小的溫差之內,也會取得跟在天氣溫暖時施工一樣的良好效果。
參考文獻
[1]李玉.后澆混凝土抗剪強度的試驗研究[M].四川建筑出版社,2006.
混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結和硬化,直至獲得最終強度,是由于水泥水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關外,主要是隨著溫度的高低而變化的。當溫度升高時,水化作用加快,強度增長也較快;而當溫度降低到0℃時,存在于混凝土中的水有一部分開始結冰。逐漸由液相(水) 變為固相 (水)。這時參與水泥水化作用的水減少了,因此,水化作用減慢。強度增長相應較慢。溫度繼續下降,當存在于混凝土中的水完全變成冰,也就是完全由液相變為固相時,水泥水化作用基本停止。此時強度就不再增長。水變成冰后,體積約增大9%,同時產生約2500 千克每平方厘米的冰脹應力。這個應力值常常大于水泥石內部形成的初期強度值,使混凝土受到不同程度的破壞(即早期受凍破壞)而降低強度。
2.混凝土的臨界強度
混凝土凍結前,要使其在正常溫度下有一段預養期。以加速水泥的水化作用。使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度。一般稱臨界強度,即可達到預期效果。對于臨界強度,各國規定取值不等,我國規定為不低于設計標號的30%。即不得低于35Kg/cm2。
3.施工準備
3.1 技術準備
施工技術方案的制定必須以確保施工質量及生產安全為前提,具有一定的技術可靠性和經濟合理性。制定的施工技術方案中。應具有以下內容:施工部署,施工程序,施工方法,機具與材料調配計劃,施工人員技術培訓與勞動力計劃。保溫材料與外加劑材料計劃,操作要點,質量控制要點,檢測項目等方面。
3.2 施工準備
(1)當工地晝夜平均氣溫(每天6、14、21 時所測外溫度的平均值)低于+5℃或最低氣溫低于―3℃時混凝土工程按冬季施工辦理;(2) 開工前與當地氣象部門簽訂服務合同,及時掌天氣的變化趨勢,以利于安排施工。做好預防準備工作;(3)在入冬前應組織專人編制冬季施工方案;(4)進入冬季施工前,對操作人員、測溫保溫人員專門組織業務技術培訓,學習有關知識,明確職責,經試合格后。方準上崗工作;(5)根據具體情況。確定冬季施工需要采取防護的體工程項目或工作內容,制定相應的冬季施工防護施。并在物資和機械方面做好儲備和保養工作; (6)施工機械加強冬季保養,對加水、加油部勤檢查。勤更換,防止凍裂設備;(7)在進入冬季前施工現場提前作好防寒保暖工作對人行道路、腳手架上跳板和作業場所采取防滑措施。
3.3 材料準備
(1)拌制混凝土用的骨料必須清潔,不得含有冰雪、凍塊以及易凍裂的物質,在摻有含鉀、鈉離子的外加時。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;(2)拌制摻外加劑的混凝土時,如外加劑為粉劑,可按要求摻量和水泥同時投入。如外加劑為液體,使用時應先配制成規定濃度的溶液。溶液要置于有明顯標志的容器中,不得混淆,每班使用的外加劑溶液應一次配成;(3)當施工期處于0℃左右時,可在混凝土中添加早強劑。摻量應符合使用要求及規范規定,且應在添加前做好模擬試驗以核實有關技術措施,對于有限期拆模要求的混凝土,還應適當提高混凝土強度等級;(4)混凝土中添加防凍劑時,嚴禁使用高鋁水泥;(5)嚴格控制混凝土水灰比,由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應從拌合水中扣除;(6)攪拌摻有外加劑的混凝土時。攪拌時間應比平常延長;(7)混凝土攪拌場地應盡量靠近施工地點, 以減少材料運輸過程中的熱量損失,同時也應正確選擇運輸用的容器(包括形狀、大小,保溫措施)。
4.很凝土下程冬季施工
4.1 混凝土冬季施工方法的選擇
從前面幾章分析可以知道。在冬季混凝土施工中,主要解決三個問題:一是如何確定混凝土最短的養護齡期,二是如何防止混凝土早期凍害,三是如何保證混凝土后期強度和耐久性滿足要求。在實際工程中,要根據施工時的氣溫情況,工程結構狀況(工程量、結構厚大程度與外露情況),工期緊迫程度,水泥的品種及價格。早強劑、減少劑、抗凍劑的性能及價格,保溫材料的性能及價格,熱源的條件等。來選擇合理的施工方法。一般來說。對于同一個工程,可以有若干個不同的冬季施工方案。一個理想的方案,應當用最短的工期、最低的施工費用,來獲得最優良的工程質量,也就是工期、費用、質量最佳化。目前,基本上采用以下4 種方法。
4.2 調整配合比法
①選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結果表明。應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大。且在早期放出強度最高。一般3 天抗壓強度大約相當于普通硅水泥7 天的強度,效果較明顯;②盡量降低水灰比,稍增水泥用量,從而增加水化熱量,縮短達到齡期強度的時間;③摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下,加入引氣劑后生成的氣泡。相應增加了水泥漿的體積。提高拌和物的流動性,改善其粘聚性及保水性,緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力,提高混凝土的抗凍性;④摻加早強外加劑,縮短混凝土的凝結時間,提高早期強度。應用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MS--F 復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。⑤選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料,使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。
4.3 蓄熱法
主要用于氣溫―10℃左右,結構比較厚大的工程。做法是:對原材料(水、砂、石)進行加熱,使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后,還儲備有相當的熱量,以使水泥水化放熱較快。并加強對混凝土的保溫,以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單,施工費用不多,但要注意內部保溫,避免角部與外露表面受凍,且要延長養護齡期。
4.4 外部加熱法
主要用于氣溫-10℃以上,而構件并不厚大的工程。①火爐加熱。一般在較小的場地使用,方法簡單,但室內溫度不高,比較干燥,且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化,影響質量。②蒸汽加熱。用蒸汽使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制,加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設備,費用較高。且熱損失較大。勞動條件亦不理想;③電加熱。將鋼筋作為電極,或將電熱器貼在混凝土表面,便電能變為熱能,以提高混凝土的溫度。此法簡單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大;④紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器,對混凝土進行密封輻射加熱。
4.5 抗凍外加劑
在-10℃以上的氣溫中, 對混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點的化學劑,使混凝土在負溫下仍處于液相狀態。水化作用能繼續進行,從而使混凝土強度繼續增長。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。科
參考文獻:
關鍵詞:冬季混凝土施工、施工方法、技術措施
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
低溫季節混凝土施工時,如不采取相應的技術措施,新澆混凝土中的液態水將發生凍結。由于液態水凍結后產生的體積膨脹(水凍結后體積約增加9%),引起混凝土各組成成分之間的接觸發生相對移動,從而使得振搗后的混凝土內部結構遭到破壞。當混凝土解凍后,破壞了的內部結構不再恢復原狀,最終導致混凝土強度、抗凍及抗裂等指標顯著降低。因此,這種凍害將嚴重影響混凝土質量,施工中必須采取一定的技術措施才能預防此類情況的發生。
2、混凝土的凍害及允許受凍臨界強度分析
混凝土經正溫養護一定時間后,已獲得一定的強度,再受凍時混凝上結構不致造成破壞,這種受凍以前所應具有的強度,稱為允許受凍臨界強度。混凝土允許受凍臨界強度,是冬季混凝土施工檢驗拆模、保溫及混凝上匝量的重要標準。我國《水工混凝土施工規范》,對混凝土允許受凍臨界強度規定為:大體積內部混凝土應不低于50公斤/厘米2;大體積外部混凝土及鋼筋混凝土應不低于100公斤/厘米2。;目前國外采用“強度相關模數”估算低正溫時變溫養護的混凝土強度,作為檢驗冬季混凝土是否達到允許受凍的標準。試驗和施工實踐證明:一定配合比的混凝土,在正溫(0-30℃)養護條件下,凡是混凝土的養護溫度與養護時間的乘積相同,其強度也大致相同。這個乘積可稱為“強度相關模數”。混凝土養護時段內的養護溫度,可通過埋設電阻溫度計測得.也可預留測溫孔用普通溫度計測得。為控制整個混凝土澆筑塊的溫度,測溫點應布置在澆筑塊的邊、角和表層,并避免陽光輻射熱影響。對混凝土表層應測得每天最高和最低溫度;對混凝土內部因受外界氣溫影響較小,初期可每8小時測溫一次,后期可適當減少量測次數。我國冬季項目施工中,曾做過一些試驗分析,并提出了以下的“強度相關模數”的概念。通過大量的試驗總結,“強度相關模數”的測試計算值Nm=1800℃·小時,相當于混凝土抗壓強度R=100公斤/厘米2。因此,以“強度相關模數”為18000℃·小時,作為冬季棍凝土施工的允許受凍標準,它具有測試、計算簡便和直觀可靠等優點。
3、混凝土冬季施工方法
冬季混凝土施工過程中,為了提高混凝土拌和的出機口溫度,應優先考慮拌和水加熱,如不滿足要求:才考慮砂石骨料加熱,水泥不能直接加熱。
對拌和水加熱時,水溫不宜超過60℃,如超過60℃,應改變加料順序,可將骨料與水先拌和,然后再加入水泥,以免造成水泥假凝,影響混凝土強度。
對砂石骨料加熱,一般是采用排管通熱水或通蒸汽加熱。骨料加熱的最高溫度,不宜超過60~C。采用蒸汽加熱時,粗骨料可直接加熱,但不能影響混凝土的水灰比。
混凝土在拌和前,應用熱水或蒸汽對拌和機進行沖洗。冬季施工的混凝土拌和時間,應比一般季節拌和時間延長50%左右。
冬季施工的混凝土運輸,應盡可能縮短運距,減少轉運次數,最好能采取一次直接運送。運輸設備,應當有可靠的防風措施,并盡可能加以保溫。各種運輸設備,在工作結束時,必須立即用蒸汽或熱水將其沖洗干凈,恢復運輸時應首先對運輸設備加熱。
混凝土冬季施工,可以在露天澆筑,也可以在暖棚內澆筑,這主要由外界氣溫條件而定。寒冷地區,當外界日平均氣溫為一5℃以下時,不應采取露天澆筑。混凝土的澆筑溫度,在溫暖地區不宜低于3℃,在寒冷地區不宜低于5℃。
冬季混凝土施工技術措施分析
在冬季施工時,要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度裂縫。因此,要在材料選擇和技術措施等有關環節上做好充分的準備工作,才能保證混凝土冬季的順利施工。
3.1、細化材料選擇
水泥,考慮到普通的水泥水化熱較高,特別是應用到大體積混凝土中時,大量水泥水化熱不易散發,在混凝土表面產生較大的溫度差,使混凝土內部產生壓應力,表面產生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗拉強度時就會產生溫度裂縫。因此,應采用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥,并通過摻加合適的外加劑來改善混凝土的性能、提高混凝土的抗滲能力。
粗骨,料選用粒徑較大、級配良好的石子配制混凝土。這樣的混凝土和易性好,抗壓強度較高。同時,可減少用水量及水泥用量,從而使水泥的水化熱減少,降低混凝土溫升。
細骨料,采用中砂,粒徑5~40mm,含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制混凝土,比采用細砂拌制混凝土可減少用水量10%左右,同時可相應減少水泥用量,使水泥的水化熱減少,降低混凝土溫升,并可減少混凝土的收縮。
粉煤灰,為了使混凝土的和易性便于泵送,考慮摻加適量的粉煤灰。按照相關規范規定,采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土時,粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對降低水化熱、改善混凝土和易性有利,但摻加粉煤灰的混凝土的早期抗拉強度及早期極限拉伸值均有所降低,對混凝土抗滲抗裂性不利。
外加劑,適當加入外加劑,如防裂型混凝土外加劑,能明顯提高硬化后的混凝土抗滲性能。同時,還具有減水、降低水化熱峰值等功能,對混凝土收縮也有補償作用,可提高混凝土的抗裂性。
3.2、控制混凝土配合比
混凝土配合比應通過試配確定。按照國家現行的《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204--2002)、《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ55--2000)和《粉煤灰混凝土應用技術規范》(GBJl46--90)中的有關規定進行設計。
3.3、主要技術措施
拌制混凝土的原材料均需進行檢驗,合格后方可使用。同時,要注意各種原材料的溫度,以保證混凝土的入模溫度與理論計算基本相近。
在混凝土攪拌站設專人摻入外加劑,摻量要準確。
施工現場對商品混凝土要逐車進行檢查,測定混凝土的塌落度和溫度。混凝土溫度應控制在10~12℃之間,不合格的要退回。同時,嚴禁混凝土攪拌車在施工現場臨時加水。
混凝土澆筑應連續進行,間歇時間不得超過3.5小時。同時,已經澆筑的混凝土表面溫度在未被新澆筑的混凝土覆蓋前不得低于2℃。5)技術部門設專人負責測溫及養護的管理工作。
澆筑混凝土前應將基槽內的雜物清理干凈。
加強混凝土的試塊制作及養護管理,試塊拆模后及時編號,并送標準養護室進行養護。
結語
據資料分析,有三分之二的工程質量事故發生在冬期,尤其是混凝土工程。而在我國,由于疆域遼闊,很多地區受內陸和海上高低壓及季節風交替的影響,氣候變化大,這無疑給施工帶來很大的困難,常規的施工方法和措施已不能適應。因而為了使建筑工程在全年不間斷地并保證質量的進行,我們必須從具體條件出發選擇合理的施工方法,制定一些具體的措施。
參考文獻:
關鍵詞:混凝土冬季施工;技術措施;具體分析;質量控制
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
在冬季施工過程中,尤其是北方的冬季施工,混凝土的施工是一項非常具有挑戰性的工作。混凝土的正常凝結的過程中由于受到低溫的影響,會導致混凝土的水化過程中受到影響。很多時候在冬季施工的過程中由于沒有妥善的看管,混凝土在凝結的過程中,游離的水分會結冰,造成了混凝土的提及增加,這樣的后果就是能夠導致混凝土出現裂縫,嚴重影響了混凝土的施工質量,減少了混凝土建筑的施工壽命。在混凝土冬季施工的過程中,保障混凝土施工的施工質量是一項非常重要的工作,也是必須要進行的工作。
建筑行業作為我國經濟發展過程中重要的行業之一,發展的速度越來越快,大多數的情況下,建筑工程為了保障工期都會經歷冬季施工,這樣的冬季施工在北方的建筑工程中尤為常見。由于北方冬季天氣寒冷,這樣就嚴重的滯后了施工工期,會導致建筑工程的施工周期被延長,造成施工成本的增加。為了減少工期的延長以及施工成本的增加,冬季施工就顯得尤為重要,冬季施工的施工質量必要給予保障。混凝土施工在冬季施工的過程中,必須有一套詳細可行的施工方案,在保障施工質量的前提下進行混凝土冬季施工。在冬季施工中最重要的就是整體施工質量。施工質量控制不僅僅關系到冬季施工的質量,同時也關系到最終建筑工程的使用質量。因此在冬季施工混凝土施工的過程中要采取必要的措施來保障施工質量,根據多年的混凝土冬季施工經驗,只要在條件允許的前提下,采用恰當科學的施工措施就能夠有效地保障施工質量。本文針對這一問題進行針對性的闡述。
1.建筑冬季施工中的混凝土冬季施工
在混凝土施工的過程中由于混凝土施工中的水泥水化現象存在,導致在冬季施工的過程中,混凝土中的水分和攪拌物在澆筑之后逐漸出現凝結以及硬化問題。在混凝土施工中,水泥水化速度還和其他的幾個方面有關聯。出去混凝土自身的材料以及混凝土施工配比之外,施工過程中的外界溫度也是一個非常重要的影響環節。施工溫度升高的過程就是水泥水化加快的過程,這樣的水泥在施工后的強度非常高,通常情況下能夠達到施工的要求;但是當施工溫度下降到零度以下的時候,混凝土中的水分有一部分會凝結成冰,最終轉化為固態的狀態。混凝土水化作用在這樣的情況下速度回減慢,這樣會導致混凝土施工后的施工強度達不到相應的施工要求。如果冬季施工沒有妥善的保護措施,混凝土中的水分轉化成為固體冰,冰的體積會達到正常水體積的10%左右。當混凝土在施工過程中含水率超出了91.7%時,水結成的冰會產生大約2500kg/cm的脹應力。脹應力的存在會對混凝土的質量造成嚴重的破壞,混凝土會出現開裂等問題。混凝土結構受到了破壞,隨之就會讓混凝土的強度出現減弱的問題。同時混凝土結冰會讓混凝土施工中的鋼筋出現冰凌,冰凌的存在很大程度上會降低混凝土同鋼筋之間的黏結能力,進一步降低了混凝土的自身強度。伴隨著溫度的上升,混凝土中的固態冰會出現融化的問題,會導致好男人中出現大小不一的間隙,這樣的狀況會讓混凝土的持久性能以及密實性能產生嚴重的影響。因此冬季施工中,如果沒有M行妥善的措施來保障混凝土施工,就會出現嚴重的施工質量問題,給日后的工程施工造成嚴重的安全隱患。
2.混凝土在冬季施工進行前需要做的相關技術準備
在混凝土冬季施工前期,我們要做的技術準備就是制定嚴密、科學、妥善的施工方案。制定施工方案的過程中我們第一個要考慮的就是施工的質量問題,只有有效地保障了混凝土冬季施工的施工質量,冬季施工方案才是一項合格的施工技術方案。在施工方案中,不僅要有各項施工程序;還應該包含具體的施工方法,突發施工問題的處理措施;冬季施工現場的布置問題以及施工過程中需要的施工材料問題都是冬季混凝土施工方案中應該體現的問題。在施工方案中要詳細地闡述如何保障施工過程中的施工溫度以及施工過程中的質量監督控制等。在施工方案確定之后就要進行施工前的相關準備工作。
3.混凝土在冬季施工過程中選擇的主要施工方法
3.1 簡述混凝土冬季施工過程中使用的調整配比施工法。
通過現場的實際施工經驗來分析,選擇適當的冬季施工材料以及科學地進行混凝土施工配比是冬季施工成功的關鍵。在施工材料的選擇上,最先選擇的應該是早強型硅酸鹽施工水泥。這種水泥在水化過程中水化熱量較大,同時強度在施工早期提升的較快。一般情況下,選擇這種形式的施工水泥在施工3天后的混凝土強度能夠達到普通施工水泥7天所達到的強度。因此在冬季施工過程中選擇正確的施工水泥非常地重要,其次在混凝土配比調整的過程中應該適當地加入引氣劑。在保障混凝土配比不改變的情況下,適當地加入引氣劑能夠很好地封住密閉的氣泡,水泥漿的施工體積會相應的提升。
3.2 簡述混凝土冬季施工過程中使用的蓄熱法施工
蓄熱冬季施工方法主要應用在大型施工建筑工程中,同時施工溫度在-10℃以下。混凝土的結構件周邊的熱空氣能夠通過加熱將外界熱量傳遞到混凝土當中,還有直接將熱量加到混凝土當中,這樣的效果會更好。這樣的施工方法能夠有效提升混凝土在保養過程中的硬度。
4.混凝土在冬季施工過程中的主要施工流程
冬期混凝土施工各種不同的施工方法會有不同的施工流程。
地下室混凝土施工方法:施工部位內的雜物應該首先清理,然后對鋼筋進行整形、支模。檢驗完畢之后符合要求的再進行澆灌。采用素漿澆灌完畢抹面成型后,就要采取一定的保護措施如加厚塑料布和稻草簾覆蓋防止凍裂。
5層結構平面施工方法:整體鋼筋要進行綁扎,模板支設完畢后驗收,隨之將整體大面積用塑料布進行覆蓋保護,然后還要再進行一次澆灌,這就要等到氣溫回升穩定后。
5.混凝土在冬季施工中的冬季養護
混凝土中,另外添加的材料和外加劑的摻量都要依據負溫混凝土的要求進行使用。此外,應依據混凝土澆筑5d內所預計得到的最低氣溫來進行防凍劑的選用。冬期施工中,混凝土澆筑完畢之后,在低溫甚至是負溫的時候其進行硬化是一個非常緩慢的過程,在這個過程中可能出現受凍過程。
參考文獻
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關鍵詞:水泥混凝土 冬季低溫 施工措施
一、前言
青海省氣象資料表明,冬季全省平均氣溫為-10-4℃,這就表明在冬季進行公路施工時要按低溫施工辦理或者停工,往年基本上我們在施工到10月底就停工了,但是由于今年年底國家出臺擴大內需,刺激消費的政策,我省的公路工程建設仍然在如火如荼的進行,鐵路復線工程也是大干之中,我縣的項目的施工也在施工中,下面就對水泥混凝土冬季低溫施工措施簡要談談,以供同行們切磋。
二、準備工作
試驗室必須每天進行室外溫度測定,當工地晝夜平均氣溫低于+5℃或最低氣溫低于-3℃時,砼工程按冬季施工辦理。確定冬季施工需要采取防護的具體工程項目或工作內容,制定相應的冬季施工防護措施,并在物資和機械做好儲備和保養工作。施工機械加強冬季保養,對加水、加油部件勤檢查,勤更換,防止凍裂。檢查職工住房及倉庫是否達到過冬條件,及時按照冬季施工保護措施來施作過冬篷,準備好加溫及烤火器件。當采用煤爐和暖棚施工時,作好防火、防煤氣中毒措施,棚內必須有通風口,保證通風良好,并準備好各種搶救設備。
三、混凝土工程冬季低溫施工
(一)水泥混凝土冬季低溫施工準備及要點
1.為減少、防止混凝土凍害,選用較小的水灰比和較低的坍落度,以減少拌合用水量,此時可適當提高水泥標號,水泥標號不低于P42.5級的早強硅酸鹽水泥,而且水泥用量不低于300kg/m3。對于細骨料我們要采用級配良好的硬質、潔凈的中砂,不得含有冰塊、雪團,含泥量不大于3%,粗骨料強度要高,要有抗凍融的特性,含泥量不大于1%。冬季低溫條件下灌注的砼,在遭受凍結之前,采用普通硅酸鹽水泥配置的混凝土其臨界抗凍強度不能低于設計標號的30%,C15及以下的混凝土其抗壓強度未達到5Mpa前,不能受凍。在充水凍融條件下使用的砼,開始受凍時的強度不低于設計標號的70%。當混凝土摻用防凍劑(外加劑)時,其試配強度較設計強度提高一個等級。在鋼筋混凝土中禁止摻用氯鹽類防凍劑,以防止氯鹽銹蝕鋼筋。
2.攪拌機等拌合設備要進行防寒處理,最好時將拌和機放置在溫度不低于10℃暖棚內。在拌制砼前以及停止拌制后用熱水洗刷攪拌機滾筒。拌制混凝土時,確保砂石骨料的溫度保持在0℃以上,拌合用水溫度不低于5℃。必要時,先將拌合需要將水加熱。特殊情況下當加熱水不能滿足拌合溫度時,可再將骨料均勻加熱。水及骨料按熱工計算和實際試拌,確定滿足混凝土澆注需要的加熱溫度。水的加熱溫度不宜高于80℃。當骨料不加熱時,水可加熱至80℃。以上,此時要先投入骨料和已加熱的水進行攪拌均勻,再加水泥,以免水泥與熱水直接接觸。當加熱水不能滿足要求時,可將骨料均勻加熱,其加熱溫度不應高于60℃。片石混凝土摻用的片石可預熱。水泥不得直接加熱,可以在使用前轉運入暖棚內預熱。
3.砼的運輸過程快裝快卸,不得中途轉運或受阻,運送中覆蓋保溫防寒。當拌制的混凝土出現坍落度減小或發生速凝現象時,應進行重新調整拌和料堤的加熱溫度。混凝土拌合時間較常溫施工延長50%左右,對于摻有外加劑的混凝土拌制時間應取常溫拌制時間的1.5倍。砼卸出拌合機時的最高允許溫度為40℃,低溫早強砼的拌合溫度不高于30℃。
4.骨料不得帶有冰雪和凍塊以及易凍裂的物質,嚴格控制混凝土的配合比和坍落度,由骨料帶入的水分以及外加劑溶液中的水分均應從拌合水中扣除。拌制摻用外加劑的混凝土時,當外加劑為粉劑時,可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時投入。當外加劑為液體,使用前按要求配置成規定溶液,然后根據使用要求,用規定濃度溶液再配置成施工溶液。各溶液分別放置于有明顯標志的容器內,不得混淆。冬季施工運輸混凝土拌和物時,盡量減少混凝土拌和物熱量損失措施,我們在此可以采取以下措施:
(1)正確選擇拌和機擺放位置,盡量縮短運輸距離,選擇最佳運輸路線,縮短運輸時間。
(2)正確選擇運輸容器的形式、大小和保溫材料。對長距離的運輸,采用混凝土輸送車,容量根據混凝土施工用量和澆注時間選擇。距離較小時可采用敞開式運輸車,但必須進行加蓋隔熱材料。
(3)盡量減少裝卸次數并合理組織裝入、運輸和卸出混凝土工作。做好機械的調度和現場的管理,使混凝土的溫度不能下降太多。
(二)冬季低溫水泥混凝土澆筑
1.混凝土澆注前,清除干凈模板和鋼筋上的冰雪和污垢,當環境氣溫低于-10℃時,采用暖棚法將直徑大于25mm的鋼筋加熱至正溫。砼的灌注溫度,在任何情況下均不低于5℃,細薄截面水泥混凝土結構的灌注溫度不宜低于10℃,砼分層連續灌注,中途不間斷,每層灌注厚度不大于20Cm,并采用機械搗固
2.新、舊混凝土施工縫清理時前層混凝土的強度不得小于1.2Mpa。施工縫處的水泥砂漿、松動石子或松弱混凝土必須鑿除干凈,并用水沖洗干凈,但不得有積水。新混凝土在澆注前,宜在橫向施工縫處先鋪一層厚約15mm并與混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂漿。然后再繼續澆注新層混凝土。施工縫處的新層混凝土要重點搗實。冬季低溫施工接縫混凝土時,在新混凝土澆注前對結合面進行加熱使結合面有5℃以上的溫度,澆注完成后,及時加熱養護使混凝土結合面保持正溫,直至進澆注混凝土獲得規定的抗凍強度當舊混凝土面和外露鋼筋暴露在冷空氣中時,對新、舊混凝土施工縫1.5m范圍內的混凝土和長度在1.0m范圍內的外露鋼筋進行防寒保溫。
(三)冬季低溫水泥混凝土養生
混凝土養護采用暖棚法養生。暖棚法養生時在構筑物周圍用鋼管搭設大棚,用采膠布包裹密封,大棚搭設必須牢固、不透風,上覆蓋草帶,采用燃煤取暖爐加熱,必須將爐的排氣管引出棚外,將煙氣排到棚外。以防止煤氣中毒和防止氧化碳濃度過高加速混凝土的碳化。暖棚內底部溫度不低于5℃,當低于5℃時應采取增加煤爐的辦法。混凝土養護期間,安排專人對煤爐進行檢查,填加燃煤,保持棚內溫度。
(四)混凝土拆模
側模在混凝土強度達到2.5Mpa以上,且其表面及棱角不因拆模而受損時,方可拆模。混凝土與環境的溫差不得大于15℃,當溫度差在10℃以上,但低于15℃,拆除模板后立即在混凝土表面采取覆蓋措施,如覆蓋草袋及彩膠布。采用暖棚法養護的混凝土。
【關鍵詞】混凝土;橋梁;施工措施
1. 橋梁工程冬季施工方法
1.1調整配合比方法。主要適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法:
(1)選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結果表明,應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大,且在早期放出強度最高,一般3天抗壓強度大約相當于普通硅水泥7天的強度,效果較明顯。
(2)盡量降低水灰比,稍增水泥用量,從而增加水化熱量,縮短達到齡期強度的時間。
(3)摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下,加入引氣劑后生成的氣泡,相應增加了水泥漿的體積,提高拌和物的流動性,改善其粘聚性及保水性,緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力,提高混凝土的抗凍性。
(4)摻加早強外加劑,縮短混凝土的凝結時間,提高早期強度。應用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MS-F復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。
(5)選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料,使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。
1.2蓄熱法。主要用于氣溫-10℃左右,結構比較厚大的工程。做法是:對原材料(水、砂、石)進行加熱,使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后,還儲備有相當的熱量,以使水泥水化放熱較快,并加強對混凝土的保溫,以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單,施工費用不多,但要注意內部保溫,避免角部與外露表面受凍,且要延長養護齡期。 水蒸氣加熱措施對制作場地需要添加蒸汽鍋爐,并且劃分為兩條不同的支路導出蒸汽管道,第1條與拌合站水池相連接,第2條與預制場地相連接。蒸汽管道需和拌合站水池底部管端封口相通,對水池中的管壁制作不同的小孔,以維持正常的熱交換。在拌合采取通氣處理,在拌合水池上水口安裝一個溫度計,以及時掌握拌合水的溫度變化情況。對拌合水池頂口需要添設適用的棚蓋,以避免熱量過度丟失。
1.3外部加熱法。
1.3.1主要用于氣溫-10℃以上,而構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣,將熱量傳給混凝土,或直接對混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。
(1)火爐加熱。一般在較小的工地使用,方法簡單,但室內溫度不高,比較干燥,且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化,影響質量。
(2)蒸氣加熱。用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制,加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設備,費用較高。且熱損失較大,勞動條件亦不理想。
(3)電加熱。將鋼筋作為電極,或將電熱器貼在混凝土表面,使電能變為熱能,以提高混凝土的溫度。此法簡單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大。
(4)紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器,對混凝土進行密封幅射加熱。 電加熱措施在變壓器中選擇適合的電纜連接于拌合站,并且根據具置安裝漏電保護,并要求技術人員定期檢查維護。對各個拌合站的水池底部添加35根1KW的電熱管,使用上水口設置溫度計對拌合用水的溫度定期檢測。對頂口添加棚蓋結構,以避免熱量過早丟失。同時還要添加備用水箱,當溫度降低后可及時加熱提溫。若拌合站水池達不到施工用水量的需要,則把高溫度的水與低溫度的水先融合,以對拌合水池補充拌合用水。
1.3.2現場混凝土澆注方法冬季施工中,混凝土受到溫度作用而影響了使用性能。利用混凝土拌合的升溫方法,以及混凝土輸送時的保溫方法來維持混凝土中的入模溫度。當混凝土在澆筑時遇到低溫情況,則選擇彩條布針對施工點實施封閉,避免熱量過早、過快、過度喪失,使得澆注時的施工操作具備合適的溫度。對承臺頂面混凝土在初凝之前,需要使用電熱毯和土工布做好保溫處理,這時應該保證電熱毯下有襯鋪塑料薄膜隔水;當初凝收漿抹面完成后,需根據工程的溫度情況來結合冷卻水實施保溫,主要施工流程:
(1)第一,在承臺附近砌30cm高的堰,按順序把電熱毯撤除,且把冷卻水向頂面的堰內注入。在維持承臺側面溫度時,使用封閉承臺與鋼樁圍堰間隙的措施來做好承臺的保溫處理,主要施工方法為結合彩條布把承臺與鋼樁圍堰間隙頂口密封,當建造出棚狀結構之后則可減小溫度損失。
(2)第二,對于溫度較低的階段,其需要對封閉的間隙里添加碘鎢燈,從而加大承臺側面的溫度。對澆注混凝土進行維護時,需先把頂面混凝土進行覆蓋再于土工布上使用塑料薄膜維持內部溫度,當氣溫過低后需添加電熱毯。
(3)第三,在系梁側面的保溫過程中,主要選擇的方法為彩條布封閉系梁側模,其保溫效果尤為顯著。當拆掉側模之后,內層用土工布外層選擇彩條布對整體系梁側面密封處理。墩柱在澆注、拆模進行前把模板實施保溫處理,然后再快速使用土工布加以包裹,并進行結扎固定處理。因墩柱在施工時溫度難以控制,其操作過程需避免溫度過低。蓋梁在澆注完成后的養護里,
需保證頂面混凝土先覆蓋土工布之后在土工布上使用塑料薄膜進來維持溫度,氣溫過低時則采取電熱毯。使用彩條布對蓋梁側面和底面進行全封閉處理以保證溫度。拆掉側模之后,對內層選擇土工布來覆蓋表面保溫。箱梁在低溫狀態下實施混凝土澆注胡,需盡可能在早上開盤,該時期可不采取大功率加熱,只需適當提前預熱即可。因夜里的溫度過低,對拌合水池采取大功率加熱,這樣可以減少電腦的過度消耗。施工縫混凝土主要結合碘鎢燈或熱水澆淋接茬部位大于5℃,混凝土澆筑結束之后要采取相應的保溫措施,將溫度高低維持在理想狀態,且對相應的設備采取保溫養護處理。
關鍵詞:冬季;施工;混凝土;質量;措施
中圖分類號: TV331 文獻標識碼: A
混凝土施工過程中, 水化作用使得拌合物在澆灌之后能夠凝結硬化。這個過程除了受到組成混凝土的原料以及它們的配合比影響外,更重要的水化作用是伴隨溫度的變化而變化的。混凝土施工質量如何很大一部分決定于混凝土的強度,而混凝土強度又與原料、施工周圍環境、施工過程中的技術、施工過程中的溫度、施工之后的保養息息相關。
一、混凝土冬季易出現的問題
1、 混凝土的性能降低
冬季空氣干燥、溫度較低,混凝土在凝結的過程中會受到溫度差與濕度差的影響,其中的水分就會逐漸轉移至整個混凝土的中心位置,凝結完成后就會出現內部空隙;此外,冬季的風沙較大,在風力作用的影響之下,骨料中的粘帶性就會降低,這就會降低整個混凝土結構的密實度。此外,在溫度作用的影響下,混凝土表面也會出現返霜的情況,若混凝土水灰比較大,就會出現泌水的情況,以上這些因素都會對混凝土的性能有著極為不利的影響。
2、混凝土出現裂縫
導致混凝土出現裂縫的原因較多,包括鋼筋的銹蝕、混凝土內部水分的移動、水灰比過大等等,如果在冬季施工時未采取科學有效的防護措施,就會導致混凝土結構出現開裂的情況。
3、施工人員操作不當引致的質量問題
由于各種因素的影響,施工人員的專業技能水平存在著參差不齊的情況,這就對混凝土的施工質量產生一定的影響,如在施工過程中未進行熱工計算,就會導致混凝土受到凍害;未按照準確的標準添加抗凍劑,也會導致混凝土出現質量事故;若早強劑添加的劑量過多,甚至會導致混凝土結構完全報廢。
二、冬季混凝土工程施工
1、冬季施工材料選取技巧
對于混凝土冬季施工首先應合理選取原材料,否則將難以達到預期的混凝土施工效果。結合工程實踐經驗,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,水泥強度等級不應低于32.5MPa,用量不應少于300kg/m3,水灰比不應大于0.6;砂、石子、水泥、水、摻合料質量符合國家標準,骨料中不得含有冰、雪、凍塊。同時還需要對原材料采取保溫與加熱處理,冬期施工通過原材料保溫與加熱,使混凝土入模后保持一段正溫時間,通過水化放熱,再采取―定保溫措施,使強度較快上升,在受凍前達到受凍臨界強度。
通過試驗表明,冬期施工的混凝土強度增長可分為二個階段,受凍前的增長與受凍后的增長(指混凝土構件表面受凍)。因此為了有效地確保混凝土在負溫狀態下,其總體強度的增長速度大于建筑施工自重荷載的增長,同時避免其遭受凍膨破壞,混凝土必須在受凍前具有一定的抗凍界限強度,稱為受凍臨界強度。混凝土只要在受凍前達到受凍臨界強度,再受凍時對強度不會有大影響,轉為常溫后,強度的增長仍可達到設計的強皮等級。因此對于混凝土材料還應考慮,當采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制時,受凍臨界強度應為設計強度標準值的30%;采用礦渣水泥配制時應為設計強度標準值的40%;摻防凍劑的混凝土,當室外氣溫不低于-15℃時不得小于4MPa,當室外氣溫不低于-30℃時不得小于5MPa。
2、混凝土的拌制
一是,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。二是,拌制摻外加劑的混凝土時,如外加劑為粉劑,可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時投入。如外加劑為液體,使用時應先配制成規定濃度溶液,然后根據使用要求,用規定濃度溶液配制成施工溶液。三是,混凝土中添加防凍劑時,嚴禁使用高鋁水泥。四是,嚴格控制混凝土水灰比,由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應從拌合水中扣除。
3、 混凝土的運輸和澆筑
混凝土的攪拌場地和混凝土的運輸對于混凝土的使用性質有重要的影響,如果時間過長會導致混凝土出現離析,影響到澆筑的質量,所以應該盡量的縮短混凝土攪拌到澆筑的時間。那么混凝土的攪拌場地應該盡量的離施工現場近,這樣能夠減少運輸的路程,對于運輸混凝土所用的容器規格應該有嚴格的限制。在混凝土澆筑之前,應該對澆筑平面進行清理,保證混凝土澆筑的質量。分層澆筑的混凝土時,已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前,不應低于計算規定的溫度也不得低于2℃。
4、混凝土養護
(1)蓄熱法養護
蓄熱法養護主要用于氣溫-10 ℃左右, 結構比較厚大的工程。做法是對原材料(水、砂、石)進行加熱,使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后,還儲備有相當一部分熱量,以使水泥水化放熱較快,并加強對混凝土的保溫,以保證在溫度降到0 ℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。
(2)外部加熱法
外部加熱法主要用于氣溫-10 ℃以上, 而構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣,將熱量傳給混凝土,或直接對混凝土進行加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。
a)暖棚加熱法養護。一般在較小的工地使用,方法簡單。但暖棚內溫度不高,比較干燥,且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化,影響質量。暖棚應堅固、不透風,靠內墻宜采用非易燃性材料。在暖棚中用明火加熱時,須特別加強防火、防煤氣中毒措施;暖棚內氣溫不得低于5 ℃,宜保持一定的濕度,當濕度不足時,應向混凝土面及模板上灑水。
b)蒸氣加熱法養護。用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此方法較易控制,加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設備,費用較高,且熱損失較大,勞動條件亦不理想。
c)電熱法養護。將鋼筋作為電極,或將電熱器貼在混凝土表面,使電能變為熱能,以提高混凝土的溫度。此方法簡單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大。電熱法養護時混凝土的覆蓋要求同蒸汽養生,電熱片的用量及布置,應根據環境溫度、覆蓋情況及養生時間長短試驗確定。
三、質量保證措施
(1)冬施前由技術負責人向全體施工人員進行冬施交底,各分項施工前由技術人員向工人進行具體技術交底,在技術交底的過程中各個部門應該結合設計圖紙和施工設計,對該施工的具體技術操作進行詳細的探討和分析,以更好的了解自己所在部門負責的施工任務,更好的配合其他部門完成施工任務,避免將這種是交底工作流于形式;
(2)冬施階段施工由冬施領導小組統一指揮,混凝土運輸由調度人員統一調配,工長協調指揮,并提出澆灌申請,項目總審批,由于冬季施工階段的各方資源不容易協調,所以各個部門不應該擅自對自己的施工項目進行修改,應該將問題統一的上報審批單位進行統一的處理和組織;
(3)澆筑混凝土時必須監守現場,掌握施工進度,了解混凝土攪拌及運輸狀況,確定混凝土用量,交接班時必須填寫交接記錄,如當班問題未處理應協助下班繼續處理完畢或上報領導,不得拖延;
(4)冬施階段,鋼筋連接、混凝土澆筑過程作為關鍵工序,質檢員必須全過程跟蹤檢查、指導,混凝土澆筑前檢查及澆筑后保溫養護作為重點監測對象,外協隊負責人、質檢員及技術人員隨時檢;
(5)混凝土墻體拆模后應立即貼塑料布掛草簾子保溫養護;樓板砼澆筑完后,及時用塑料布、草簾子覆蓋好保溫養護,冬季養護時還應該注意在雨雪天氣下的混凝土遮擋,因為雨雪的融化將會嚴重的影響未定型的混凝土材料的質量;
綜上所述,冬季混凝土施工的質量控制是一個即復雜又重要的過程,施工過程中無論哪一個環節都不能出現大的紕漏,否則將造成不可估量的損失。因此在施工過程中,施工人員要具體情況具體分析,采取不同的冬期施工措施,保證混凝土冬季施工的質量。
參考文獻:
關鍵詞: 冬季施工,質量,保證措施
中圖分類號:TU375文獻標識碼: A 文章編號:
Abstract: according to writer's many years work experience, this paper briefly describes the low temperature environment in how to ensure that the quality of the reinforced concrete, and low temperature environment for reinforced concrete construction provide some technical basis.
Keywords: winter construction, quality, ensure that measures
1、 工程概述
在我國北方地區施工,冬期最長達6 個月,溫度最低達到- 39.9 ℃,最大凍深達1.69 m,為了保證工程按期完成,同時還得保證工程質量,因此,冬季施工就在所難免。冬季施工的規定、要求:
1) 當工地晝夜平均氣溫( 最高和最低氣溫的平均值或當地時間6 時、14 時及21 時室外氣溫的平均值) 連續3 d 低于5 ℃或最低氣溫低于-3 ℃時,即進入冬季施工。
2) 及時收聽氣象預報和做好測溫記錄,掌握好進入冬季施工的時間,提前安排,做到有備無患。
3) 在進行冬季施工前,應提前備齊經檢驗合格的防凍劑、溫度計、能源燃料等各類防寒材料、備用機具及職工用防寒用品。
2 、冬季施工技術措施
2.1 原材料、機械設備準備及相應措施
首先確保現場砂子、碎石、水泥、粉煤灰等原材料有足夠的數量,且進場的材料必須按照規定報驗合格后統一分類堆放( 水泥直接進罐) ,且用防水棚布遮蓋好,防止雨雪天造成原材料含水量出現較大的變化和原材料凍結。其次保證拌合站進料暖棚內溫度不得低于5 ℃。拌合站在攪拌混凝土前需要對機器進行全面的檢修和維護,確保拌合過程中機器不出現故障,為了以防萬一,將最容易出現問題的部位加強監控,備好容易出現問題部位的配件,出現問題馬上修理或更換,確保拌合站機器正常運作。混凝土運輸車、泵送車除要進行保溫外也要進行檢測維修,確保能夠正常運行。準備足振搗棒,使用前要進行仔細檢查,同時需要備用一臺20 kW 發電機,若停電立即啟用發電機帶動振搗棒進行振搗。蒸汽養生用的鍋爐必須經專門檢測部門檢測為合格后方可使用,且需要專門人員進行安裝和調試。
2.2 混凝土的拌制、運輸
混凝土的入模溫度不得低于5 ℃,必須保證混凝土拌和物合成后出機有較高的溫度,采取的措施: 加熱混凝土原材料,延長攪拌時間,縮短運輸時間。且運輸罐車相應也需要采取保溫措施( 混凝土出罐前用熱水進行洗罐,罐體用防寒布包裹嚴實) 。
1) 混凝土原材料加熱。采用加熱水的方法,水泥預先進入暖棚內預熱,不得進行加熱。混凝土原材料加熱溫度總體控制及加熱方法: 首先將水加熱,其加熱溫度控制在80 ℃ ~ 100 ℃之間。水泥不能與80 ℃以上的水及骨料直接接觸。保證出罐溫度不低于10 ℃,出泵溫度不得低于5 ℃。當水溫保證不了時,在棚內設置地坑,坑內鋪設加熱管道對砂石料進行加熱。2) 混凝土攪拌投料順序。順序為先投骨料和已加熱的水,攪拌均勻后,再加水泥攪拌。骨料不得帶有冰雪和凍塊以及易凍裂的物質,投料前,先用熱水沖洗攪拌機滾筒,后投料。拌制摻用外加劑的混凝土時,應先配制成規定濃度溶液,并根據使用要求再配制成溶液。各溶液應明顯區分標志,不得混淆。3) 攪拌。為保證配合比控制準確,攪拌設備帶有自動電子計量裝置。攪拌時間較常溫施工延長50%,攪拌時間取常溫攪拌時間的1.5 倍。4) 冬季施工運輸混凝土拌和物,盡量減少熱量損失,采用如下措施: 選擇最佳的運輸路線,盡量縮短運距,縮短運輸時間。為泵車輸送管做防寒套,防寒套里層用棉布,外層用防水篷布。采用混凝土罐車及泵車運輸、澆筑,及時掌握交通信息,提前避免干擾,精確組織運輸及施工。
2.2.1 混凝土的澆筑
1) 在澆筑混凝土前,須清除模板和鋼筋上的圬垢,若氣溫低于-10 ℃,應采用暖棚法將模板、鋼筋加熱至3 ℃以上后方可進行混凝土澆筑。
2) 新、舊混凝土施工縫的清理。施工縫處的水泥砂漿薄膜、松動石子或松軟混凝土層應鑿除,且不得含有雜物,接槎處混凝土表面用水沖洗干凈。
新混凝土在澆筑前,在橫向施工縫處先鋪一層厚約15 mm 并與混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂漿。然后再繼續澆筑新層混凝土,并重點搗實,澆筑完畢后馬上用棚布覆蓋好。
2.2.2熱工計算
熱工計算主要是混凝土攪拌、運輸、澆筑溫度的計算,一直計算到澆筑完畢養護前。根據JGJ 104-97 建筑工程冬期施工規范符錄B 計算得:混凝土拌合物溫度T0 = 16.7 ℃。實際混凝土的出機溫度為14.5 ℃。混凝土澆筑時的溫度為10.7 ℃,滿足混凝土入模溫度要求。
2.2.3混凝土的質量檢查
1) 澆筑混凝土前檢查澆筑基面準備的質量和鋼筋、模板的安裝質量。混凝土在拌制和澆筑過程中應進行下列質量檢查: 混凝土組成材料的試驗報告和混凝土配合比報告單; 混凝土組成材料的用量和拌制方法,每一臺班至少2 次; 混凝土坍落度的檢查,每一臺班至少2 次。混凝土澆筑后進行下列質量檢查: 對養護、拆模及拆模后的混凝土外觀應進行檢查; 對重要結構的關鍵工序控制相應的混凝土強度試驗數據。2) 冬季施工混凝土除應按上述要求做好檢查外,還要檢查水、外加劑、骨料的入機溫度及混凝土拌制、澆筑時的環境溫度。3) 混凝土溫度測設。由于結構物比較規則,選具有代表性的地方按規范設置足夠的測溫點,包括混凝土內部溫度測設,特殊地方可加設測溫點,內部測溫鋼管一般要求用薄壁鐵管( 封底) 制成,澆筑至混凝土內長度達結構物厚度一半,外露5 cm 即可。混凝土外部直接用測溫器測量即可。當混凝土內外溫度不再升高時停止測溫。
混凝土養護溫度的檢測次數: 在強度未達到抗凍臨界強度以前,每2 h 檢測1 次,達到以后每6 h 檢測1 次; 室外氣溫及工地環境溫度每晝夜定時、定點觀測4 次。
3 、冬季施工安全、消防、應急措施
1) 施工現場應采取必要的防滑措施。
2) 施工現場及臨時工棚內禁止使用明火,安質部門應制定具體的防火安全注意事項,并責任落實到人。
3) 生活電氣設備及開關箱須有防護罩,要架空通電導線,并對電線包布進行全面檢查,務必保持良好的絕緣效果。工地用電還必須設置專用的配電箱,設置獨立電力線,達到專線專用,更好的控制安全。
4) 有冰雪積留的腳手架,腳手板,施工前應清除干凈,有坡度的跳板必須釘防滑條或鋪草包,隨時檢查架體有無松動和下沉,以便及時處理。
5) 混凝土覆蓋物的存放地要求場地整潔,附近無易燃物,并配備滅火器。
6) 施工現場使用的可燃物周圍,配備滅火器,必要時可派專人看護,防止電氣焊等交叉作業施工帶來的火災隱患。
7) 由專人對現場易燃,易爆及有毒物品進行保管且妥善安置。
8) 準備燒鍋爐前必須去相關部門辦理動火證,然后報相關負責人登記,鍋爐必須專業人員24 h 輪流看守,非專業人員切不可操作。
9) 必須根據現場通道地大小配置20 個干粉滅火器,且放在合適的部位,在鍋爐房旁邊除配15 個干粉滅火器外,還需備一定數量的砂土,鐵鍬,水桶等消防器具,鍋爐與油桶均用棚布進行遮蓋,鍋爐與油桶之間用石棉瓦分割開,在通道內外水池中各設置一臺水泵,且接消防軟管,以防備用。
10) 通道內外必須專人24 h 輪流換班看守,若發現火情,馬上上報領導,現場人員根據領導安排有組織的進行滅火。
11) 根據施工現場,將北出口與既有北站房作為第一個疏散通道,將東旅客地道與市政通道連接通道作為第二疏散通道,若發生火情根據情況選擇合理的疏散通道。
12) 北出口混凝土澆筑完畢后必須將與既有北站房銜接部分空擋用防火保溫棚布遮蓋好,防止將既有北站房內地暖管道凍裂,且每天必須有專人看守。
【關鍵詞】 水庫 大壩工程 大體積混凝土 冬季施工
混凝土工程是水利水電工程中尤為重要的分項工程之一,由于其具有取材容易、性價比高、施工便捷、施工技術較成熟等諸多優點,在水庫大壩、溢洪道、沖砂孔等工程項目中得到廣泛推廣應用。在冬季由于大壩混凝土中水分結冰體積膨脹的凍脹效應特性,會影響到水庫大壩工程中大體積混凝土的強度和施工質量水平。為了提高水庫大壩混凝土施工質量水平,在DLT 5144-2001《水工混凝土施工規范》中明確規定:在寒冷地區,如果3d平均氣溫穩定在5℃以下,或最低氣溫在零下3℃以下時;在溫和地區,如果日平均氣溫穩定在3℃以下時,可以認為處于低溫季節,在進行大體積混凝土澆筑過程中應按照冬季施工相關技術規范要求進行施工。
1 水庫大壩工程大體積混凝土冬季施工要求
1.1 混凝土冬季施工的溫度控制指標
水庫大壩工程大體積混凝土在冬季低溫環境中進行澆筑施工過程中,尤其對于嚴寒和寒冷地區,其日平均氣溫會長時間停留在0℃及以下。結合工程實踐,筆者認為:對于日平均氣溫在-10℃~5℃范圍的地區,其水庫大壩混凝土在澆筑施工過程中,宜采用蓄熱法來改善施工環境,確保混凝土澆筑具有較好的溫控效果和質量水平;對于日平均氣溫在-15℃~-10℃范圍的地區,其水庫大壩混凝土在澆筑施工過程中,宜采用綜合蓄熱法或暖棚法等對水庫大壩大體積混凝土澆筑進行溫度控制。另外,水庫大壩混凝土工程在冬季澆筑時,其澆筑溫度應嚴格按照施工組織設計或相關技術規范標準進行。對于一般地區的水庫大壩大體積混凝土冬季施工,筆者建議控制在3℃范圍內為宜。
1.2 混凝土冬季施工的質量控制指標
合理有效的溫控措施是混凝土質量的保障,同時也必須要輔助相應的防護處理措施,以確保水庫大壩大體積混凝土其表面至少能夠在澆筑后15d內符合不低于5℃的技術指標。在進行混凝土分層澆筑時,應嚴格監控混凝土溫度,應比前一層混凝土表面溫度高1℃以上,且不能直接在原地面上直接澆筑混凝土,應嚴格按照DLT 5144-2001《水工混凝土施工規范》中的相關指標要求,采取合理的輔助和防護處理措施,確保混凝土澆筑具有較高質量水平。
2 水庫大壩混凝土工程冬季施工方法及技術措施
水庫大壩工程大體積混凝土冬季施工是否具有較高的質量水平,直接影響到水庫大壩功能的正常發揮。在冬季施工過程中,必須嚴格按照相關技術規范標準要求,從原材料品種選擇、施工工藝選擇、合理使用添加劑、采取有效的養護措施等,確保混凝土澆筑具有較高質量水平。
2.2 合理選擇混凝土原材料品種
水庫大壩工程大體積混凝土冬季施工時,必須結合工程特性、技術要求、環境條件等因素,嚴格按照相關技術規范標準求,優選與工程特性相匹配的混凝土原材料,同時在混凝土拌制、運輸、攤鋪等過程中,嚴格按照設計或相關規范要求來合理控制混凝土配合比、強度、等級。在進行混凝土骨料優選過程中,粗骨料宜選擇質地堅硬的卵礫石或碎石,其中對滿足要求的卵石應優選選用。應嚴格控制骨料粒徑,最大粒徑不應超過40mm,且滿足不應超過鋼筋最小凈距的l/4指標要求。細骨料宜優選級配良好的中、粗砂,同時混凝土水灰比應控制在0.5~0.6為宜。當水庫大壩工程區環境水對混凝土存在硫酸鹽侵蝕破壞時,在水泥品種選擇過程中,宜優選抗硫酸硅酸鹽等水泥品種,確保水庫大壩混凝土具有較高的抗侵蝕性能。
2.3 采取匹配的施工工藝
水庫大壩工程大體積混凝土冬季施工過程中,要合理確定好混凝土最短最佳養護齡期,要采取匹配工藝和輔助手段防止混凝土發生早期受凍,要采取必要的修復措施使凍后混凝土達到設計或相關技術規范指標要求。在實際混凝土冬季施工過程中,應根據施工現場氣溫條件、工程結構部位和數量、施工工期、水泥品種等實際情況,選擇與工程實際施工需求相匹配的施工工藝,確保工程高效優質的施工建設。
2.4 采取有效混凝土溫控措施
混凝土拌制過程中,在確保混凝土原材料質量滿足工程要求時,應嚴格跟慧有設計或相關規范溫控要求監督現場混凝土的出機口溫度及入模溫度,以滿足水庫大壩工程大體積混凝土冬季施工的溫度指標。在混凝土運輸、攤鋪、碾壓等施工過程中,應結合工程區特性,合理采用完善的溫控措施,如:縮短運距、加快攤鋪速率等,以降低混凝土熱量的散失,確保混凝土具有較高的溫度指標。
2.5 采取綜合養護措施
在水庫大壩工程大體積混凝土拌和物中添加少量防凍劑,可以提高混凝土的質量水平。要確保混凝土拌和物澆筑完畢后其溫度在10℃以上的技術指標,對于一些特殊構件當其斷面尺寸在300mm以下時還應達到13℃以上的技術指標。通過蓄熱保溫法、外加熱法等,營造一個良好的溫控環境,使混凝土在澆注后有一個短暫約為1~1.5d的正溫養護階段,避免混凝土出現早凍,直至終凝后溫度才降至0℃以下并逐步與工程區氣溫相匹配。對于水庫大壩工程大體積混凝土澆筑施工中,筆者建議其防凍劑配比可參考表1進行,即:
3 結語
水庫大壩工程大體積混凝土冬季施工具有非常大的復雜性,上述幾種冬季施工措施只是筆者結合實踐的一些總結看法,其在具體實際施工過程中,必須要嚴格結合工程特性、技術要求、環境條件等因素,有針對性的制定冬季施工組織措施,確保水庫大壩混凝土冬季施工具有較高質量水平。
參考文獻:
[1]項玉璞,曹繼文.冬季施工手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2003.