范曉東
(南京工程高等職業(yè)學(xué)校,江蘇 南京 211135)
當(dāng)今社會,隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,很多技術(shù)難點也逐漸呈現(xiàn)出來,冬季混凝土施工就是其中之一。眾多關(guān)于冬季混凝土的理論和方法都表明,在冬季施工時只要采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒ǎ阅鼙WC混凝土有足夠的強(qiáng)度。
在混凝土施工中水的形態(tài)是影響混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素,在冬季施工中,更是如此。水對混凝土強(qiáng)度的影響有以下幾種情況:
1.1 混凝土澆筑后之所以能凝結(jié)硬化達(dá)到一定強(qiáng)度,是水泥水化作用的結(jié)果。當(dāng)水由液相逐漸變?yōu)楣滔鄷r,參與水化反應(yīng)的游離水變少,水化反應(yīng)變得緩慢,強(qiáng)度增長也就變得緩慢。當(dāng)水完全由液相變?yōu)楣滔鄷r,水泥水化反應(yīng)基本停止,強(qiáng)度也就不再增長。
1.2 水在由液相變?yōu)楣滔嗟倪^程中,會在骨料和鋼筋表面形成大顆粒的冰棱,減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結(jié)力,最終減弱混凝土的強(qiáng)度。而且水變成冰之后,體積會膨脹9%左右,同時產(chǎn)生2500 千克每平方厘米的膨脹應(yīng)力,這個力大于混凝土凝結(jié)初期的強(qiáng)度值,從而致使混凝土在早期就收到不同程度的破壞,進(jìn)一步降低混凝土的強(qiáng)度。
1.3 當(dāng)氣溫回升冰棱融化后又會在混凝土內(nèi)部留下各種各樣的的空隙,從而降低混凝土的密實度和耐久性,最終降低混凝土的強(qiáng)度。
2.1 防止混凝土早期凍害
在冬季,新澆筑的混凝土?xí)芸靸鼋Y(jié),大部分的水變?yōu)楣滔?,液相不?0%,水化反應(yīng)極其微弱。但是,如果混凝土在經(jīng)過了24 小時的養(yǎng)護(hù)后再凍結(jié),只有一半的水會變?yōu)楣滔?。?dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的50%以上時,即使溫度在-40℃以下,液相水只有40%,水化作用也能繼續(xù)進(jìn)行。如果混凝土在受凍錢只有1 小時的養(yǎng)護(hù)期,強(qiáng)度會損失50%;如果受凍前有6 小時的養(yǎng)護(hù)期,則強(qiáng)度損失不超過20%。所以應(yīng)當(dāng)預(yù)防混凝土早期凍害。
2.2 保證混凝土有足夠的養(yǎng)護(hù)期
只要混凝土在正溫條件下養(yǎng)護(hù)一段時間,使得混凝土經(jīng)過了一定的水化反應(yīng),就能增強(qiáng)抵抗凍害的能力。鋼筋混凝土施工及驗收規(guī)范GB50204-92 中對于混凝土不受凍害的最低臨界強(qiáng)度有明確規(guī)定:硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥的構(gòu)件為設(shè)計強(qiáng)度的30%,礦渣硅酸鹽水泥為設(shè)計強(qiáng)度的40%,但C8 級及C8 級以下的混凝土不得低于50 千克力每平方厘米。
2.3 外加劑的使用
實際施工中,可根據(jù)氣溫、工程結(jié)構(gòu)部位、工期要求、具體工序工法、水泥品種等情況,添加合適的早強(qiáng)劑、抗凍劑等外加劑來調(diào)整混凝土的性能。
2.4 注意模板的支護(hù)和拆除
澆筑混凝土?xí)r,要注意模板的使用,冬季混凝土最好避免直接使用鐵模板,并且要注意拆模的時間。
綜上所述,冬季混凝土施工中要解決以下幾點:(1)防止早期凍害;(2)確?;炷磷銐虻酿B(yǎng)護(hù)齡期。目前施工中常采用以下幾種方法:
3.1 調(diào)整配合比
在冬季0℃左右溫度下施工時,應(yīng)使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥,這種水泥早期強(qiáng)度高,一般3 天的強(qiáng)度就達(dá)到普通硅酸鹽水泥7 天的強(qiáng)度。同時合理降低水灰比,增加水泥用量,達(dá)到增加水化熱量,從而縮短齡期使強(qiáng)度快速增長。另外,摻入適量的早強(qiáng)劑、減水劑,提高混凝土的早期強(qiáng)度;摻入適量的引氣劑,增強(qiáng)混凝土的密實性和耐久性。
3.2 蓄熱法
在冬季氣溫較低且結(jié)構(gòu)體積較大的時候,對原材料進(jìn)行加熱,使混凝土在澆筑后,還儲存相當(dāng)?shù)臒崃浚瑥亩涌焖艧岬乃俣?。同時要注意對混凝土的保溫,避免外露部分和角部受凍。蓄熱法工藝簡單,成本低,是施工中經(jīng)常采用的方法。
3.3 外加熱法
這種方法主要適用于溫度在-15℃以上,且結(jié)構(gòu)并不厚大的工程。通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣或直接對混凝土加熱,是混凝土在正溫條件下能正常硬化。施工過程中,經(jīng)常采用的用(1)火爐加熱:適用于小工地,操作簡單,但放出的二氧化碳會使混凝土表面碳化,對工程質(zhì)量有一點影響。(2)蒸汽加熱:操作簡單,加熱均勻,但需要專門的設(shè)備和場地,熱量損失大,成本高。(3)電加熱法:將鋼筋作為電極,或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面,使電能轉(zhuǎn)化為熱能,提高混凝土溫度。這種方法簡單,但耗電量大,而且還有一定的危險性。
3.4 加抗凍劑
摻適量的抗凍劑,使混凝土中的水在負(fù)溫時仍能保持液相,使得水化反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行,保證混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長。
上述只是筆者的淺薄之談,每種方法都各有特點。在施工過程中,要結(jié)合實際情況采用相應(yīng)的措施。關(guān)于冬季混凝土的施工方法還有很多,而且隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展,還會有更多更好的方法出現(xiàn),最終使得混凝土工程質(zhì)量逐步提高。
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