混凝土冬季施工如何得到天暖施工時的效果

我國西北地區有較長的寒冷季節。由於受工期制約,許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。國內外對混凝土冬季施工理論和方法的探索研究認為,當環境溫度降到5 ℃時,只要採用適當的施工方法,避免新澆混凝土早期受凍,使外露混凝土與冬季氣溫保持較小溫差,也會取得像在天暖施工時的效果。下面就跟隨小編一起瞭解混凝土冬季施工措施

1、混凝土冬季施工的一般原理

混凝土拌和物澆灌後之所以能逐漸凝結和硬化,直至獲得最終強度,是由於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,存在於混凝土中的水有一部分開始結冰,逐漸由液相變為固相。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,當存在於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。水變成冰後,體積約增大9%,當混凝土毛細孔含水率超過91.70%界值時,結冰就會產生約2 500kg/cm2的冰脹應力。這個應力值常常大於水泥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。此外,當水變成冰後,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黏結力,從而影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化後,又會在混凝土內部形成各種各樣的空隙,降低混凝土的密實性及耐久性。

由此可知,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的大量研究結果表明,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。研究還表明,混凝土受凍前預養期愈長,強度損失愈小。混凝土化凍後(即處在正常溫度條件下)繼續養護,其強度還會增長,不過增長的幅度大小不一。對於預養期長,獲得初期強度較高的混凝土受凍後,後期強度幾乎沒有損失。而對於安全預養期短,獲得初期強度比較低的混凝土受凍後,後期強度都有不同程度的損失。由此可見,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。對於臨界強度,各國規定取值不等,我國規定為不低於設計標號的30%,也不得低於3.50MPa。

2、混凝土冬季施工方法的選擇

從上述分析可以知道,在冬季混凝土施工中,主要解決3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後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、減水劑、抗凍劑的性能及價格、保溫材料的性能及價格及其熱源的條件等來選擇合理的施工方法。一般來說,對於同一個工程,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,基本上採用以下4種方法。

2.1 調整配合比方法
主要適用於在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3d抗壓強度大約相當於普通硅水泥7d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,縮短達到臨界強度的時間。3摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下,加入引氣劑後生成的氣泡,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,緩衝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,使其熱膨脹係數和周圍砂漿膨脹係數相近。

2.2 蓄熱法
主要用於氣溫-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、運輸和澆灌以後,還儲備有相當的熱量,以使水泥水化放熱較快,並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。

2.3 外部加熱法
主要用於氣溫-10 ℃以上,而構件並不厚大的工程。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,使混凝土處於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,比較乾燥,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。

2.4  摻抗凍外加劑
在-10~-15 ℃之間的氣溫中,對混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點的外加劑,使混凝土在負溫下仍處於液相狀態,水化作用能繼續進行,從而使混凝土強度繼續增長。目前常用的有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。

3、結語

上述幾種冬季施工方法都有利有弊,其適用範圍都受一定條件的制約。應根據工地現有條件,採用1種或2種以上施工方法結合使用。

以上就是有關混凝土冬季施工措施的介紹,請您繼續關注時光裝修網時光裝修網將為您提供更多優質的裝修資訊。

文章標籤:-裝修材料-裝修技巧

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