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摘要:根据当地多年气温资料,室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时,混凝土工程的施工即将进入冬期施工的要求,称为混凝土的冬期施工。
关键词:混凝土材料;冬期施工;基本要求
1、冬期施工对混凝土材料的要求
1.1 水泥:冬期施工时,根据工程特点、混凝土工作环境及养护条件,尽量使用快硬、早期强度增长快、早期水化热较高的高标号水泥,使之较快地达到临界强度。应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥的标号不应低于32.5号,最少水泥用量不宜少于300kg/m3。在使用其他瓶中的水泥时,应注意其中的掺和材料对混凝土的抗冻、抗渗的性能等影响。冬期施工的混凝土严禁使用高铝水泥,高铝水泥的重结晶将导致强度下降,对钢筋的保护作用比硅酸盐水泥差。
1.2 骨料:冬期施工时,所用的骨料必须清洁,不得含有冰、雪等冻结物以及易冻裂的矿物质。掺有钾、钠离子防冻剂的混凝土,不应混有活性二氧化硅成分的骨料,以免发生碱骨料反应,导致混凝土的体积膨胀,破坏混凝土结构。
1.3 水:拌合水中不得含有导致延缓水泥正常凝结硬化的杂质,以及能引起钢筋锈蚀和混凝土腐蚀的离子。凡一般饮用的自来水和天然的洁净水,都可以用来拌制混凝土。
1.4 外加剂:混凝土中掺入适量的外加剂,可以保证混凝土在低温条件下早强和负温下的硬化,防止早期受冻,提高混凝土的耐久性。多使用无氯盐的防冻剂、引气剂或引气减水剂,但不应对钢筋有腐蚀和降低混凝土的抗渗性。
1.5 掺合剂:混凝土中掺入一定量的粉煤炭,能达到改善混凝土性能、提高工程质量、节约水泥、降低成本等优点。掺入一定量的氟石粉能有效地改善混凝土的和易性,提高混凝土的抗渗性,调解水泥水化和提高混凝土初始温度的作用。氟石粉的适宜掺量一般为水泥用量的10%~15%,最好通过实验确定。
1.6保温材料:混凝土工程冬期施工使用的保温材料,应根据工程类型、结构特点、施工条件、气温情况进行选用。优先选用导热系数小、密闭性好、坚固耐用、防风防潮、价格低廉、重量轻、能多次使用的地方性材料,如草帘、草袋、炉渣、锯末等。保温材料必须保持干燥,受潮后保温性能会成倍降低。随着工业新技术的发展,冬期施工中也越来越广泛地使用轻质高效能的保温材料,如珍珠岩、石棉以及聚氨酯泡沫塑料等。
2、混凝土冬期施工工艺要求
冬期混凝土施工的特点在于需采取必要的措施,以消除低温对混凝土硬化所产生的不利影响,保护混凝土在达到规定强度以前不受冻害。冬期施工工艺,应根据工程情况、施工要求以及外界气温条件,经过热工计算及经济比较确定。
混凝土的拌制:
(1)材料加热。要使新浇筑的混凝土在一定时间内达到所要求的强度,必须具备温度条件,而混凝土获得的热量,除了水泥的水化热以外,只能靠加热的办法取得。国内外一致的作法是,在混凝土搅拌过程中加热组成材料。
组成材料加热的原则是:根据材料比热大小和加热方法的难易程度,应优先加热水,其次是砂石,水的热容量约为骨料的五倍;水泥不得加热但要保持正温,水泥加热不易均匀,过热的水泥遇水会导致水泥假凝。骨料中不得夹杂冰块以及其它杂质。水、骨料加热的温度不应过高,以免导致水泥出现假凝现象,所以对材料加热的温度必须进行热工计算并加以限制。
水的加热有直接加热和间接加热两种办法。直接加热法使用铁桶、大锅或热水炉用燃料提高水的温度。此方法适用于施工场地狭窄、零星分散或没有蒸汽源的工程。间接加热是直接向贮水箱内通入蒸汽,提高水的温度;或在贮水箱内设置蒸汽加热器、电加热器、汽水热交换罐以提高水的温度。间接加热法安全、节省人力,但需要设备较多。
砂加热有烘烤加热、直接加热和间接加热三种方法。烘烤法是用砖砌成火道,顶面覆盖钢板,在钢板上面烘炒砂子。此法设备简单、投资少,但加热不均匀、耗能量大、污染环境,对除去沙堆表面上的冻结层最有效。直接加热法又称湿热法,是在砂堆里插入蒸汽花管,直接向砂堆排放蒸汽,提高砂的温度。这种方法设备简单,加热迅速;但蒸汽会使砂的含水率有较大变化,必须及时注意调整混凝土的用水量。间接加热法又称干热法。是在砂堆中安放蒸汽排管,管内蒸汽间接加热砂子,提高砂的温度。间接加热法砂子的含水率变化小;但加热时间长,投资大、费用高。www.tmgc8.com
石子在通常情况下尽量不加热,当气温较低时,为提高拌和物,可根据情况,按砂的加热的方法加热。
(2)投料顺序、搅拌时间。冬期施工为了加强混凝土的搅拌效果,应选择强制式搅拌机。合理的投料顺序,可以使混凝土获得良好的和易性,拌和物的温度均匀,有利于混凝土强度的发展,又可以提高搅拌机的效率。一般是先投入骨料和加热的水,搅拌一定时间后,水温降低到40℃左右时,再投入水泥继续搅拌到规定的时间,要绝对防止水泥假凝。投料量在任何情况下不得超载,一定要与搅拌机的规格、容量相匹配,否则会影响拌和物的均匀性。
搅拌时间是影响混凝土质量的重要因素之一。搅拌时间必须满足规定的最短时间。为满足各组成材料间的热平衡,可以适当延续搅拌时间。搅拌时间越短,拌和不均匀,混凝土的和易性和施工性能差,强度降低;搅拌时间越长,和易性也会降低,有时还会产生分层离析现象。