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摘要:在大部分土建工程中,混凝土施工都是重要的组成部分,其施工质量是影响土建工程安全性与稳定性的关键因素。如果在冬季进行混凝土施工,由于温度较低,会对混凝土施工造成不利影响,无法保证施工质量。因此,为了保证混凝土冬季施工质量,必须采取针对性的施工工艺,有效的减少低温对施工质量的影响。本文将对混凝土冬季施工工艺进行分析,探讨冬季混凝土配合比调整方法以及养护措施,促进混凝土冬季施工工艺水平的提高。
关键词:混凝土;冬季施工;工艺要点;措施
1我国冬季施工的标准
在JGJ10497建设工程冬季施工规程规范规定,当室外气温连续5d平均稳定在每天5℃时,即进入冬季施工。
当混凝土搅拌灌筑后,能够凝结及硬化,并达到最终强度,主要是因水泥水化的作用,混凝土能够进行水泥水化除了和混凝土配合比及自身材料有关外,与温度高低变化也有着很大关系。温度升高的时候,水泥的水化作用就会加快,其强度的增长也会比较快;如果温度降到0℃的时候,混凝土里的水就会开始结冰,并会从液态水转为固态水。在这种情况下,参与水泥水化的水减少了,水泥水化作用也就会降低,其强度增长也跟着降低。当温度不停地下降时,混凝土里的水就全部从液态水变成固态水了,这个时候水泥水化的作用就会完全停止,强度也就不会再增长了。当水变为冰的时候,体积就会增大9%左右 2500kg/cm?左右的冰胀应力,而这个应力值一般要比水泥石所形成初期强度值要大,让混凝土遭到了不同程度破坏致使强度降低。除此之外,水变为冰之后,在钢筋及骨料表面之上会产生大颗粒的冰棱,让水泥浆和钢筋与骨料的粘结力降低,致使混凝土抗压强度受到影响,冰凌融化之后,混凝土内部就会产生各种空隙,让混凝土耐久性及密实性降低。从这里我们可以看出,冬季混凝土施工的时候,水态变化对混凝土强度增长起到了比较大的影响,通过大量试验研究得知,新混凝土冻结之前,会有一段时间的预养期,能够增加混凝土内部的液态水,降低固态水,从而加快水泥水化作用。经试验表明,在混凝土受冻之前的预养期时间越长,那么混凝土强度的损失就越小。另外,当混凝土化冻之后继续进行养护的话,混凝土强度也会增长,就是增长的幅度大小有一定差异。而那些预养期比较长,初期强度又比较高的混凝土在受冻之后,化冻之后的强度基本上没有损失;如果预养期比较短,初期强度又比较低,这样情况下,混凝土受冻之后,后期的强度就会受到不同程度损失。从这里可以看出,混凝土在冻结之前,应该在正常温度之下,进行一段时间的预养,从而加速水泥水化,让混凝土能够避免凍害遭遇。
2 冬季施工对混凝土的影响
混凝土的凝结硬化并获得强度,是由于水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下,主要取决于温度,温度愈高,强度增长也愈快,反之则慢。当温度降至0C以下时,水化作用基本停止,温度再继续降至-2C~-4C,混凝土内的水开始结冰,水结冰后体积增大8%~9%,在混凝土内产生冰晶应力,使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹,同时减弱了水泥、砂石和钢筋之间的粘结力,从而使混凝土强度降低。
受冻的混凝土在解冻后,其强度虽能继续增长,但已达不到原设计的强度等级,试验证明,混凝土遭受冻结带来的危害,与冻结的时间早晚、水灰比等有关,遭冻时间愈早,水灰比愈大,则强度损失愈多;反之,则损失少。
经试验得知,混凝土经过预先养护达到一定强度后遭冻结,其后期抗压强度损失就会减少,一般把遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值定为 混凝土冻临界强度。
通过试验得知,临界强度与水泥品种、混凝土强度等级有关。对普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥配制的混凝土,受冻临界强度为设计混凝土强度标准值的30%;对矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,为设计的混凝土强度标准值的40%,但不大于C10的混凝土,不得低于5N/mm。鉴于以上混凝土受温度影响的原因,在冬季混凝土的施工应采取相应措施。
3 冬季混凝土施工技术要点
3.1冬季混凝土施工之前的准备工作
在冬季进行混凝土施工之前,要进行提前防范及准备,把不好因素尽量消灭在萌芽状态,最好和当地的气象部门能够签订相关服务合同,对天气变化及趋势能够及时掌握,从而做好施工预防的准备工作。并做好冬季施工相关技术文件的编制工作,使其作为冬季施工技术的指导文件,其指导文件要包含施工组织设计、施工方案或者技术措施等,还要做好技术交底及人员培训工作,依据所制定进度计划来安排施工现场的准备工作及施工任务,并做好保温材料、外加剂材料、职工保护用品及施工仪表等准备工作,对原材料及配合比进行检验及复试。
3.2 混凝土配合比及浇筑前的施工技术要点
在冬季混凝土施工中,对混凝土的配合比进行设计是非常重要的环节,一定考虑到与混凝土相关的施工工艺及养护措施,依据工程的实际情况及气候条件,合理地进行混凝土配合比设计。在进行混凝土拌制的时候,应该保证骨料的清洁,不能有冻块、冰雪和其它易冻裂物质的存在,并且使用加热水法进行拌制,进行水加热时可用电热器,对砂进行加热的时候,要放在开盘之前进行,而水泥是不能直接进行加热的,应该存放于暖棚里,对混凝土水灰比也应进行严格控制,其比例应该小于0.6。通过上述混凝土原理我们可知,混凝土会受到冻害大多是由于混凝土里的水结冰造成的,当混凝土里的含水量比较少的时候,其冻害程度也会降低。在混凝土进行浇筑之前,需要将模板及钢筋上的污垢及冰雪进行清除,同时加快混凝土进行浇筑的速度,尽量避免混凝土大量热能的散失,对混凝土加热养护之前,其温度应该在2℃以上。
3.3 混凝土搅拌及运输时的技术要点
混凝土进行搅拌的时候,不能在露天场合,而是应该在搅拌站进行暖棚搭设,搅拌机也选用大容量的,降低混凝土热量的损失,进行搅拌之前,要用蒸汽及热水来冲洗搅拌机,其搅拌时间要比正常气温多一半,进行投料的时候,其顺序一般是先把砂石和水投入搅拌,再加入水泥,当混凝土出机时,温度应在10℃以上才可以。在混凝土运输时,会产生很多热损失,对运输过程里的热损失进行控制是很有必要的,对混凝土和易性也要应进行保证,其运输设备要有可靠防风措施,还应该采取一定措施进行保温,当个运输设备停止工作后,要立即用热水及蒸汽进行冲洗,恢复工作的时候要先进行加热,这样才能有效保证混凝土热量。
4混凝土冬季施工安全措施
冬季施工气温较低,引发安全因素较多,在施工前要制定相应的冬季施工安全措施,配备必要的安全防护用品,对施工人员进行安全教育,尤其是高空作业和特殊工种人员的教育,并加强现场施工管理工作,确保工程安全施工。
结束语
冬季施工中虽不经常发生,但如果不提前准备和防范,会影响工程质量、进度,措施不当会给工程质量带来隐患,因此在工程即将进入冬季前应做好防范措施,在施工期间应做好质量控制,只有这样才能保证冬季施工的工程质量。
参考文献
[1]JGJ104-97,建筑工程冬季施工规程[S].
[2]王英君,陈彦君,赵喜强.寒冷地区大体积混凝土的冬季施工[J].公路,2003,(11):33.
[3]赵芸平,孙平良,于涛,等.寒冷地区冬季混凝土强度增长规律的试验研究[J].硅酸盐通报,2009,28(4):116-117.
关键词:混凝土;冬季施工;工艺要点;措施
1我国冬季施工的标准
在JGJ10497建设工程冬季施工规程规范规定,当室外气温连续5d平均稳定在每天5℃时,即进入冬季施工。
当混凝土搅拌灌筑后,能够凝结及硬化,并达到最终强度,主要是因水泥水化的作用,混凝土能够进行水泥水化除了和混凝土配合比及自身材料有关外,与温度高低变化也有着很大关系。温度升高的时候,水泥的水化作用就会加快,其强度的增长也会比较快;如果温度降到0℃的时候,混凝土里的水就会开始结冰,并会从液态水转为固态水。在这种情况下,参与水泥水化的水减少了,水泥水化作用也就会降低,其强度增长也跟着降低。当温度不停地下降时,混凝土里的水就全部从液态水变成固态水了,这个时候水泥水化的作用就会完全停止,强度也就不会再增长了。当水变为冰的时候,体积就会增大9%左右 2500kg/cm?左右的冰胀应力,而这个应力值一般要比水泥石所形成初期强度值要大,让混凝土遭到了不同程度破坏致使强度降低。除此之外,水变为冰之后,在钢筋及骨料表面之上会产生大颗粒的冰棱,让水泥浆和钢筋与骨料的粘结力降低,致使混凝土抗压强度受到影响,冰凌融化之后,混凝土内部就会产生各种空隙,让混凝土耐久性及密实性降低。从这里我们可以看出,冬季混凝土施工的时候,水态变化对混凝土强度增长起到了比较大的影响,通过大量试验研究得知,新混凝土冻结之前,会有一段时间的预养期,能够增加混凝土内部的液态水,降低固态水,从而加快水泥水化作用。经试验表明,在混凝土受冻之前的预养期时间越长,那么混凝土强度的损失就越小。另外,当混凝土化冻之后继续进行养护的话,混凝土强度也会增长,就是增长的幅度大小有一定差异。而那些预养期比较长,初期强度又比较高的混凝土在受冻之后,化冻之后的强度基本上没有损失;如果预养期比较短,初期强度又比较低,这样情况下,混凝土受冻之后,后期的强度就会受到不同程度损失。从这里可以看出,混凝土在冻结之前,应该在正常温度之下,进行一段时间的预养,从而加速水泥水化,让混凝土能够避免凍害遭遇。
2 冬季施工对混凝土的影响
混凝土的凝结硬化并获得强度,是由于水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下,主要取决于温度,温度愈高,强度增长也愈快,反之则慢。当温度降至0C以下时,水化作用基本停止,温度再继续降至-2C~-4C,混凝土内的水开始结冰,水结冰后体积增大8%~9%,在混凝土内产生冰晶应力,使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹,同时减弱了水泥、砂石和钢筋之间的粘结力,从而使混凝土强度降低。
受冻的混凝土在解冻后,其强度虽能继续增长,但已达不到原设计的强度等级,试验证明,混凝土遭受冻结带来的危害,与冻结的时间早晚、水灰比等有关,遭冻时间愈早,水灰比愈大,则强度损失愈多;反之,则损失少。
经试验得知,混凝土经过预先养护达到一定强度后遭冻结,其后期抗压强度损失就会减少,一般把遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值定为 混凝土冻临界强度。
通过试验得知,临界强度与水泥品种、混凝土强度等级有关。对普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥配制的混凝土,受冻临界强度为设计混凝土强度标准值的30%;对矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,为设计的混凝土强度标准值的40%,但不大于C10的混凝土,不得低于5N/mm。鉴于以上混凝土受温度影响的原因,在冬季混凝土的施工应采取相应措施。
3 冬季混凝土施工技术要点
3.1冬季混凝土施工之前的准备工作
在冬季进行混凝土施工之前,要进行提前防范及准备,把不好因素尽量消灭在萌芽状态,最好和当地的气象部门能够签订相关服务合同,对天气变化及趋势能够及时掌握,从而做好施工预防的准备工作。并做好冬季施工相关技术文件的编制工作,使其作为冬季施工技术的指导文件,其指导文件要包含施工组织设计、施工方案或者技术措施等,还要做好技术交底及人员培训工作,依据所制定进度计划来安排施工现场的准备工作及施工任务,并做好保温材料、外加剂材料、职工保护用品及施工仪表等准备工作,对原材料及配合比进行检验及复试。
3.2 混凝土配合比及浇筑前的施工技术要点
在冬季混凝土施工中,对混凝土的配合比进行设计是非常重要的环节,一定考虑到与混凝土相关的施工工艺及养护措施,依据工程的实际情况及气候条件,合理地进行混凝土配合比设计。在进行混凝土拌制的时候,应该保证骨料的清洁,不能有冻块、冰雪和其它易冻裂物质的存在,并且使用加热水法进行拌制,进行水加热时可用电热器,对砂进行加热的时候,要放在开盘之前进行,而水泥是不能直接进行加热的,应该存放于暖棚里,对混凝土水灰比也应进行严格控制,其比例应该小于0.6。通过上述混凝土原理我们可知,混凝土会受到冻害大多是由于混凝土里的水结冰造成的,当混凝土里的含水量比较少的时候,其冻害程度也会降低。在混凝土进行浇筑之前,需要将模板及钢筋上的污垢及冰雪进行清除,同时加快混凝土进行浇筑的速度,尽量避免混凝土大量热能的散失,对混凝土加热养护之前,其温度应该在2℃以上。
3.3 混凝土搅拌及运输时的技术要点
混凝土进行搅拌的时候,不能在露天场合,而是应该在搅拌站进行暖棚搭设,搅拌机也选用大容量的,降低混凝土热量的损失,进行搅拌之前,要用蒸汽及热水来冲洗搅拌机,其搅拌时间要比正常气温多一半,进行投料的时候,其顺序一般是先把砂石和水投入搅拌,再加入水泥,当混凝土出机时,温度应在10℃以上才可以。在混凝土运输时,会产生很多热损失,对运输过程里的热损失进行控制是很有必要的,对混凝土和易性也要应进行保证,其运输设备要有可靠防风措施,还应该采取一定措施进行保温,当个运输设备停止工作后,要立即用热水及蒸汽进行冲洗,恢复工作的时候要先进行加热,这样才能有效保证混凝土热量。
4混凝土冬季施工安全措施
冬季施工气温较低,引发安全因素较多,在施工前要制定相应的冬季施工安全措施,配备必要的安全防护用品,对施工人员进行安全教育,尤其是高空作业和特殊工种人员的教育,并加强现场施工管理工作,确保工程安全施工。
结束语
冬季施工中虽不经常发生,但如果不提前准备和防范,会影响工程质量、进度,措施不当会给工程质量带来隐患,因此在工程即将进入冬季前应做好防范措施,在施工期间应做好质量控制,只有这样才能保证冬季施工的工程质量。
参考文献
[1]JGJ104-97,建筑工程冬季施工规程[S].
[2]王英君,陈彦君,赵喜强.寒冷地区大体积混凝土的冬季施工[J].公路,2003,(11):33.
[3]赵芸平,孙平良,于涛,等.寒冷地区冬季混凝土强度增长规律的试验研究[J].硅酸盐通报,2009,28(4):116-117.