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摘要:施工过程中因冬季施工的各种因素,容易导致混凝土出现裂缝,影响混凝土的表观质量,降低混凝土的耐久性,情况严重的将会对结构产生破坏。本文从混凝土冬季施工的特点及防护措施两方面作了简单论述。
关键词:混凝土;冬季施工;防护
中图分类号: TU37文献标识码:A 文章编号:
引言
在各项建筑工程中,混凝土的应用是非常广泛的,混凝土浇筑后,受温度的影响明显,温度在零度以下时,混凝土的强度和耐久性就会降低。各项工程完成都会有工期的限制,所以在混凝土冬季施工中,受冻是不可避免的,如果混凝土受到剧烈的温差变化,就会产生温度裂缝,降低混凝土的使用质量。由此还会使施工时间变长,采取措施来防止受冻,拖延工期,不经济。因此,我们在冬季施工时要注意对混凝土提前养护,防止混凝土在浇筑后上冻的情况,以减少冻结对混凝土的强度和耐久性所造成的损害。
2.混凝土冬季施工的特点
2.1冬季施工的含义。根据当地多年气温资料,室外日平均气温5d稳定低于5℃时,混凝土工程即进入了冬季施工。 2.2混凝土冬季施工原理2.2.1温度与混凝土凝结硬化的关系 混凝土工程冬季施工的实质是指在自然负温气候条件下采取防风、防干、保温防冻等措施尽量创造正温的养护环境,使混凝土得以凝结硬化。 混凝土的凝结硬化是由于水泥的水化作用的结果。水泥的水化作用速度在合适的湿度条件下主要取决于环境的温度,温度越高,水泥的水化作用就越迅速、完全,混凝土的硬化速度快、强度就越高;温度越低,则反之。当温度降至0℃以下时,混凝土中的水会结冰,水泥不能与冰发生化学反应,水化作用基本停止,强度无法提高。故混凝土的冬季施工须采取相应措施,使其顺利的凝结硬化。 2.2.2冻结对混凝土质量的影响 当温度在0℃以下混凝土中的水冻结后,体积膨胀(8%~9%),此时混凝土的强度较低,而在混凝土内部产生的冰胀应力,很容易使混凝土内部产生许多微裂缝。减弱混凝土的钢筋之间的粘结力,从而极大地影响结构构件的质量。 受冻的混凝土在解冻后,其强度虽能继续增长,但已不能达到原设计的强度等级。 2.2.3混凝土冬季施工的临界强度实验证明,混凝土遭受冻结带来的危害与受冻的时间早晚、水灰比有关。受冻时间越早,水灰比越大,后期混凝土强度损失越多。故冬季施工中,尽量不让混凝土受冻,或让其受冻时,已达到临界强度值而保证混凝土最终强度不受损失。规范规定冬季施工的混凝土,受冻前须达到的临界强度值为;硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配置的混凝土,为设计的混凝土强度标准值的30%,矿渣硅酸盐水泥配置的混凝土,为设计的混凝土强度标准值的40%,
3.混凝土冬季施工的特点 (1)由于冬季施工条件及环境因素的不利影响,冬季是工程质量事故的多发季节,尤以混凝土工程居多。 (2)虽然工程是冬季施工,但是质量问题却大多数在春季才开始暴露出来,因而给事故处理带来很大的难度,轻者进行修补,重者重来,不仅给工程带来损失,而且影响工程的使用寿命。因此,混凝土冬季施工中质量事故的发生具有隐蔽性、滞后性。 (3)混凝土冬季施工的计划性和准备工作时间性强。混凝土质量事故的发生,通常是由于准备工作的时间短、技术要求复杂、仓促施工造成的。
混凝土冬季施工的保温养护
在冬季进行混凝土施工时,混凝土的搅拌配制地点要尽可能的靠近施工现场,这样就可以更好的减少运输途中的热量损失,保证混凝土的入模温度能够满足技术要求。一般在冬季施工对混凝土的入模温度要求是不得小于15℃,且其温度的变化幅度不能太大,要保持在接近恒定的状态下进行混凝土养护,温度不得超过45℃。
4.1蓄热法
养护混凝土要使用保温材料覆盖,蓄热法是利用加热原材料的热量以及水泥水化热的热量,覆盖保温材料,延长混凝土的冷却速度,是混凝土在冻结前达到临界强度。为了保证原材料的湿度,应恰当选择保温材料,要以导热性低,密封性好,能防风防潮,轻质价廉材料为宜。经常使用的材料有木屑、麦秸、稻草、干草以及用此制成的草袋等,塑料薄膜也是一种使用方便的覆盖材料。透明玻璃钢罩养护预制构件也非常有效。随着现代科技的发展,保温材料也是层出不穷,泡沫乙烯制成的保温毡,用塑料作面层内装泡沫料芯的保温被更为有效。 4.2外加剂法
混凝土冬期施工中使用的外加剂有4种类型。即早强剂、防冻剂、减水剂和引气剂。可以起到早强、抗冻、促凝、減水和降低冰点的作用。这是混凝土冬期施工的一种有效方法。当掺加外加剂后仍需加热保温时,这种混凝土冬期施工方法称为正温养护工艺当掺加外加剂后不需加热保温时,这种混凝土冬期施工方法称为负温养护工艺。
4.3外加热方法
4.3.1蒸汽加热法
蒸汽加热养护分为湿热养护和干热养护两类。湿热养护是让蒸汽与混凝土直接接触.利用蒸汽的湿热作用来养护混凝土。常用的有棚罩法、蒸汽套法以及内部通气法等。而干热养护则是将蒸汽作为热载体.通过某种形式的散热器将热量传导给混凝土使其升温。常用的有毛管法和热模法。
4.3.2暖棚法
暖棚法是将现场维护起来,形成暖棚罩,设置热源,是棚内能保持所需的适当温度,加热空气,从而使混凝土获得正温的养护条件。暖棚应坚固、不透风,靠内墙宜采用非易燃性材料,在暖棚中用明火加热时,须特别加强防火、防煤气中毒等措施;暖棚内宜保持不得低于5℃,且保持一定的湿度,当湿度不足时,应向混凝土面及模板上洒水,也可以在煤炉上烧水增加暖棚内湿度。 建造暖棚要造价低,封闭严实,材料要就地取材,如防水布、塑料薄膜和充气暖棚等。
4.3.3电热法
电热法是利用电能作为热源来加热养护混凝土的方法。按电能转换为热能的方式不同。电热法可分为电极加热法、电热器加热法和电磁感应加热法。
4.3.4远红外线养护
利用远红外辐射器向新浇筑的混凝土辐射远红外线.使混凝土的温度得以提高,从而在较短时间内获得要求的强度。这种工艺具有施工简便、升温迅速、养护时间短、降低能耗、不受气温和结构表面系数的限制等特点。适用于薄壁结构、大模工艺、装配式结构接头等混凝土的加热。
4.4加强混凝土施工的测温工作
混凝土养护期间的测温是冬季施工测温的关键环节,混凝土的测温应在各个阶段跟踪进行。施工现场要设立专职试验测温员一名,准备干湿温度计三支,普通温度计三十支,测温员要及时对混凝土出罐及入模温度进行检查。首先要选择好测温点。测温点要选在冷却较快,易冻和应力最大的部位,大面积混凝土施工要在内部深处留测温孔,在混凝土内预埋钢筋,初凝后抽出形成孔洞,测温点要编号,制图注明;其次,保证测温次数,混凝土材料加入搅拌机的温度从搅拌机输出时的温度和进入模板的温度。每班至少检查四次,室外温度每日三次;混凝土养护温度每日六次,现场测温员测温后必须填写混凝土测温记录,及时向技术负责人汇报,施工技术负责人要根据测温情况决定是否采取适当保温保湿措施。 4.5注意混凝土的拆模
在混凝土浇筑时应当留取足够的同条件养护试件,并且当试件证明混凝土已达到要求的抗冻强度时,混凝土养护结构的模板和保温层在混凝土冷却至5℃以后方可以进行拆模,在拆模后如果混凝土与环境温差大于20℃时,混凝土应保温覆盖使其缓慢冷却,在寒流袭击、气温骤降时尽量避免拆模。
4.6 对混凝土表面进行保护
保护28天龄期内的混凝土,在气温骤降前应该进行表面保护,平面初凝后砼、侧模拆除后砼要及时涂刷两遍养护剂,在表面覆盖一层塑料布,并进行保温处理在塑料布上铺盖5cm厚棉被一层,浇筑面顶面保护至气温骤降结束或者上层混凝土开始浇筑前。 结语:
在冬季进行混凝土施工时,容易出现质量问题,因此,在施工时要严格按照规定来进行设计,科学严谨地规范施工措施,及时注意天气温差的变化,并且能够正确的处理来应对这些变化,对混凝土要进行细心养护,防止混凝土在冬季出现裂缝等缺陷,保持混凝土的强度和持久性,确保冬季施工混凝土的质量,使工程高效高质的按时完成。
参考文献
[1] 贡金鑫,《现代混凝土结构基本理论及应用》,中国建筑工业出版社,2009.
[2] 王承业.浅析混凝土工程冬季施工技术[J].黑龙江冶金,2010,30(2):51-53.
[3]赫志君.建筑工程施工中冬季混凝土施工的质量控制[J].中国石油和化工标准与质量,2012,2.
关键词:混凝土;冬季施工;防护
中图分类号: TU37文献标识码:A 文章编号:
引言
在各项建筑工程中,混凝土的应用是非常广泛的,混凝土浇筑后,受温度的影响明显,温度在零度以下时,混凝土的强度和耐久性就会降低。各项工程完成都会有工期的限制,所以在混凝土冬季施工中,受冻是不可避免的,如果混凝土受到剧烈的温差变化,就会产生温度裂缝,降低混凝土的使用质量。由此还会使施工时间变长,采取措施来防止受冻,拖延工期,不经济。因此,我们在冬季施工时要注意对混凝土提前养护,防止混凝土在浇筑后上冻的情况,以减少冻结对混凝土的强度和耐久性所造成的损害。
2.混凝土冬季施工的特点
2.1冬季施工的含义。根据当地多年气温资料,室外日平均气温5d稳定低于5℃时,混凝土工程即进入了冬季施工。 2.2混凝土冬季施工原理2.2.1温度与混凝土凝结硬化的关系 混凝土工程冬季施工的实质是指在自然负温气候条件下采取防风、防干、保温防冻等措施尽量创造正温的养护环境,使混凝土得以凝结硬化。 混凝土的凝结硬化是由于水泥的水化作用的结果。水泥的水化作用速度在合适的湿度条件下主要取决于环境的温度,温度越高,水泥的水化作用就越迅速、完全,混凝土的硬化速度快、强度就越高;温度越低,则反之。当温度降至0℃以下时,混凝土中的水会结冰,水泥不能与冰发生化学反应,水化作用基本停止,强度无法提高。故混凝土的冬季施工须采取相应措施,使其顺利的凝结硬化。 2.2.2冻结对混凝土质量的影响 当温度在0℃以下混凝土中的水冻结后,体积膨胀(8%~9%),此时混凝土的强度较低,而在混凝土内部产生的冰胀应力,很容易使混凝土内部产生许多微裂缝。减弱混凝土的钢筋之间的粘结力,从而极大地影响结构构件的质量。 受冻的混凝土在解冻后,其强度虽能继续增长,但已不能达到原设计的强度等级。 2.2.3混凝土冬季施工的临界强度实验证明,混凝土遭受冻结带来的危害与受冻的时间早晚、水灰比有关。受冻时间越早,水灰比越大,后期混凝土强度损失越多。故冬季施工中,尽量不让混凝土受冻,或让其受冻时,已达到临界强度值而保证混凝土最终强度不受损失。规范规定冬季施工的混凝土,受冻前须达到的临界强度值为;硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配置的混凝土,为设计的混凝土强度标准值的30%,矿渣硅酸盐水泥配置的混凝土,为设计的混凝土强度标准值的40%,
3.混凝土冬季施工的特点 (1)由于冬季施工条件及环境因素的不利影响,冬季是工程质量事故的多发季节,尤以混凝土工程居多。 (2)虽然工程是冬季施工,但是质量问题却大多数在春季才开始暴露出来,因而给事故处理带来很大的难度,轻者进行修补,重者重来,不仅给工程带来损失,而且影响工程的使用寿命。因此,混凝土冬季施工中质量事故的发生具有隐蔽性、滞后性。 (3)混凝土冬季施工的计划性和准备工作时间性强。混凝土质量事故的发生,通常是由于准备工作的时间短、技术要求复杂、仓促施工造成的。
混凝土冬季施工的保温养护
在冬季进行混凝土施工时,混凝土的搅拌配制地点要尽可能的靠近施工现场,这样就可以更好的减少运输途中的热量损失,保证混凝土的入模温度能够满足技术要求。一般在冬季施工对混凝土的入模温度要求是不得小于15℃,且其温度的变化幅度不能太大,要保持在接近恒定的状态下进行混凝土养护,温度不得超过45℃。
4.1蓄热法
养护混凝土要使用保温材料覆盖,蓄热法是利用加热原材料的热量以及水泥水化热的热量,覆盖保温材料,延长混凝土的冷却速度,是混凝土在冻结前达到临界强度。为了保证原材料的湿度,应恰当选择保温材料,要以导热性低,密封性好,能防风防潮,轻质价廉材料为宜。经常使用的材料有木屑、麦秸、稻草、干草以及用此制成的草袋等,塑料薄膜也是一种使用方便的覆盖材料。透明玻璃钢罩养护预制构件也非常有效。随着现代科技的发展,保温材料也是层出不穷,泡沫乙烯制成的保温毡,用塑料作面层内装泡沫料芯的保温被更为有效。 4.2外加剂法
混凝土冬期施工中使用的外加剂有4种类型。即早强剂、防冻剂、减水剂和引气剂。可以起到早强、抗冻、促凝、減水和降低冰点的作用。这是混凝土冬期施工的一种有效方法。当掺加外加剂后仍需加热保温时,这种混凝土冬期施工方法称为正温养护工艺当掺加外加剂后不需加热保温时,这种混凝土冬期施工方法称为负温养护工艺。
4.3外加热方法
4.3.1蒸汽加热法
蒸汽加热养护分为湿热养护和干热养护两类。湿热养护是让蒸汽与混凝土直接接触.利用蒸汽的湿热作用来养护混凝土。常用的有棚罩法、蒸汽套法以及内部通气法等。而干热养护则是将蒸汽作为热载体.通过某种形式的散热器将热量传导给混凝土使其升温。常用的有毛管法和热模法。
4.3.2暖棚法
暖棚法是将现场维护起来,形成暖棚罩,设置热源,是棚内能保持所需的适当温度,加热空气,从而使混凝土获得正温的养护条件。暖棚应坚固、不透风,靠内墙宜采用非易燃性材料,在暖棚中用明火加热时,须特别加强防火、防煤气中毒等措施;暖棚内宜保持不得低于5℃,且保持一定的湿度,当湿度不足时,应向混凝土面及模板上洒水,也可以在煤炉上烧水增加暖棚内湿度。 建造暖棚要造价低,封闭严实,材料要就地取材,如防水布、塑料薄膜和充气暖棚等。
4.3.3电热法
电热法是利用电能作为热源来加热养护混凝土的方法。按电能转换为热能的方式不同。电热法可分为电极加热法、电热器加热法和电磁感应加热法。
4.3.4远红外线养护
利用远红外辐射器向新浇筑的混凝土辐射远红外线.使混凝土的温度得以提高,从而在较短时间内获得要求的强度。这种工艺具有施工简便、升温迅速、养护时间短、降低能耗、不受气温和结构表面系数的限制等特点。适用于薄壁结构、大模工艺、装配式结构接头等混凝土的加热。
4.4加强混凝土施工的测温工作
混凝土养护期间的测温是冬季施工测温的关键环节,混凝土的测温应在各个阶段跟踪进行。施工现场要设立专职试验测温员一名,准备干湿温度计三支,普通温度计三十支,测温员要及时对混凝土出罐及入模温度进行检查。首先要选择好测温点。测温点要选在冷却较快,易冻和应力最大的部位,大面积混凝土施工要在内部深处留测温孔,在混凝土内预埋钢筋,初凝后抽出形成孔洞,测温点要编号,制图注明;其次,保证测温次数,混凝土材料加入搅拌机的温度从搅拌机输出时的温度和进入模板的温度。每班至少检查四次,室外温度每日三次;混凝土养护温度每日六次,现场测温员测温后必须填写混凝土测温记录,及时向技术负责人汇报,施工技术负责人要根据测温情况决定是否采取适当保温保湿措施。 4.5注意混凝土的拆模
在混凝土浇筑时应当留取足够的同条件养护试件,并且当试件证明混凝土已达到要求的抗冻强度时,混凝土养护结构的模板和保温层在混凝土冷却至5℃以后方可以进行拆模,在拆模后如果混凝土与环境温差大于20℃时,混凝土应保温覆盖使其缓慢冷却,在寒流袭击、气温骤降时尽量避免拆模。
4.6 对混凝土表面进行保护
保护28天龄期内的混凝土,在气温骤降前应该进行表面保护,平面初凝后砼、侧模拆除后砼要及时涂刷两遍养护剂,在表面覆盖一层塑料布,并进行保温处理在塑料布上铺盖5cm厚棉被一层,浇筑面顶面保护至气温骤降结束或者上层混凝土开始浇筑前。 结语:
在冬季进行混凝土施工时,容易出现质量问题,因此,在施工时要严格按照规定来进行设计,科学严谨地规范施工措施,及时注意天气温差的变化,并且能够正确的处理来应对这些变化,对混凝土要进行细心养护,防止混凝土在冬季出现裂缝等缺陷,保持混凝土的强度和持久性,确保冬季施工混凝土的质量,使工程高效高质的按时完成。
参考文献
[1] 贡金鑫,《现代混凝土结构基本理论及应用》,中国建筑工业出版社,2009.
[2] 王承业.浅析混凝土工程冬季施工技术[J].黑龙江冶金,2010,30(2):51-53.
[3]赫志君.建筑工程施工中冬季混凝土施工的质量控制[J].中国石油和化工标准与质量,2012,2.