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摘要:冬季施工由于施工条件及环境不利,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蒸汽养生两方面做简单论述。
关键词:冬季施工;蒸汽养生
1、混凝土冬季施工的特点
1.1冬季施工的含义。
室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时,混凝土工程即进入冬季施工。
1.2温度与混凝土凝结硬化的关系。
冬季混凝土施工是在自然负温气候条件下采取防风、保温、防冻等措施,尽量创造正温的养护养生环境,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,强度就越低。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,轻度无法提高。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
1.3冻结对混凝土质量的影响。
混凝土在凝结过程中受到负温侵袭,水泥的水化作用受到阻碍,其中游离水分开始结冰,体积增大9%,有使混凝土冻裂而严重影响混凝土质量的危险;混凝土初期受冻后再置于常温下养护,其强度虽仍能增长,但已不能恢复到未遭冻害的水平,而且遭冻愈早,后期强度的恢复就愈困难。我国现行规范规定,避免冻害临界强度值为28天正常养护强度的40%,并不小于5MPa。
2 冬季混凝土施工的病害
2.1混凝土表面脱皮。
由于冬季混凝土施工受到低气温的影响,导致混凝土的强度增长速度变慢,而此时如果不采取相应的保温措施,就会造成混凝土的表面因受到温度变化而在混凝土的表面形成麻面,最终导致混凝土表面脱皮。
2.2混凝土裂缝。
混凝土冬季施工,混凝土的内部水化热与混凝土的表面温度形成巨大反差,而产生混凝土表面抗拉应力大于混凝土极限抗拉强度,而导致的裂缝。另外,冬季混凝土浇筑后干缩现象严重,产生干缩裂缝。
2.3混凝土受冻。
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在冬季低温的状态下,混凝土中自由水迅速固化结冰,特别在混凝土初凝的早期,结晶的水会停止水泥的水化作用,同时结冰的水体会出现体积膨胀,这会在混凝土内部形成裂隙的扩张,进而在围观上破坏混凝土结构的整体性,引起混凝土各种问题的发生。
3、蒸汽养生
蒸汽养生法是一种将砼构件有效密封后向其内通入蒸汽的一种养护方法,该方法能加速混凝土水化反应,在短时间内提早达到所需的抗压强度,可加快模板周转、缩短工期、有效降低施工成本。
3.1蒸汽养生设备
1)锅炉。在蒸汽养生过程中,锅炉是提供养生热源的设备,通常选取以其容量能使养生区域在养生时间内维持最高恒温为原则,锅炉可采用移动式或固定式。
2)蒸汽管架与蒸汽管。蒸汽管的作用在于负责将养生过程中,锅炉所产生的蒸汽传送到养生区域。蒸汽管有主副管之分,主管设开关阀,以控制锅炉进入副管的时机,副管则每隔一适当的间距设置大小适当的喷孔,以提供混凝土养生足够的蒸汽。
3)养生棚。采用养生棚将整个混凝土工程生产线完全包围,使热蒸汽输入养生足以养生混凝土,必须具有可耐热、可流通与密闭性能好的特性,建议采用帆布。
3.2蒸汽养生程序
蒸汽养生分静养、升温、恒温和降温四个阶段。
1)静养阶段。混凝土浇筑完成后,养护罩及时覆盖,进行第一次测温,棚内温度保持在不低于5℃,混凝土浇筑完4-6h方可进行升温。测温频率为2次/h。
2)升温阶段:为防止混凝土表面因体积膨胀太快而产生裂缝,必须控制升温速度,升温速度控制在10℃/h以内。测温频率为2次/h。
3)恒温阶段。恒温时蒸汽温度不宜超过45℃,恒温时间一般为8-10h。测温频率为1次/h。
4)降温阶段。按预定恒温时间,取出养护时间,达到设计强度要求后,停止供汽,进入降温阶段。必须要求控制降温速度,恒温温度降至与自然达到气温相差不大于15℃,降温速度控制在10℃/h之内。测温频率为2次/h。
3.3后续养护
蒸养结束后,当环境温度低于5℃时,采取喷涂养护剂养护,确保不漏涂,覆盖棉被养生方式;当环境温度高于5℃时,采用内覆盖保水性好的土工布,外包裹清洁的塑料薄膜的自然养生方式。养生时间补少于14天。
4、结束语
混凝土冬季施工受自身物理、化学性质的特点受温度影响较大。本文结合工程实例,总结了蒸汽养生的温度控制措施,可为类似工程提供借鉴。
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]赫志君 建筑工程施工中冬季混凝土施工的质量控制[J].中国石油和化工标注与质量,2012,2
论文作者:任晏宾
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/13
标签:混凝土论文; 蒸汽论文; 冬季论文; 水化论文; 测温论文; 温度论文; 恒温论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;