张帅
河南五建建设集团有限公司 河南省郑州市 450000
摘要:混凝土冬季施工是当前建筑技术和科技发展的必然趋势,要发挥混凝土冬季施工作用的前提就应该是对混凝土冬季施工病害的有效防治,要展开以温度控制为中心的混凝土冬季施工技术运用工作,通过对施工组织、设计、编制、控制等措施,真正将混凝土冬季施工列入全面管理和系统控制的范围,实现在加快混凝土冬季施工进度的基础上,控制混凝土冬季工程建设病害,降低混凝土冬季施工成本,实现混凝土冬季施工全面的管理。
关键词:常见的;混凝土;冬季施工冻害;预防措施
1导言
近些年来,建筑行业施工在冬季进行的现象不断增多,相关规范和施工规程也表明,在室外平均气温连续5日低于5摄氏度时,就需要采取相应的措施,以满足混凝土冬季施工需求。而尤其在我国北方地区,为了保证施工建设投资成本的及时回拢,都在尽可能的缩短工期。因此施工进度计划和组织设计必须要考虑到混凝土结构在跨越寒冷季节施工所应当考虑到的问题。而由于混凝土工程在受冻后产生的病害具有滞后性,很难及时进行相应的补救,严重时甚至威胁整个建筑结构质量,带来安全隐患。因此,为了保障冬季建筑施工项目的整体进度以及施工质量,就必须要针对混凝土在冬季容易产生的一系列冻害以及预防措施进行分析,从而形成真正有效的包含冬季混凝土施工技术和管理层面在内的完整系统。
2混凝土冬季施工常见的冻害
2.1混凝土表面脱皮混凝土的形成主要是依靠水泥的水化作用,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为受到温度的集聚变化而在混凝土的表面形成麻面,进而出现混凝土表面脱皮的现象。同时如果混凝土的搅拌强度没有达到规定的硬度也会出现表面脱皮的现象。
2.2混凝土裂缝在冬季进行混凝土施工最容易出现裂缝冻害,根据实践经验:冬季混凝土施工所出现的裂缝主要有表面裂缝、深层裂缝以及贯穿性裂缝。它们的危害性依次变大,尤其是贯穿性裂缝容易导致混凝土整体构造破损,严重影响混凝土建设的质量。导致混凝土出现裂缝的原因是:一是水泥的安定性不合格而导致混凝土出现龟裂。水泥是混凝土的主要构成部分,水泥的质量直接影响混凝土的性能,如果水泥的安定性不高,就会导致其形成的混凝土容易出现龟裂;二是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。此种现象是冬季施工的最显著现象,也是最容易出现的现象,因为冬季的气温比较低,受到热胀冷缩的影响比较大;三是混凝土中的各种原料构成比例不合理而导致混凝土出现收缩以及干收缩裂缝。
2.3混凝土受冻在冬季进行混凝土施工,尤其气温比较低,混凝土内的水分很容易出现结冰的现象,一旦水分出现结冰现象就会影响混凝土的水泥水化作用,进而导致混凝土内的水分出现凝固而体积变大,最终在混凝土内部形成膨胀裂缝。
3冬季混凝土冻害形成的机制
3.1冬季混凝土施工的原理混凝土在完成搅拌之后能够最终形成足够的强度的根本原因是因为受到水泥水化作业的影响。水泥的水化速度除了与混凝土本身的组成原料配比有关之外,还与混凝土施工的温度有直接关系,比如混凝土施工的环境温度比较高,那么混凝土的水化速度也就非常快,相应的混凝土的强度也就逐渐增加,而当温度低于0°C时,存在混凝土中的水分就会结冰,这时混凝土的水泥水化作业就会减慢,混凝土的强度也就会降低,直至混凝土的强度不再变化,因此在冬季混凝土施工中,水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。
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3.2混凝土冬季冻害的形成机理如前所述,混凝土的强度与混凝土中的水分形态有着直接的关系,一般来说混凝土中的水分主要包括两部分:一是依附在混凝土组成材料中的表面以及毛细管中的水,这些水能够促进水泥颗粒的水化作用;二是存附于组成原料颗粒内部间隙中的水,我们称其为“游离水”,它在混凝土浇筑时发挥着和易性的作用。因此水的形态变化是混凝土冬季施工出现冻害的主要机理。当气温低至混凝土冰点温度时,混凝土中的“游离水”开始出现结冻,当气温低至4°C时,混凝土内的水化水也开始出现结冻,进而导致混凝土的水化作业停止,而一旦混凝土内的水分出现结冻,就会增加混凝土内水分的体积,进而导致出现各种裂缝、强度以及耐久性降低的现象。
4预防混凝土冬季施工病害的主要措施
4.1做好施工前期的准备工作
在冬季建筑工程施工进行前,应当认真对施工前、施工中及混凝土养护阶段的气候和天气变化做详细的分析,并根据实际情况制定准确的低温防护措施,并做到两手准备,一方面注意低温条件下混凝土施工的质量把控,另一方面在出现问题后及时修补或拆除重建。施工单位应当按照规范要求编制专门针对冬季混凝土施工的方案,并按照规范流程进行施工。
4.2注重混凝土施工期间温度的把控
冬季混凝土施工在在进行浇筑前,应当对其进行加温处理,经验分析表明,当混凝土温度控制在35摄氏度上下并进行保温处理,且保证其结构中不得具有直径大于1厘米的冻结物时,混凝土的初凝基本可以实现施工要求所需的强度。在实际操作中,要维持混凝土泥浆的温度,就需要用热水对混凝土加热,在使用热水仍不满足要求的情况下,需要对混凝土所需的粗、细集料进行加热,以此来实现对混凝土拌合所需材料的温度控制,但应注意避免将水泥直接与热水进行拌合,避免假凝现象出现。
4.3注重混凝土的后期养护
冬季混凝土在浇筑成型后,就需要采取相应的养护手段来增强混凝土的强度,就目前我国针对混凝土施工阶段的养护形式来看,最主要的方法则是正温养护和综合养护,前者这种养护手段是指在冬季施工时温度虽然可能低于零下,但可以通过一定手段来保证混凝土一段时间内温度不至于下降至与气温一样,具体的做法可以采用对混凝土原料加热、保证混凝土设备的温度或者对混凝土浇筑模板进行保温处理等,这种做法能过有效提高混凝土对抗早期冻害的能力。而后者作为冬季施工中最为常见的一种养护方式,其主要做法依照不同地区所选用抗冻剂、养护温度的要求有所不同,一般而言都是在混凝土中添加少量的抗冻剂,并通过各种对混凝土的加热手段如暖棚法、电热、蒸汽加热法等,保证其在完成浇筑后温度不低于10摄氏度,直至其养护龄期结束。应当注意的是,在进行加热综合养护期间注意好施工现场的防火防电,避免安全事故的发生。
5结语
总之混凝土冬季施工受到冻害的影响比较大,因此加强混凝土冻害的防治工作是当前混凝土冬季施工的重点与难点,作为施工人员一定要充分意识到混凝土冬季施工的重要性,精心规划施工程序,提高对混凝土冬季施工的管理。
参考文献:
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[3]宋海涛,马春艳,于蕴萍.冬季混凝土施工预防冻害方法[J].黑龙江水利科技,2011,39(02):278-279.
论文作者:张帅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/30
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