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淺議冬季混凝土施工的質量通病及控制措施

2013-05-14 13:57:35于毅范鵬
卷宗 2013年1期
關鍵詞:冬季施工控制措施混凝土

于毅 范鵬

摘 要:基于混凝土自身特點,闡述了在冬季施工條件下,混凝土強度的影響因素,分析了混凝土冬季施工經常出現(xiàn)的質量通病,提出了控制冬季混凝土施工質量的技術措施。

關鍵詞:混凝土;冬季施工;質量;控制措施

混凝土冬季施工是指在“室外日平均氣溫連續(xù)5天低于5℃”的條件下進行的混凝土施工?;炷翉姸?,是其組成中的水泥與水進行水化反應的結果,水泥水化作用的速度不僅與混凝土本身組成材料和配合比有關,而且與溫度的高低息息相關,隨著溫度的降低,水泥與水的化學反應相應減緩,在 4℃—5℃ 時更是如此。

1 冬季混凝土施工的強度影響原因分析如下:

1)當溫度降低到0℃時,存在于混凝土中的水有一部分開始結冰,逐漸由液相變?yōu)楣滔?,這時參與水泥水化作用的水減少了,因此水化作用減慢,強度增長相應較慢;溫度繼續(xù)下降,當存在于混凝土中的水完全變成冰,也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r,水泥水化作用基本停止,此時強度就不再增長。水變成冰后,體積約增大9%,當混凝土毛細孔含水率超過 91.70%界值時,結冰就會產生約2500kg/cm的冰脹應力,這個應力值常常大于水泥內部形成的初期強度值,使混凝土受到不同程度的破壞﹙即早期受凍破壞﹚而降低強度。

2)當水變成冰后,還會在骨料和鋼筋表面上產生顆粒較大的冰凌,減弱水泥漿與骨料和鋼筋的黏結力,從而影響混凝土的抗壓強度。實踐證明,如果粘結力完全喪失,強度將降低 l3%。

3)結冰與溶解過程中,伴隨著水分轉移的現(xiàn)象,而受凍時由于混凝土表面溫度低,先結冰產生凍脹壓力把水分擠向混凝土內部,溶解過程中外部先溶解內部應力大,又將水分向表面擠壓,水分反向遷移,由于水分體積的反變化,使混凝土各組分的相對位置發(fā)生變化,這對強度還很低的新混凝土很容易造成結構性裂紋。

2 冬季混凝土施工中的質量通病

2.1鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫

由于鋼筋的氧化銹蝕伴生體積膨脹,致使混凝土沿主筋或箍筋方向產生裂縫,其次,水泥的安定性不良,混凝土的水灰比太大,早期強度低,失水太快也會引起開裂,混凝土內部水分由邊緣向中心移動,形成壓力也將引起軸向裂縫。

2.2結構疏散與水分轉移

水分轉移及結構疏散的混凝土,以表面呈冰晶、土黃色,砂漿骨料結合脆弱,聲音空啞等為特征,同時由于混凝土內部壓力差、溫度、濕度差,使水分自邊緣向中心移動造成空隙。

2.3表面起灰

所謂“表面起灰”是以砂漿和粗骨料相脫離,表面起灰,骨料裸露為特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大,離析,泌水嚴重,粘聚性、保水性差,加上養(yǎng)護溫度低,水泥水化趨于停止,混凝土水分迅速外離,導致表面起灰。

2.4結晶腐蝕混凝土表面返霜

混凝土硬化后,某種外加劑溶液通過毛細管的作用滲到混凝土表面,而混凝土表面的水分則逐漸蒸干,此種情況還將影響混凝土與飾面層的結合。

3 冬季混凝土施工的質量控制措施

1)在新拌混凝土中摻用防凍劑。防凍劑可以有效降低新拌水泥混凝土的內部水溶液冰點,干擾冰晶生長,保證未成熟混凝土在負溫條件下能夠繼續(xù)水化,不受凍脹破壞。目前常用有氧化鈣 、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。

2)設計配合比時采用高效減水劑,盡量不使用粉煤灰作為外摻料。高效減水劑可以降低水灰比,混凝土中水分減少,成形的混凝土構件可能不包含或者只含有很少的可凍水。不包含 毛細水(或數(shù)量很少)的混凝土構件,由于凝膠中空間極微細,結晶的始發(fā)十分困難,不會發(fā)生凍結,故施工中盡量不使用粉煤灰作為外摻料加入混凝土。

3)摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下,加入引氣劑后生成的氣泡,相應增加了水泥漿的體積,提高拌和物的流動性,改善其粘聚性及保水性緩沖混凝土內水結冰所產生 的水壓力,提高混凝土的抗凍性。

4)摻加早強外加劑縮短混凝土的凝結時間,提高早期強度應用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量2%)和 MS~F復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。

5)改善混凝土的溫度條件以及施工措施。在混凝土結構的冬季施工中,對原材料進行加熱保溫、混凝土入模前預熱、棉氈包裹等有效的蓄熱保溫措施,可以使人?;炷猎谡郎貤l件下水化。在混凝土的強度達到設計強度后,采取薄膜包裹繼續(xù)保溫養(yǎng)護,以此延長混凝土養(yǎng)護周期,保證成熟混凝土充分水化,盡量降低構件毛細水含量,防止成熟混凝土受凍。

4 結語

以上幾種控制措施在實踐中證明能保證冬季混凝土的施工質量,但幾種方法均互有利弊,要根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件、施工現(xiàn)場條件等進行選擇結合使用?!?/p>

參考文獻

[1]JGJ104—97,建筑工程冬期施王規(guī)程 [S].

[2]管華龍.冬季施工預防措施[J].山西建筑,2008(8)

[3]孟勝國等.混凝土冬季施工技術及溫度控制[J].建筑技術開發(fā),2006,33(6):7 5—76

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