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浅析冬季混凝土路面的质量与控制

放大字体  缩小字体 发布日期:2008-06-17  来源:中国混凝土网  作者:王琳
核心提示:浅析冬季混凝土路面的质量与控制

要: 根据当地的气候条件,介绍了实行冬季施工方案会审制度以及质量管理保证体系,及时做好冬季混凝土施工管理工作。

关键词:冬季施工 混凝土质量控制

中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)03(c)-0027-02

  西藏地区由于气候寒冷,持续时间较长,影响了建筑的施工期。另一方面由于市场经济的运作,建筑产品的生产周期缩短,冬季施工技术应用的越来越广泛,随着我国建设事业的发展,各种新技术不断完善和改造,混凝土的冬季施工技术已发展形成了适合我区的一系列施工方法。由于冬期施工工程质量事故的滞后性及隐蔽性,更加大了冬季施工的管理难度,而冬期建设工程中负温混凝土的施工又不可避免,如何保证质量,则是关系到整个工程质量的关键。

1 混凝土冻害的影响因素

  影响道路混凝土面层冻融破坏的原因比较复杂,大致如下:

1.1 内部因素

  材料品质对混凝土冻融破坏的影响,组成混凝土的材料品质与抗冻性决定着混凝土抵抗冻融破坏的能力,另外抗冻性要求较高的混凝土可采用加气剂提高抗冻标号。如骨料、水泥、外加剂、水灰比、单位用水量、含气量、配合比。

1.2 外部因素

  混凝土设计抗冻标号偏低:决定混凝土抗冻能力的重要指标就是混凝土的抗冻标号。在我区目前往往不考虑冻融破坏问题,经常是不确定混凝土抗冻性指标就进行施工。如冻融温度、冻融速度、湿润条件、冻融循环次数。

1.3 施工因素

  混凝士在施工和养生阶段的主要影响因素:如配合比不严、水灰比过大、人工拌和不均、振捣不密实、不注意湿润养生等等。尤其在养生初期混凝土受冻,都会降低混凝土抵抗冻融破坏的能力。

  上述主要因素是互相关联,互相制约的,这些因素综合起来决定着混凝土冻融破坏的程度和速度。

2 冬季混凝土路面施工的控制措施

  混凝土路面一般尽可能在高于5 ℃的气温条件下施工。因为混凝土强度增长主要靠水化作用,水结冰时,水化作用停止,而且水结冰时,体积会膨胀,促使混凝士结构松散破坏,因此,当昼夜平均气温低于一5 ℃时,应停止施工。当昼夜平均气温在5 ℃至- 5 ℃之间,则应采取措施加以保护方能施工。我区气温虽然昼夜温差较大,但11 月份昼夜平均气温都在5℃至-5℃之间,故应采取保温措施施工。

  2.1 混凝土冬期施工,防冻剂及水加热、砂石料加热设备至关重要,按照冬期施工混凝土早期强度推定公式,经实践验证收到较好的效果。

  2 . 2 混凝土冬期施工使用的化学外加剂主要是减水剂、早强剂、防冻剂、引气剂和阻锈剂其中防冻剂使用量最大,而且多为复合产品,既有减水早强,又有防冻作用。其中以防冻作用为主,也主要是防止浇筑后的混凝土在硬化过程中混凝土里自由水结冰免遭冻害。冬施混凝土要择优选用减水早强等复合外加剂,控制好N a 2O 总量,一般应小于( 等于)1.8 公斤/ 立方米。

  2 . 3 为提高混凝土的抗冻耐久性,应大力推广使用引气剂,经改性提高的高效减水剂,使用早强水泥引气剂在提高混凝土抗盐蚀方面的效果是非常明显的,从而达到混凝土高耐久性的目的,冬施混凝土的抗冻耐久性是其重要的技术指标, 施工时建议掺入引气剂,但应注意混凝土内部的气泡体系完整而不被破坏,当有些因素会明显影响混凝土含气量时( W / C 、环境温度、搅拌方式)但不会影响气泡间距系数,因此在掺加引气剂时,应尽量采用不破坏混凝土内的气泡间距系数的措施为好( 混凝土远距离运输将影响混凝土的气泡稳定性) 。

  2 . 4 要提高混凝土的抗冻能力,还应特别强调施工和养生阶段的质量控制针对以上论述和分析,我们在“高争水泥厂厂区道路”混凝土路面作业中,从混凝土的原材料选择、配合比、浇筑和养生四个环节着重考虑:

  (1)原材料的选用

  选用抗冻性高的水泥,我国各种水泥抗冻性高低次序如下:硅酸盐水泥>普遍硅酸盐水泥>矿渣硅酸盐水泥>火山灰或粉煤灰硅酸盐水泥。在冬季混凝土施工中, 应首选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。在混凝土拌和前将水或粒料加热。通常是仅将水加热,因为加热水设备简单,同时水的热容量比粒料容量大,一般1 l k g水升高1 ℃时所吸收的热量要比1 l k g 粒料升高1 ℃所吸收的热量多4 倍。拌制混凝土时,把水加热6 5 ℃~8 5 ℃。或者把水和石砂料一齐加热到6 0 ℃~7 0 ℃,要保证混凝士在拌和时的温度不超过4 0 ℃, 摊铺后的温度不低于l 0 ℃~2 0 ℃。因而,混凝土的运输距离不宜太远。防止在运输过程中降温过快。应事先将前台各种机具准备好。混凝土入模后抓紧时间振捣、整平、抹面。

  (2) 施工外加剂、配合比

  掺入提高抗冻性效果显著的外加剂,如加气剂、减水剂、早强剂、速凝剂、防水剂、发泡剂等,各种外加剂掺量如下:( 以占水泥重量百分比计)加气剂:1/10000~1.5/10000减水剂;0.2~0 .5 %防冻剂:4 ~5 %早强剂:氯化钙1.5~3 %氯化钠l~2%三乙醇按0 .0 5 %+ 食盐1 %+ 亚硝酸钠1 %硅酸钠2 %十食盐1 %。

  配合比、水灰比,最优砂率及含气量对混凝土的抗冻性都有影响。其中影响较大的就是水灰比。因为水化反应所需水份只占水泥重量的2 5 ~3 0 %,但为了满足施工和易性的要求, 常常将水量加大到5 0 % ~7 0 %,甚至更大。用水量大大超过水泥水化反应的实际水量。而且是游离态存在于混凝土中,游离水越多,孔隙就越多,密实度就越小,因而就会降低混凝士的抗冻能力,甚至结冰,使混凝士抹面工作难以进行。冬季进行混凝土施工时,一定要掌握好砂率,控制好水灰比,一般不宜超过0.6。

  (3)混凝土搅拌

  混凝土搅拌得均匀透彻,有利于增进混凝土强度和提高抗冻性。因此尽量采用机械搅拌,如若用人工搅拌,一定要搅拌到混凝土混合物的颜色均匀一致。在浇捣时避免过振与漏振,不允许产生分层离析泌水现象,如果出现泌水,应设法排除,以免破坏混凝土的整体结构,影响混凝土的强度、抗冻等性能。在混凝土拌和前将水或粒料加热。通常是仅将水加热,因为加热水设备简单,同时水的热容量比粒料容量大,一般1 l k g 水升高1 ℃时所吸收的热量要比1 l k g 粒料升高1 ℃所吸收的热量多4 倍。拌制混凝土时,把水加热6 5 ℃~8 5℃。或者把水和石砂料一齐加热到6 0 ℃~7 0 ℃,要保证混凝士在拌和时的温度不超过4O℃,摊铺后的温度不低于l0℃~20℃。因而,混凝土的运输距离不宜太远。防止在运输过程中降温过快。应事先将前台各种机具准备好。混凝土入模后抓紧时间振捣、整平、抹面。

  (4)混凝土的养生

  我区的气温情况,主要对新浇筑的混凝土表面的冻害作用明显。由于冬季气温较低,水泥的水化反应迟缓,致使浇捣作业过后很长时间(一般5小时之后)才能进行最后一道抹面工作。一般早上开机浇筑混凝土,这样下午浇筑的混凝吐—般到晚上零点之后才能完成抹面工作。12 月份,我区的气温白天一般在0℃之上,晚上一般在0℃之下,甚至达-10℃之下。如此低的温度,已过冰点(0℃),晚上混凝土表面往往结冰,不能抹面压纹,甚至把抹面压纹的混凝土也结冰,待第二天气温回升冰融化后,混凝土表面由于冰的膨胀作用而疏松,凝固后不密实,达不到混凝土表面所要求的致密性。对于此种情况,我们重点突出了混凝土的养生工作,避免混凝土表面结冰,具体作法如下:

  1)改变常规做法,晚间浇筑混凝途:抓紧时间进行初抹面两遍;压砂整平后盖上保温层,待白天气温升高到0 ℃之上时再进行最后一道抹面和压纹。

  2 ) 混凝土铺筑后,采用蓄热法保温养生,由于水泥的水化作用释放出的热量使混凝土集料温度上升,塑料布和草苫子覆盖路面使水化热量蓄保起来( 刚浇筑抹面的混凝土塑料布放到底层,可防止草粘到混凝土上妨碍最后一遍抹面压纹) ,以减少路面热量的失散.使之在适宜的温度下硬化达到一定的强度时( 一般在早上八点之后) 就可进行最后一遍抹面压纹工作,之后再凝固—会,在晚上八点之前,最后盖好保温层。为防雨雪天气把草苫子湿透而去保温作用,宜把苫子盖在底层.塑料布盖在上层。特别值得注意的是,因钢摸板散热快、致使混激土两侧结冰。因此,混凝土四边,一定要加厚盖好,减少空气对流。

  3 ) 采用真空吸水工艺:可吸出多余的游离态水份,降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度,增强抗冻性,并能缩短混凝士的抹面工作时间;从而能大大提高新浇筑混凝土的抗冻能力。

3 体会

3 . 1 防止新拌混凝土早期受冻

  由于拌和水冻结会使新拌混凝土内部产生冰夹层而导致混凝土在没有硬化前即产生内部裂纹,这些裂纹的连通即造成新拌混凝土的内部损伤,而在转入正温后,混凝土中的水泥进一步水化时,产生的水化产物也无法弥补这些损伤而造成混凝土强度损失达5 0 % 之多,这即为通常意义上的新拌混凝土早期受冻。为了保证混凝土的冬期施工质量,应按JGJ104-97 标准的要求施工。

3 . 2 满足施工要求的混凝土强度。质量控制上意味着三个控制方法

  ( 1 ) 满足施工要求指在合理配比条件下的施工混凝土的合适坍落度,对于分散性搅拌的工地,可按钢筋的配筋程度及浇注方式确定,对于集中搅拌的商品混凝土,供应站应在上述确定坍落度的基础上加上单位时间内混凝土坍落度经时损失量,以工地施工要求为准,此为混凝土质量控制内容之一,它是混凝土强度的间接表征值中能直接测试得到且为可控指标的控制值。

  ( 2 ) 控制混凝土不受冻害的早期强度,或抗冻临界强度,严格地说,各类混凝土的抗冻临界强度值是不相同的,它的大小只有从工地的试块中进行实测。此为混凝土质量控制内容之二。

  ( 3 ) 混凝土最终强度值必须满足工程要求,有些施工人员错误地认为混凝土强度越高越好,事实上,对于某一配合比的混凝土强度是一定的,如果混凝土强度超出控制范围, 同样说明该批混凝土质量不好,因此,最终验收强度是混凝土质量控制的基础,必须认真做好其控制图及其指标。

  上述所言,混凝土最终验收强度系混凝土强度平均值Ufeu 的表征,它的大小表明了这批混凝土强度平均水平的高低,平均值越大则表明这批混凝土的强度越高,标准差则表达了这批混凝土的匀质性,匀质性越好则表明标准差越小,说明浇注的或拌制的混凝土越均匀;均匀性不好时,则标准差很大, 说明混凝土质量控制不好,从标准差控制图上便可判定出该工地混凝土质量的控制状况,此参数亦为混凝土质量控制的主要内容。

  工程技术人员应以试验为依据,以规范为准绳,坚持用数据说话,不合格的产品不能进工地,不合格的项目不能验收,这样才能保证现场冬期混凝土施工的工程质量。

参考文献

  [1]建筑工程冬期施工规程,JGJ104-1997.

  [2]混凝土外加剂应用技术规范,GB50119-2003.

  [3]普通混凝土耐久性能试验方法,GBJ82-1985.

 
 
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