混凝土冬季施工质量问题和应对措施

混凝土冬季施工的质量问题及应对措施混凝土冬季施工的质量问题及应对措施 平顶山工业职业技术学院 河南 平顶山 467001 韩恒梅 王永祥 摘要 我国北方地区有较长的寒冷季节 由于受工期制约 许多工程的混凝土冬季施 工是不可避免的 当混凝土工程进入冬季施工时 只要采用适当的施工方法 避免新浇筑 混凝土早期浸冻 使外露混凝土与冬季气温保持较小温差 也会取得比较好的效果 本文 介绍了混凝土冬季施工的质量问题及应对措施 关键词 混凝土 冬季施工 质量问题 措施 0 前言 水工混凝土施工规范 规定 寒冷地区 3 天平均气温稳定在 5 度以下 或者最低气 温在零下 3 度以下时 温和地区的日平均气温稳定在 3 度以下时 既属于低温季节 混凝 土和钢筋混凝土施工就应采取相应的冬季施工措施 混凝土强度的形成过程就是水化反应 进行的过程 试验表明 当温度降至 4 5 时 混凝土的水化反应明显变慢 其强度增长 较常温时亦显著变慢 如果温度低于 4 混凝土中游离水的体积开始膨胀 而此时新浇 筑混凝土的强度很低 就会在混凝土内部留下孔隙 影响混凝土的最终强度 当温度降至 4 以下时 混凝土内部的水结冰 水化反应趋于停止 而水结冰体积膨胀又可能使混凝 土胀裂 1 混凝土冬季施工质量问题 1 不是采用蓄热法 不进行热工计算 仅利用水泥自身发热来发展早期强度而遭受 冻害 2 抗冻剂掺量不准造成质量事故 如掺氯盐量过多 造成钢筋锈蚀 掺早强剂过量 促使混凝土假凝使结构报废 掺阻锈剂例亚硝酸钠过量使后期强度降低 3 外加剂掺量不足的质量问题 一些施工人员对抗冻剂掺量与气温的关系不甚清楚 未经试配按说明书掺用 假如在 20 的用量 保温措施又未采取 致使在受冻前未达到 抗冻临界强度 使后期强度损失过大不能达到设计的强度 4 模板支撑不妥出现质量问题 地面已受冻 支撑在冻土层上 冻胀加重会引起梁 板反拱 如上部浇筑后未过到强度 下雨融化解冻表层土会发生意外事故 5 越冬措施不当使结构开裂 例底层房间洞口未封闭造成地面冻胀损坏 一些孤立 构件未及时回填 冻胀移位造成损失 管理不当对水 砂 石料按规定加温 入模温度低 测温不及时无记录 测温位置 养护温度无要求 骨料中含有的活性物质较多未重视到等 2 混凝土冬季施工常用措施 受冻后的混凝土 如果在正温中融解 并重新结硬时 混凝土的强度可继续增长 新 浇混凝土受冻越早 对强度增长越不利 在常温情况下浇筑 7 10 天后再受冻 混凝土解 冻后 强度增长的最终值影响极小 甚至不受影响 此外 混凝土的坍落度越大 水灰比 越大 受冻影响就越大 2 1 浇筑时间安排 一般安排在温度和湿度有利的条件下浇筑混凝土 争取在寒潮到达之前使混凝土的强 度达到设计强度的 50 并且强度值不低于 5 10MP 2 2 创造强度快速增长条件 在冬季采用高热或者快凝水泥 减小水灰比 掺加速凝剂和塑化剂 加速混凝土的凝 固 增加发热量 提高早期强度 一般当气温在 5 度到零下 5 度之间时 可掺一定的氯化 钙 硫酸钠 氯化钠等 但是氯化钠等氯盐因对钢筋有腐蚀作用 掺入量受限 一般不超 过 2 3 2 3 增加拌和时间 冬季混凝土拌和时间通常为常温拌和时间的 1 5 倍 并且对拌和机进行预热 要求拌 和温度 大体积混凝土一般不大于 12 度 薄壁结构不大于 17 25 度 同时控制 在各种 情况下拌和温度应保证使入仓浇筑温度不低于 5 度 2 4 控制热量损失 在混凝土拌和 运输 浇筑中 应采取措施减少热量损失 例如 尽量缩短运输时间 减少转运次数 装料设备口部加盖 侧壁保温 在配料 卸运 转运站和皮带机廊道等处 增加保温设施 此外 应使老混凝土面和模板在混凝土浇筑前加温到 5 10 度 一般混凝 土加热深度要大于 10 厘米 2 5 对材料进行加热 对混凝土的组成材料进行加热也是常用措施 当气温在 3 5 度以下时 可以加热水 但是 水温不宜高于 60 80 度 否则会使混凝土产生假凝 如果水按以上要求加热后 所 需热量仍然不够 再加热干沙和石子 加热后的温度 沙不能超过 60 度 石子不能超过 40 度 水泥只是使用前一两天置于暖房内预热 升温不宜过高 骨料一般采用蒸汽加热 有的用蒸汽管预热 也有的直接将蒸汽喷入料仓中 这时 蒸汽所含的水量应从拌和加水 量中扣除 3 冬季混凝土养护方法 冬季作业混凝土的养护通常采用的方法有蓄热法 暖棚法 外部加热法 电热法 蒸 汽养护法 掺外加剂法等 3 1 蓄热法 主要用于气温 10 左右 结构比较厚大的工程 做法是 对原材料 水 砂 石 进行加热 使混凝土在搅拌 运输和浇灌以后 还储备有相当的热量 以使水泥水化放热 较快 并加强对混凝土的保温 以保证在温度降到 0 以前使新浇混凝土具有足够的抗冻 能力 此法工艺简单 施工费用不多 但要注意内部保温 避免角部与外露表面受冻 且 要延长养护龄期 蓄热法是一种简单经济的养护方法可考虑优先采用 但是对于极度严寒 地区的薄壁结构 单用蓄热法不能满足要求 还要增加其他措施 3 2 暖棚法 对于体积不大 施工集中的部位 可以搭建暖棚 在棚内利用蒸汽管路或者暖气包加 温 使棚内温度保持 15 20 度以上 搭建暖棚的费用较高 但是暖棚为混凝土的硬化和施 工人员创造了良好条件 3 3 外部加热法 主要用于气温 10 以上 而构件并不厚大的工程 通过加热混凝土构件周围的空气 将热量传给混凝土 或直接对混凝土加热 使混凝土处于正温条件下能正常硬化 火炉 加热 一般在较小的工地使用 方法简单 但室内温度不高 比较干燥 且放出的二氧化 碳会使新浇混凝土表面碳化 影响质量 蒸气加热 用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化 此法较易控制 加热温度均匀 但因其需专门的锅炉设备 费用较高 且热损失较大 劳 动条件亦不理想 电加热 将钢筋作为电极 或将电热器贴在混凝土表面 便电能变为 热能 以提高混凝土的温度 此法简单方便 热损失较少 易控制 不足之处是电能消耗 量大 红外线加热 以高温电加热器或气体红外线发生器 对混凝土进行密封幅射加热 该法含盖了暖棚法 电热法 蒸汽法 除此以外 还可以用远红外加热器 蒸汽加热 混凝土表面 向保温板内或者混凝土内 导入蒸汽加热 也可以插入电极直接对混凝土实 行电热 进行防冻 这类方法能够使混凝土在高温下硬化 强度增长较快 但是所需 设备 复杂 耗能也多 热效率低 费用较高 一般仅适用于小范围的或者要求高的特殊结构的 养护 3 4 掺外加剂法 这是在混凝土中掺入外加剂 使混凝土在负温条件下能够继续硬化 而不受冻害的方 法 掺入的外加剂可以使混凝土产生抗冻 降低混凝土的冰点 早强 催化 减水等效用 使水泥能够在一定的负温范围内还能继续水化 从而使混凝土的强度逐步增长 该法在近 几年应用较多 4 结论 本文介绍了混凝土冬季施工的质量问题和常用的防护措施 并阐述了冬季混凝土的养 护方法 通过大量的施工经验证明 采取以上方法进行混凝土冬季施工 能够达到保证冬 季混凝土施工质量 减少混凝土冬季施工费用等效果 但是上述几种冬季施工方法都有利 有弊 其适用范围都受一定条件的制约 应根据工地现有