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冬季施工预拌混凝土防冻措施
2021年11月29日    阅读量:132598     新闻来源:合亚嗒资讯网    |  投稿

土内部水分在低温下结晶膨胀是造成混凝土受冻而破环的根本原因,避免混凝土受冻是预拌混凝土冬期生产、施工时应考虑的重点问题。若混凝土发生受冻现象,轻者加固、重者拆除重建。混凝土防冻措施不仅是使用防冻剂的问题,而是一个系统的、全面的、综合的问题中国建材网cnprofit.com。例如:原材料的保温和预热,防冻剂的使用,配合比的调整和控制,运输、调度管理措施,混凝土保温养护等防冻措施应统筹考虑,控制关键因素。


1 混凝土防冻机理简述

水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外,受温度影响很大。当温度升高时,水化作用加快,强度增长也较快;当温度降低到0℃时,水泥水化作用减慢甚至停止,强度增长变慢至停止,直至水化作用停止,强度不再增长;水变成冰后,体积增大约9%,产生较大的膨胀应力。该膨胀力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值,破环混凝土内部结构,增加孔隙率,使得混凝土强度大幅度降低,表现为混凝土的冻损。

在一般情况下,混凝土早期允许受冻的临界强度不得低于4MPa,气温越低,该数值越大。因此,提高混凝土的早期强度是保证混凝土避免受冻的重要渠道。加入防冻外加剂是使水的冰点下降,促使混凝土在负温下硬化一段时间,使混凝土强度持续增长至受冻临界强度之上。


2 防冻措施及控制要点

2.1原材料的保温和预热

2.1.1水泥的使用


冬期施工时水泥储存量不宜太多,在保证生产连续的情况下,尽量减少库存。可减少存放仓位,尽量集中存放在某仓。新进的散装水泥相对温度较高,使用时可提高混凝土的初始温度。


2.1.2搅拌用水预加热


提高搅拌用水的温度是防止混凝土受冻的重要手段。冬期生产时,建议安装与生产量相适应的供热锅炉,将搅拌用水预先加热,让混凝土出机温度不低于10℃,提高水泥的早期水化速度,提高混凝土的早期强度。


2.1.3砂、石的储备保温


应尽量减少已储存砂石物料的热量损失。露天砂堆表面尽可能盖上一层草垫或毛毡,降低砂子的受冻程度。若砂堆外层冻壳已形成,使用物料时,应去除冻壳,尽量避免结冻的砂块进入搅拌机。封闭料棚内存放物料时,要确保料棚的密闭性,防止冷空气的流入。在条件允许时,可在料棚的用料端生火,提高物料入机温度。


2.2原材料质量控制

使用优质的原材料是混凝土防冻的重要环节,应使用含水量低的各种原材料,要严格控制砂、石料的风化程度,严格检测防冻剂中有效成分含量,防止原材料质量问题造成的混凝土防冻效果折减。


2.3生产配比要求

2.3.1胶凝材料


水泥水化受温度影响很大,而掺合料的水化要同时受到水泥水化产物量和温度的双重影响,温度效应更大。混凝土的早期强度尽快增长至临界强度,应适当提高水泥用量,降低掺合材用量。水泥用量增大,可提高混凝土的早期强度,同时,水化热的增加也会延缓混凝土自身的温度降低速率。此外,配置混凝土时,还要结合施工部位和工地的混凝土保暖措施。


2.3.2用水量控制


通过大量试验证明,当总用水量降低到170kg以下时,混凝土的抗冻性有明显提高。这说明,降低混凝土中水胶比,混凝土液相离子浓度提高,冰点下降,混凝土的受冻机率降低,因此,配制混凝土时应尽量降低水胶比。建议非泵送混凝土也适当掺加减水剂,这对提高混凝土的抗冻性有重要作用。


2.3.3复合防冻剂使用


使用有效的复合防冻剂,在混凝土防冻剂中加入具有减水、早强、防冻、引气组份,保证混凝土在负温下不受冻。复合防冻剂不但减少混凝土拌合物的用水量,减少冻害程度,增加混凝土的密实度,而且降低水的冰点,使水泥在负温下继续水化,强度继续增长。


2.3.4搅拌时间控制


混凝土进行搅拌时,建议搅拌时间比夏季时延长30s左右,让少量砂、石冻块解体,提高混凝土的匀质性,减少冻块对混凝土构件局部结构的不良影响。


2.4生产运输与调度

为降低混凝土在严寒环境中的暴露时间,提高入模温度,应提前做好相关工作保证运输线路畅通,合理调配车辆,做到工地不压车或轻微压车,尽量缩短运输环节和压车时间,防止混凝土本身热量的损耗。


2.5混凝土施工与保温养护的控制

2.5.1严禁现场施工人员向混凝土中加水


应安排技术员进行现场监管或高频次巡查,防止施工人员向混凝土中乱加水,降低混凝土的抗冻性。


2.5.2严控混凝土出机温度和入模温度


制定相关表格,记录相关混凝土出机温度和入模温度。测量出机温度和入模温度,确保两者符合要求。混凝土的出机温度不得低于10℃,入模温度不得低于5℃,大体积混凝土的入模温度可以根据实际情况降低3℃左右。


2.5.3混凝土浇筑、振捣


为减少混凝土的热量损失,应尽量连续整体浇筑。混凝土需要分层浇筑时,分层厚度不宜小于400mm。在被上一层混凝土覆盖前,已浇筑层的温度应满足热工计算要求,且不得低于2℃。


2.5.4保温、养护、拆模


(1)混凝土运输、输送机具及甭管应采取保温措施。例如,混凝土运输车罐体要穿上保暖车衣,泵送管道要用棉被或毛毡等包裹严实等。


(2)混凝土结构表面也要采用毛毡、棉被或加膜草垫等及时做好覆盖。若条件允许,施工时可在施工层下部空间生火,降低混凝土受冻风险。对于低强度等级的薄层结构(如:垫层,防水保护层等)应特别关注,其受冻机率更大。


(3)冬期施工的混凝土应尽量延长养护时间和拆模时间。模板和保温层应在混凝土达到要求强度,且混凝土表面温度冷却到5℃后在拆除。对墙板等等薄壁混凝土构件,宜延长模板拆除时间。当混凝土表面温度与环境温度之差大于20℃时,拆模后混凝土表面立即进行保温覆盖。混凝土强度未达到受冻临界强度和设计要求时,应继续进行养护。冬期施工期间,应编制越冬维护方案并进行保温维护。


2.5.5受冻临界温度的要求


(1)当采用蓄热法、暖棚法、加热法施工时,采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥配制的混凝土,不应低于设计混凝土强度等级值的30%;采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥配制的混凝土时,不应低于设计混凝土强度等级值的40%。


(2)当室外最低气温不低于-15℃时,采用综合蓄热法、负温养护施工的混凝土受冻临界温度不应低于4MPa;当室外最低气温不低于-15℃时,采用负温养护施工的混凝土受冻临界温度不应低于5MPa。(3)强度等级等于或高于C50的混凝土,不应低于设计混凝土强度等级值的30%。对有抗冻耐久性要求的混凝土,不应低于设计混凝土强度等级值的70%。


3 其它注意事项


3.1重视气象资料

密切关注天气预报,定时观测室外气温。根据气象信息及时制定相应措施。当室外气温很低时,建议停止施工。不考虑其它原因,仅从技术角度分析,这样能够降低混凝土受冻事故的发生机率。


3.2落实工作务必到位

在防止混凝土受冻的一系列措施中,能做到的尽量做的全面,避免遗漏重点项,落实工作务必到位。预拌混凝土企业和施工企业在分别做好自己的防冻措施的同时,必须协调作战,做好交接环节的接洽工作。


4 结语


从思想上重视混凝土防冻工作,必须全面考虑,系统分析,制定因地制宜防冻措施,从原材料进厂检验、物料的覆盖蓄热保温、生产过程的配比控制以及运输、浇筑和养护方面做好认真落实,不得遗漏重点控制项,提高混凝土防冻的保证系数,确保混凝土不受冻。


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