钱继翔
中石油第二建设有限公司土木工程公司 甘肃兰州 730060
摘要:近年来,我国西部地区基础建设的进程在不断推进,对高原冻土地区混凝土施工的质量控制是提高建设工程质量的重要环节。本文介绍了高原冻土地区地表附近混凝土施工的特点、混凝土配比的控制以及混凝土的拌制、运输、浇筑、养护方式,提出了保证混凝土施工质量的措施,希望能够给同类工程施工提供有益的参考。
关键词:高原、冻土区、混凝土
引言:高原冻土指的是某一区域长期处于0℃以下,并且含有部分冰的岩石土壤,一般可以分为短时冻土、季节冻土、以及多年冻土,我国青藏高原的土质就是典型的多年冻土。在这种地质条件下进行混凝土施工的过程中,施工技术人员可以通过调整混凝土配比、温度等方式,保障混凝土在高原冻土地区的施工质量。
一、高原冻土地区地表附近混凝土施工的特点
(一)地表以下的混凝土工程
在高原冻土地区,位于地表以下的混凝土长期处于低温、负温的自然条件下,施工过程中混凝土的强度增长速度相对较慢。施工时,一方面要保证混凝土在高原冻土的条件下具备较强的流动性、整体性、粘聚性,同时还要降低混凝土对冻土的扰动性,应尽可能降低混凝土的水化热,从而保障混凝土的强度增长速度与冻土的回冻速度保持一致,避免隐患的出现。
(二)地表以上的混凝土工程
由于高原冻土带,气候类型为高原山地气候,四季的温差与昼夜的温度变化相对较大,阳光光照强度比较大、日照时间相对较长,并且该地区风速较大、刮风的时间也比较长,使得该地区混凝土施工过程中,混凝土水分蒸发速度相对较快,因此在混凝土的硬化初期需采取一定的保湿措施,避免龟裂现象的出现,同时保障混凝土强度的正常发展。
(三)地表交接处混凝土工程
在高原冻土区,地表的毛细管张力会使混凝土内的水分增加,但因风力、干燥空气等作用,混凝土表面的水分蒸发速度较快,频繁的干湿变化极易使混凝土结构遭到破坏,因此,在施工过程中应当尽可能的提升混凝土的耐久性。
二、高原冻土区混凝土质量控制措施
(一)配比的控制
1、水胶比的控制
由于水胶比与混凝土的耐腐蚀性强度、抗冻性以及抗渗性等特征之间存在着较为直接的联系,在进行高原冻土区混凝土施工的过程中,必须依据施工地点冻土的实际情况明确混凝土的水胶比。
2、泌水性的控制
由于泌水现象会导致混凝土工程的内部形成连续的间隙,进而降低工程的抗腐蚀性、抗渗性以及抗冻性,因此,在进行高原冻土区混凝土施工过程中,作业人员可以通过对水泥用量、矿物质粉料等物质用量的方式,保障混凝土的泌水性符合工程的实际需求。
3、含泥量的控制
若在进行混凝土配比的过程中,砂石的含泥量过高,则会导致水泥浆无法充分与砂石进行粘合,进而降低混凝土的强度。因此,在进行混凝土的配置过程中,相关工作人员应严格将砂的含泥量控制在3%以下,石子的含泥量控制在1%以下,从而保障混凝土的质量能够符合工程的施工需要。
(二)拌制方式
1、地表下混凝土的拌制方式
在高原冻土地区进行地表下混凝土的拌制过程中,为防止因冻土融化造成回冻时间过长,增加工程的工作时间,相关工作人员应当尽量降低混凝土的水化热,保障混凝土工程的质量。地表下混凝土的入模温度控制在2—5℃之间,其中原材料与拌制完成的混凝土温度如表1所示。
2、地表上混凝土的拌制方式
在高原冻土地区进行地表上混凝土拌制的过程中,为避免混凝土受冻,在施工过程中应当令混凝土的入模温度在5℃以上。若因环境温度过低导致混凝土的入模温度低于5℃时,可以通过加热原材料的方式,令混凝土的温度满足施工要求。现阶段,提高混凝土温度的方式主要为加热水。具体来说,在进行混凝土搅拌的过程中,作业人员应当将水温控制在60—80℃之间。搅拌机内物料的投放顺序为:先放骨料与水,在两者搅拌均匀后,投放水泥与外加剂。下表2显示了浇筑地表上混凝土的原料温度和拌制完成的混凝土温度。
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(三)混凝土的运输方式
混凝土的运输情况与混凝土的质量之间存在着极为密切的联系。在高原冻土地区运送混凝土的过程中,施工人员首先应当确保运用专门的混凝土搅拌运输车进行混凝土运输,同时,在运输之前需保证运输车的内壁光滑平整,不存在裂缝。其次运输车在运输混凝土的过程中应当以每分钟2—4r的转速进行转动,同时在卸料之前应当以常速对混凝土进行搅拌;最后在混凝土运输完成后,相关工作人员应当对运输车进行清洗,进而保障运输车的清洁。需要注意的是,为避免混凝土在高原冻土区的运输过程中出现凝结现象,其运输时间应满足表3的要求。
(四)浇筑方式
在高原地区进行混凝土浇筑之前,首先应当将施工地点的地基基础清理干净,参照施工地点的实际情况开展防、排水工作,并依据施工要求,填写检查记录;其次应当将模板内的杂物清理干净,同时去除钢筋上的污渍杂物;最后,观察模板是否存在缝隙孔洞,若存在则需及时对其进行修补,避免漏浆现象的发生。
同时,在分层浇筑的过程中,每层的混凝土浇筑过程需要保持连续,若在实际施工过程中,因某些原因发生浇筑中断时,应当依据施工现场的环境温度、混凝土的配备等情况明确允许中断的时间,如果出现中断时间超出允许时间的情况,此处浇筑应当按照浇筑中断进行处理[1]。
(五)养护方式
由于高原冻土区的自然环境相对恶劣,在混凝土浇筑完成后,可以通过覆盖草席、塑料薄膜等方式,对其进行保温保湿处理。在混凝土结构拆模后,若混凝土表面温度与环境温度的温差超过15℃,应当应用塑料膜等材料将混凝土结构包好,并在整个混凝土的表面包裹棉被、毛毯。需要注意的是,若施工地区的环境温度存在正负交替现象时,严禁应用混凝土养护液对混凝土进行养护[2]。
三、结论
冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,具有较强的流变性,这一特性使得在冻土区进行混凝土施工的过程中,施工技术人员必须关注冻胀、融沉问题,对 等环节进行严格控制,以保障混凝土工程的施工质量。
参考文献:
[1]张立忠.青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工技术[J].中国建材科技,2017,26(02):121-122.
[2]万明栋.浅述高寒高海拔特殊气候条件下大坝碾压混凝土施工技术[J].四川水力发电,2018,37(03):148-149.