北京通成达水务建设有限公司 北京市 100028
摘要:混凝土在冬季的施工,关键是防冻保温,只有做好了混凝土的防冻保温措施,才能提高其施工质量,使混凝土早期强度得到较好的提高,又保证混凝土的抗裂性能和抗冻性能。当然,在水利工程施工过程中,一定要结合具体情况,灵活采用与之相适应的措施,来保证混凝土冬季的施工质量。
关键词:冬季水利工程;混凝土浇筑;施工要点
1冬季低温条件对混凝土性能的影响
1.1低温对混凝土强度的影响
在低温条件下,水泥的水化速率将会明显下降,这样的情况就很容易对混凝土的整体强度造成不利影响。特别是当汽温达到零下10℃以下的情况下,在混凝土搅拌过程中,水泥和水将会由于直接结冰而无法充分交融,而水泥的水化作用也将直接消失,同时,其体积也会出现一定程度的膨胀,冻胀应力也就由此产生,进而直接影响到混凝土的整体强度。另外,在一些水转化成冰以后,冰凌颗粒将会附着在混凝土表面的钢筋和骨料上,进而显著降低水泥浆液和钢筋杆件以及骨料之间的黏结作用,进一步降低混凝土的整体强度。
1.2低温对混凝土性能的影响
所谓水化作用,其实就是在水泥和水进行搅拌的过程中由于凝结和硬化所获得到的混凝土强度。在具体的混凝土搅拌过程中,很多因素都会对水泥的水化作用造成影响,比如使用的材料、各种材料的配比、搅拌温度、搅拌时间等,在这些影响因素中,一项最显著的影响因素就是温度。通过相关研究发现,在混凝土的搅拌过程中,除了保障材料和配比等与实际需求相符之外,提升混凝土搅拌温度也将会使其水化作用得以显著提升,进而提升混凝土的强度。在温度低于0℃的情况下,水就会直接结冰,而在进行冬季施工的过程中,气温将普遍低于0℃,在这种环境条件下,搅拌的混凝土中,很多的水都会出现直接结冰情况,进而对水泥的水化作用造成直接影响,混凝土性能也会由此而降低。
2水利工程混凝土在冬期施工中存在的问题
2.1钢筋氧化裂缝
我国多数地区的冬季气候寒冷,气温偏低,常有雨、雪、霜、冰、大风等各类天气,施工环境中多数因素不符合规范要求,这种复杂的状况使空气中的水含量很高,容易使钢筋生锈,诱发混凝土体积变大。当钢筋受到强拉力时,在钢筋的受力水平线上,容易形成裂缝,特别是在冬季,由于水泥的稳定性较夏季时降低,水分流失速度较快,会导致混凝土内部水灰比的增大,使混凝土强度明显下降。当混凝土内的水分流失后,就会不断出现钢筋受到腐蚀的现象。在混凝土受到足够的外力影响时,就会出现混凝土裂缝甚至断裂的问题。
2.2水灰比太大的问题
在冬期施工,通常会遇到混凝土质量不足的问题,其中一个主要原因就是水灰比偏大,在施工过程中没有得到有效控制,致使混凝土强度没有达到规定标准。当混凝土水灰配比不规范时,容易出现砂浆脱离的现象;而当水分超过标准时,又容易出现渗透漏水的问题;或者在遇到保水性能不达标时,又容易造成粘性降低的问题。通过这些问题来分析,冬季气候寒冷,混凝土表面容易起皮,其质量受到严重制约,最终还会影响正常使用。
2.3水分转移导致结构疏散
在冬期施工时,还会遇到混凝土结构受到破坏而分散的问题。这是由于混凝土受到温度湿度不同的影响,当外界温度降低时影响了混凝土工程质量;同时,当混凝土承受一定压力时,其内部水分会发生迁移,使混凝土结构疏散,稳定性能有所降低,最终导致施工质量下降。
3冬季水利工程混凝土浇筑施工要点
3.1水利工程冬季施工混凝土的选料技术分析
混凝土冬季施工的过程中,施工材料的选择非常重要。
针对材料的选择有三点需要注意,首先是施工水泥,要选择具有高性能的施工用水泥,要求施工用水泥具有足够的抗寒性能,能够适应冬季的施工环境,尤其是低温状态下的施工环境,只有选择性能符合现场施工条件的水泥才能够有效提升混凝土的冬季施工强度和结构的稳定性,最大限度降低水泥在施工中的水热化现象。根据实际的施工经验来分析,冬季混凝土施工的过程中P.O42.5的施工用水泥应用最为广泛,同时取得的效果也是最好的。P.O42.5施工用水泥最大的优点在于能够最大限度的控制混凝土施工中的水灰比,让混凝土在配比的过程中更加适应冬季施工的技术要求。其次是施工骨料的选择,要求施工骨料具有很强的稳定性能,避免在施工过程中出现骨料冻裂的问题。一旦骨料在冬季施工的过程出现了内部冻结物,就会严重影响施工骨料和施工水泥的施工性能,影响混凝土冬季施工的施工质量。最后是在混凝土冬季施工的准备过程中要对外加剂进行有效选择和控制,避免由于外加剂造成混凝土的质量受到影响。
3.2施工混凝土配合比调整技术分析
首先,为了有效增强混凝土的抗冻性能,应结合实际情况选用更适合的水泥品种,如:强硅酸盐水泥的水化热性能就相对较强,且在早期阶段其强度更高。一般情条件下,3d时拥有的抗压强度值通常都可以等同于普通水泥七天所拥有的强度值。其次,尽可能地降低水灰比例,根据实际需求,酌情增加水泥用量,提升水化热,从而使达到标准强度水平所需要的时间能够得到有效缩短。此外,也可以在保障混凝土标准混凝土的基础上,通过引气剂物质的适当添加来产生气泡增大水泥浆体积,以此来对拌合物的流动性能给予不断优化,促进保水性、粘聚能力的不断提升。同时,也能够降低混凝土内水形成冰所产生的压力,促进材料抗冻性能的逐步提升。
3.3冬季施工混凝土拌和技术分析
拌和前应对拌和机用热水进行预热,拌和时间应比常温季节适当延长(通过试验确定),确保混凝土拌和均匀,不能夹杂冰屑。拌和时应选用热水拌和,如果热水满足不了温度要求再加热砂石骨料。拌和用水温一般不能超过60℃,以免造成假凝现象。如果水温超过60℃应改变投料顺序,将骨料与水先拌和,然后加入水泥。骨料的加热一般采用蒸汽加热,但加热最高温度不能超过60℃,若采用不加热骨料,则骨料中不能混有冰雪且表面不能结冰。
3.4冬季施工混凝土浇筑技术分析
3.4.1混凝土入仓
低温季节施工要提高混凝土浇筑强度,避免混凝土受冻和减少热量的散失。施工期日平均气温在0℃以上时,混凝土可在露天浇筑;日平均气温在-5℃以下时,应在暖棚内浇筑。混凝土入仓要注意保温,大体积混凝土的浇筑层厚≥30cm,构件较小的混凝土要采取集中浇筑,保证混凝土蓄热所需要的温度。
3.4.2外部加热技术
主要是通过加热混凝土构建结构四周的空气,然后向混凝土中传送,或者是根据实际需求,直接加热处理混凝土,保障混凝土材料能够在常温环境下逐渐硬化。一种是运用火炉加热,但这一方式通常只适用于规模较小的施工中,操作便捷简单,但往往很难取得显著效果,且燃烧中产生的二氧化碳也会影响混凝土结构质量;另一种是运用蒸汽加热,这种方法不仅可以为混凝土结构的硬化过程构建出湿热环境,且在具体运用中也很好控制,能够均匀加热,不足是实际运用中,需要运用专门锅炉,因此费用方面会有相对较多的投入,加热中也会损失较多热量。
结束语
水利工程通常都具有任务重、时间紧,且建设周期性较强等特征,但为了确保工程能够在汛前运行,或者具备相关度汛条件,往往都会选择在冬季施工,这就会带来诸多难题,特别是混凝土施工受到气温变化的影响较大,明显降低的水化作用与强度,不论是给施工质量还是进度都会带来不利影响。因此,为了保证水利工程建设能够在冬季顺利开展,必须要对混凝土施工技术的应用研究给予足够重视。
参考文献:
[1]赵振懿.关于水利工程混凝土冬季施工的技术探讨[J].内蒙古水利,2019(09):47-48.
[2]郭杰,张鹏,李文立.水利工程冬季混凝土浇筑技术注意事项[J].河南科技,2019(25):76-78.
[3]卢志刚.水利工程混凝土冬季施工研究[J].科学技术创新,2019(23):98-99.