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摘要:现阶段,我国的交通行业有了很大进展,道路桥梁工程建设越来越多。冬季气温低,道路桥梁施工中混凝土的物化性质受温度因素的影响,混凝土的质量变差,影响了道路桥梁工程在冬季施工的品质。但随着道路桥梁方面施工技术、混凝土浇筑技术的发展,逐步突破了天气因素的限制,打破了气温瓶颈,实现了冬季道路桥梁施工的常态化。论文主要分析当前道路桥梁在冬季气候条件下施工对所使用混凝土性能的影响,探讨路桥工程中混凝土冬季浇筑技术、防冻技术的应用,以便于相关部门在冬季施工中参考。
关键词:道路桥梁;冬季施工;混凝土浇筑;施工技术
引言
大体积混凝土施工中,室外温度对其的影响较为显著,若持续5d温度在5℃以内或是存在平均最低气温在0℃以内的条件时,极容易对大体积混凝土的施工质量带来影响,伴有冻害等质量问题。因此,探讨冬季低温环境下的大体积混凝土施工技术极具必要性。
1混凝土冬季施工技术原理探究
在传统的混凝土施工中,混凝土在进行浇筑后所具备的硬度主要来自于混凝土中水泥的作用,水泥在经过水化后往往会变得格外坚硬,因此,水泥水化的程度将直接影响混凝土的硬度和坚固程度,而水泥水化的程度往往又与混凝土本身的配置和材料配比有关,同时还会受到混凝土施工环境的温度变化的影响。当室外温度降低时,混凝土施工中的环境就会结冰并开始变硬,甚至会影响混凝土的搅拌和施工工作。而在这种状况下,混凝土中参与水化的水泥效果就会变差,从而导致混凝土质量出现波动,强度甚至趋近于停滞的状态。所以,在进行混凝土冬季施工时,往往需要在混凝土结冰前进行常规养护,并尝试加速混凝土中水泥的水化作用,使得混凝土能够在正常的温度下得到养护,最终保证混凝土初期产生的应力能够大于结冰导致的破坏力。
2冬季低温条件下道路桥梁工程混凝土浇筑注意事项
道路桥梁工程混凝土浇筑防冻措施的差异性取决于一个外界气温的临界温度,当气温处于0℃以上且不会出现低于0℃时,这个周期多为浇筑后1周时间以上,基本的防冻措施就是做好道路桥梁工程混凝土的保温工作。如果出现另外一种情况,气温处于负温环境下,道路桥梁工程混凝土浇筑工作需要注意的关键事项是早期混凝土的防冻。混凝土冬季施工中容易出现的质量问题。(1)冻害问题严重。由于气温较低,在进行混凝土施工时往往会导致不同程度的冻害,因此,在进行混凝土冬季施工时,往往需要加入适当的抗冻剂,以便更好地保护混凝土施工工程,确保相关的混凝土施工过程能够满足温度要求。但在施工的过程中,由于难以把握对环境中的气温,所以抗冻剂的计量往往难以估计,参量也难以控制。当抗冻剂参量较少时,往往会导致严重的质量问题,冻害问题也难以解决,为此需要充分考虑冻害问题,并根据其周遭环境的温度进行充分的分析和估算,从而合理地判断应该添加的抗冻剂数量,在一定程度上避免冻害等因素造成的问题。(2)施工模板支撑不妥。在冬季较为寒冷的环境下进行混凝土施工,往往会由于土地结冻等问题,造成不必要的困难和麻烦。在冬季土地解冻后,由于地面施工混凝土受冻后,其体积会出现较为明显的大规模膨胀,而在传统的混凝土施工中,模板大多数支撑于冻土层,在地面结冻膨胀的双重作用下,往往会造成严重的梁板反拱问题。当气温维持在较低状况时,梁板反拱问题并不会造成较大的影响;然而,当气温变暖时,梁板会由于混凝土的施工强度不够等问题导致坍塌,从而出现严重的质量问题。(3)防护困难导致路面开裂。在实际的工作和施工过程中,往往会采取一定的措施,以防止混凝土施工路面开裂等问题的出现。但在实际施工中,由于冬季气温较低等原因,往往会导致混凝土施工工艺和养护技术上的操作不当,从而导致不同程度的开裂。
3冬季道路桥梁工程混凝土浇筑的防冻措施
3.1严把材料质量关,合理配制混凝土
以不影响混凝土强度为基本前提,在混凝土生产阶段掺入适量外加剂与粉煤灰,有效削弱水化热并减少水泥用量。碎石以5mm~30mm的级配碎石较为合适,砂料可取优质的中砂,细度模数应在2.30以上,含泥量<1%。为减少水泥的用量,可掺入Ⅱ级粉煤灰,其在降低水化热方面具有较好的应用效果。为确保大体积混凝土的强度满足要求,可掺入高效减水剂,在该外加剂的作用下能够延长混凝土的初凝时间,增强施工的灵活性。此外,混凝土和水灰比也是混凝土生产阶段的重点控制指标,前者以15cm~18cm为宜,后者以0.5cm~0.55cm为宜。
3.2混凝土浇筑控制优化
为了保证混凝土的施工效果,施工人员需要对混凝土浇筑工作进行充分的控制和优化,并对混凝土的施工材料进行重要把关,通过严格审查以保证混凝土材料的质量,保证其在低温的环境下仍然能够做到较好的浇筑处理,并在施工和浇筑的过程中尽可能处理掉杂质。相比于传统施工措施,首先,在进行冬季的混凝土施工时,需要及时地处理掉相关问题,尤其是在面对水凝结成的冰块和一些存在缺陷的材料时,更需要进行及时清理,避免其干扰后续的混凝土施工,确保混凝土施工的质量能够达到标准。其次,在进行混凝土浇筑时,还需要合理把控混凝土的浇筑温度,以便对其进行有效控制。为此,需要采用蓄热法等方式对温度进行控制,并保证混凝土具备一定的自热效果,从而在浇筑过程中能够对混凝土施工起到保温效果。若是将浇筑过程中的混凝土温度控制在10℃以上,便能够很容易地减少室外温度对混凝土工程质量和效果的影响。除此之外,外部加热法能够在使用过程中起到同样的作用,但这种施工和加热方法往往在操作过程中较为复杂,甚至会在浇筑的过程中导致各种不同程度的问题。而这就需要引起更多施工人员的重视,以便更好地实现理想的监控管理目标。
3.3其他施工质量控制建议
在自密实混凝土施工中,还涉及以下质量控制要点,需受到施工单位重视。建议施工单位根据气温变化情况和自密实混凝土工作性变化情况及时调整自密实混凝土配合比,重点在于减水剂缓凝组分的调整。进行调整试验时,测试自密实混凝土在室外低温环境下初始扩展度、1h扩展度、2h扩展度和3h扩展度,根据各时段自密实混凝土坍落扩展度与初始值比增长不超过50mm为准调整减水剂缓凝组分。自密实混凝土搅拌用热水搅拌以及对砂石料进行保温或加热处理也是保证自密实混凝土施工性能的关键措施。严格控制拆模时间,确保带模养护3d要求,防止由于拆模过早,自密实混凝土强度不足而引起的表面破损。
结语
综上所述,在冬季混凝土施工过程中,施工质量的控制极为重要,应针对其自身特点进行充分探究,并根据存在的问题提出有针对性的质量控制措施,比如做好混凝土的配置工作,并进行良好的混凝土浇筑控制及混凝土养护工作等,以便更好地保证冬季混凝土的施工效果,提高混凝土的施工质量。
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