高寒地区混凝土施工技术及要点分析

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年四月第10期   作者:郑建龙1 代洪建2
[导读] 随着国家一带一路政策的实施,我国大量基础设施开始建设
        郑建龙1   代洪建2
        身份证号码:44058219910527****
        身份证号码:22012219870130****
        摘要:随着国家一带一路政策的实施,我国大量基础设施开始建设,这些工程对于推动地方经济的发展起到十分重要的作用,而这些基础设施的建设具有施工周期长、工程量大和工程施工技术复杂等特点,很多地区的工程施工也不得不在冬季进行混凝土施工,如何在低温环境中确保混凝土工程的质量一直是一个难题。本文首先分析高寒地区混凝土施工的重点和难点,然后阐述高寒地区混凝土施工流程,介绍如何进行施工,最后分析高寒地区混凝土施工的温度控制措施以及各项控制指标,可供工程建设参考。
        关键词:混凝土施工;温度控制措施;控制指标
        处于高寒地区的混凝土施工中,由于受到冬季低温天气的影响,施工难度比较大,施工效率低下以及有效施工时间比较短等弊端,为了确保混凝土工程的施工质量,必须采取针对性的对策措施。
        一、高寒地区混凝土施工难点、重点及技术要求
        高寒地区,由于施工周期短,为了确保工期,降低施工成本,一些混凝土浇筑及养护工作便不得不在冬期进行。冬季施工是工程质量事故多发的季节,并且大部分质量隐患的出现在时间上具有明显的滞后性,也就是说冬季混凝土施工的质量问题多在春融期以及后期表现出来,很难及时发现并予以排除,由于质量隐患发现时间比较晚,处理的难度也就更大,因而高寒地区混凝土施工的难点是如何采取有效的措施确保混凝土施工质量不受低温天气的影响。施工中,人员取暖措施难以保障,工人操作笨拙,可施工难度大,由于浇筑时温度较低,混凝土板厚及标高控制是施工一大重难点。混凝土浇筑完毕,使用合适的保温措施是控制的重点。收面不及时表面便会出现冰冻现象,不收面直接刮平,继续覆盖的话,容易将覆盖织物粘粘至混凝土表面,致使混凝土表面外观质量差。
        混凝土原料中水泥的水化反应是影响混凝土强度的主要因素,而水化反应则与水和施工环境的温度有关,温度降低,水的活性也随之降低,水化反应也会减慢,在温度低于0℃时水化就会减缓甚至停止反应,因而提升水化反应是冬季混凝土施工的关键环节。混凝土养护过程中,当温度低于0℃,混凝土中的水开始冻结,导致混凝土体积膨胀,可能破坏内部结构。这就要求必须对冬季混凝土施工采取一定的加热保温措施,创造正温养护环境,同时要避免混凝土失水影响工程质量。
        二、高寒地区混凝土施工流程分析
        (一)原材料的选择。混凝土原材料主要是水泥、骨料、水等。水泥尽可能选择中低水化热的水泥,例如普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,降低水化热。骨料分为细骨料和粗骨料,细骨料通常采用中粗砂,含泥量小于3%(天然骨料),粗骨料选用5~30mm连续级配的石子,能够减少混凝土的收缩,含泥量小于1%并符合筛分曲线的要求,针状和片状的重量比小于15%。除此之外掺外加剂来改善混凝土的性能。
        (二)混凝土的拌合。高寒地区冬季混凝土的配合比要根据混凝土的运输方式以及浇筑强度等因素进行综合考虑。我们可以与商混站拌提前沟通,并派专人蹲点,在搅拌前,必须用热水冲洗搅拌机,拌合时间相比于其他季节应延长25%左右,拌合用水的温度不宜超过60℃,避免水泥出现假凝现象。同时混凝土出机口温度也要满足混凝土在运输和浇筑过程的温度损失之后适合浇筑的最低温度,日平均气温-5~-10℃时,出机口温度超过10℃;日平均气温-10~-20℃时,出机口温度超过16℃,日平均气温低于-20℃时,出机口温度超过20℃,除工程特殊需要外,日平均气温低于-20℃不宜施工。


        (三)混凝土的运输。混凝土的运输应尽量减少倒运次数,减少运输时间,缩短运输路线,装载混凝土的运输设备应配置必要的保温措施,水平运输设备宜采用搅拌车,在整个施工结束之后,必须用热水或者温水将拌合设备和运输设备冲洗干净。
        (四)混凝土的浇筑。混凝土浇筑前,进行温度量测工作,并做好登记。仓内温度必须达到正温,且清理干净。混凝土的浇筑宜采用薄层连续浇筑来增加浇筑间隙,便于散热,同时避免出现冷缝。高寒地区混凝土浇筑采用二次振捣工艺来提升混凝土的抗拉伸强度和密实度,对于大面积的仓面要拍打振实,将浮浆去除,同时采用二次抹面来减少混凝土表面的收缩裂缝。
        (五)混凝土的养护。高寒地区混凝土养护是提升混凝土强度以及减少和防止产生裂缝的关键环节,也是质量控制的难点。当气温在-15℃~-10℃之间时,蓄热法不再适合混凝土养护,应该根据具体情况选择搭设暖棚热、电加热或者蒸汽加热等方法,还可以采用覆盖养生法,但是需要通过热工计算决定是否采取单层、双层或多层覆盖,材料可选用草袋、棉被、锯末、电热毯、塑料布等。覆盖法要做好相互搭接和结构物边角的加厚工作,并应绑扎,防风吹散,对于不便覆盖的竖壁,延长拆模时间,实行帶模养护。新浇筑混凝土越过第一个冬季时必须覆盖保温。
        三、高寒地区低温季节混凝土施工温度控制措施
        (一)混凝土拌合的温度控制。严格按照混凝土设计的配合比拌制混凝土,拌合用水温度控制在60℃以下,应采用热水拌制加骨料预热的方法,还可根据气温情况掺加防冻剂或早强剂,混凝土拌合系统必须采取保温措施,拌合混凝土之前先用热水或蒸汽水冲洗拌合设备。
        (二)混凝土运输的温度控制措施。为了减少拌合的混凝土在运输过程中热量损失,满足混凝土浇筑的最低温度要求,混凝土运输设备宜采用搅拌车,罐体外贴保温材料,同时减少混凝土的运输时间和混凝土浇筑的等待时间,及时将成品混凝土运输到浇筑地点。
        (三)混凝土浇筑的温度控制措施。混凝土浇筑之前采用高压风枪或棉纱将模板和钢筋上的污垢以及冰雪清理干净,混凝土浇筑温度不得低于混凝土施工规范的要求。混凝土振捣密实之后,裸露的表面及立面应及时采用保温被或聚乙烯高发泡沫板覆盖或裹严,防止混凝土内部温度的丧失,同时延长拆模时间,防止混凝土受寒冻破坏、出现温度和干缩裂缝。
        四、高寒地区混凝土施工的控制指标
        高寒地区混凝土施工的控制指标如下:材料要求,优先选择硅酸盐水泥,水灰比小于0.6,选择清洁和质地坚硬的骨料,水质也要符合混凝土施工要求;混凝土受冻临界强度,若外界温度低于-15℃,最低强度为4.0N/mm2,外界温度低于-30℃,最低强度为5.0N/mm2;混凝土原材料的加热,优先采用水加热,当水加热不能够满足工程施工要求时,再对骨料加热,但是不得对水泥加热;混凝土搅拌时间,相比于其他季节延长25%左右;混凝土浇筑温度,不得低于5℃;根据试验确定混凝土中防冻剂或早强剂的掺量;保温材料的拆除时间,应以受冻临界强度为准,否则不得拆除;混凝土温度检测,要及时了解混凝土内外温度差,并及时采取防护措施,避免出现温度裂缝。
        五、结语
        高寒地区混凝土施工技术比较复杂,施工单位首先应根据当地气象情况科学制定专项温度控制措施,并编制有针对性的《冬期施工方案》,做好人员的交底工作,并做好保温工作,只有这样才能确保工程质量。
        参考文献
        1.原晋濮.混凝土冬季施工的要点[J].山西建筑,2007
        2.许庆.浅谈大体积混凝土箱梁冬季施工质量的控制[J].大众科学,2006
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