混凝土冬季施工质量的保障措施探析
混凝土冬季施工质量的保障措施探析
摘要:本文概括了混凝土冬季施工的特点,介绍了混凝土冬季施工前的准备工作,最后阐述了混凝土冬季施工质量的保障措施。
关键词:混凝土;冬季施工;质量控制
1冬季施工的特点及基本要求
冬季施工由于施工及环境条件的影响,常有各种安全事故发生。首先,冬季施工相较其他季节具有隐蔽性、滞后性的特点,即部分工程完成于冬季,但大多数问题的暴露却在来年春季,给事故的处理带来很大的困难;其次,冬季施工需要完善及时的施工计划与准备工作,一些工程由于准备不充分、仓促赶工、没有满足复杂的冬季施工技术要求,往往造成一些安全事故的发生。
2冬季施工的准备
2.1.施工组织设计的编制。冬季施工组织设计,一般应该在入冬前编审完毕;施工技术措施应于冬季施工前一个月确定,并做好各种材料设备的准备工作,搞好相关人员的技术培训与技术交底。
2.2.做好冬季施工安全管理。根据冬季气温低、施工操作不方便等特点,重新调整相关人员职能并落实岗位责任制,将安全生产管理落到实处。
2.3混凝土原材料的验收。混凝土拌合时用的骨料不得含有冰雪、冻块、易冻裂的物质等杂质,采购的水泥运送到工程现场时需提供生产厂家的出厂合格证和品质试验报告,混凝土中各种原材料均应检验合格后方可投入使用。
2.4施工现场的准备。施工现场应在土方冻结前平整完毕,道路除通畅外还应有防止路面结冰打滑的具体方案。提前组织相关施工机具、外加剂、保温设备与材料等进场并按照规定位置摆放。生产给水系统应采取防冻措施,并由专人负责管理;生产排水系统系统应保持畅通,防止堵塞。搭设加热环节需要用到的锅炉房、拌和点并铺设相应管道;对锅炉房进行加水试压,对各种加热材料设备、管道系统进行检查验收以确保其安全可靠。
2.5浇筑前的准备工作。(1)受强风、降雪等因素的影响,在混凝土浇筑前对模板和钢筋进行清洁,用以去除附着在上面的各种污垢,防止混凝土冻结粘附在模板或者钢筋上。(2)混凝土冬季施工,通常需将原材料进行加热,使混凝土拌合物在混凝土拌合、运输和浇筑后还保存有一定的热量,以保证水泥水化反应的正常进行。(3)冬季室外温度低,可在原材料拌合点搭设保温棚。每天开工前,需要对各混凝土搅拌机械的各个部位进行检查,确保其操作的正常进行。每天收工后,必须将搅拌仓和上料斗彻底清理,确保没有混凝土与骨料的残留,用以防止残留物在夜间形成冻块影响隔天的施工。(4)为达到较好的混凝土和易性与温度均匀的混凝土拌合物,投料的顺序需进行合理的组织。冬季混凝土在拌和时原
材料的投料顺序应与材料的加热协调进行。
3混凝土冬季施工质量管理
3.1在混凝土浇筑地点随机取样。每 100 盘,但不超过100m3的同配合比混凝土,取样次数不得少于一次,每一工作班拌制的同配合比混凝土不足100 盘时取样次数不得少于一次。
3.2每次取样后,按标准方法同时制作边长为150mm的立方体抗压强度试件 2 组(6 块);取其中一组试件,置于20℃标准条件下养护,至 28d 时试压,得强度值 f28;取其中的另一组试件,与结构物在相同条件下养护,至14d时转入20℃标准养护室,继续养护21d,至总龄期为35d时取出试压,得强度值f14′+21;
3.3若 f14′+21≥f28,则可判定混凝土未遭冻害。若f14′+21<f28,则可判定混凝土遭受冻害,此时无论 f28 是否达到设计要求,均应视为不合格;
3.4与构建同条件养护的试件,成型后的表面,应用塑料薄膜覆盖。外加保温材料如草带、岩棉被等维护。
4冬季混凝土施工的质量控制措施
4.1制定合理的冬季施工方案,保证技术先进合理,便于施工操作。
4.2做好冬季施工前的业务培训,提高全员素质,并在施工前做好技术交底,使操作者更好的理解管理者的技术理念及控制意图来确保工程质量。
4.3调整配合比。
4.3.1选择具有较大水化热的早强硅酸盐水泥,其散发的水化热可用于补充新浇筑混凝土构件的热量损失,此外还具有早期强度增长较快的特点。
4.3.2混凝土中添加引气剂后所生成的气泡使得水泥浆的体积有所增大,从而提高了混凝土拌合物的流动性并对其粘聚性和保水性有所改善。混凝土浇筑成型后如若受冻,充斥在内部的气泡将会削弱由于构件内部水分结冰所产生的冻胀应力,提高了混凝土的抗冻性。
4.3.3混凝土拌合时选用高效减水剂可用于降低水灰比,当混凝土中水分减少,新浇筑的混凝土构件中可能不包含或只包含少量的可冻水。
4.3.4在混凝土拌和的过程中掺用防冻剂。防冻剂可使混凝土构件内部的可冻水的冰点有效降低,并干扰冰晶的生长,以确保强度未形成的混凝土在负温状况下能够持续进行水化反应,不受冻胀破坏的影响。技术市场
4.4严格控制原材料质量。严格控制混凝土拌和时各原材料之间的比例和坍
落度,骨料自身含有的水分、附着在骨料表面的降雨降雪以及各种外加剂溶液中的水分应从拌合水中扣除。
4.5原材料加热,水温控制在 60℃~80℃之间,当水、骨料达到规定温度仍不能满足热工计算要求时,可提高水温至100℃,但水泥不得与 80℃以上水直接接触,沙子、石子加热宜控制在 20℃-60℃之间。
4.6搅拌及出罐温度控制。保证混凝土冬季施工拌制的最短时间,满足《建筑工程冬季施工规程》要求,把出罐温度用蓄热法施工控制在25℃-30℃。负温养护的混凝土,保证浇筑后的起始养护温度不低于5℃。
4.7快速运输混凝土。冬季混凝土的拌和与浇筑尽量安排在上午,此时外界气温逐步上升,与拌合物出搅拌仓时的温差相对较小,可减少热量损失,对混凝土的早期强度形成非常有利。合理选择搅拌机的摆放位置,以期尽量缩短混凝土的运输距离,优化运输路线以缩短运输时间。优化选择运输车辆的形式、容量。尽量使混凝土装卸次数降到最低并合理组织混凝土的装车、运输与卸料工作。做好人员、机械的调度与现场管理,使混凝土的降温幅度不致过大。
4.8混凝土浇筑。在浇筑的过程中,首先要注意混凝土振捣方式的选择;其次,振捣时间应该比常温状况下有所延长且振捣时要确保不留死角,用以保证模板围合的各个角落都被混凝土填充满,从而使混凝土的密实度达到最高。混凝土分层浇筑时,上下相邻的浇筑层在浇筑时间隔时间不应过长,防止已浇筑层在未被上一层混凝土覆盖前热量散失过大。
4.9环境温度的测量控制。混凝土冬季施工测温,保证及时了解情况和对问题的正确处理。室外气温及环境温度每昼夜不少于4次,此外还需测最高和最低温度,搅拌机械棚温度,每一工作班不少于4次;水泥、水、砂、石及外加剂溶液温度,每个工作班不少于4次,混凝土出罐浇筑、入模温度每个工作班不少于4次。
4.10合理选择混凝土的养护方法。养护方案确定后,要根据不同的养护方法加强这时的控制。a.暖棚养护法,棚内各测点温度不得低于5℃,并设专人检测混凝土棚内的温度,每昼夜测温不少于4次,防止棚内温度下降引起风口处混凝土受冻,避免失水,经常浇水养护。b.负温养护,以预计浇筑后5天内的最低温度来选用防冻剂,并保证起始养护温度不低于 5℃,混凝土浇筑后,裸露表面要采用塑料薄膜覆盖,避免在冬季空气温服低,水分失散,又无法来补充水分,造成混凝土表面强度低,影响混凝土整体质量。混凝土的养护方法主要是依靠外加热,该方法适用于构件不太厚大且气温在零下 15℃以下的环境中操作。通过对施工现场周围空气的加热,使混凝土的环境温度保持恒定,或者直接加热构件,使混凝土处在正温的状况下硬化。待选热源有火炉、蒸汽、暖棚、电及红外线等加热法。
4.11严格控制拆模条件。模板和保温层若想拆除必须先满足两个先决条件:混凝土达到规定强度、构件冷却到5℃以下。拆模后的混凝土构件应选择临时覆
盖,防止构件表面水分蒸发速度过快而导致的开裂
4.12加强混凝土拆莫后的温度控制。a.蓄热法或综合蓄热法,从混凝土入模开始至混凝土达到受冻临界强度,或混凝土温度降到0℃或设计以前,应至少每隔6天检测一次。b.掺防冻剂的混凝土强度达到临界温度前每隔2天检测一次,达到受冻临界强度以后每隔6天检测一次。c.采用加热法养护混凝土时,升温和降温阶段应每隔1天检测一次,恒温阶段每隔2天检测一次。
5结语:
混凝土冬季施工是不可避免的事情,因此应严格控制冬季混凝土施工,积极探索新的施工工艺,确保工程质量。
参考文献:
[1]中国混凝土外加剂协会.混凝土结构外加剂标准应用指南[M].中国标准出版社.2004.
[2]翟春华.浅淡混凝土冬季施工[J].黑龙江科技信息.2009.