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水利工程因其獨有的特殊性,使得施工工期受到一定的制約,一般都是每年的9-10月開工,到第二年的5-6月必須完工,以保證工程具備度汛條件或者在汛前可以投入使用。因此冬季施工不可避免,但是冬季施工影響最大的就是混凝土施工。混凝土澆筑受氣溫的影響十分明顯,尤其的低溫天氣里,混凝土水化作用效果明顯減弱,強度增長變緩,這就對工程的施工進度和施工質量造成了相當大的影響。通過長期的施工實踐,總結了以下幾點可以改善這個問題的策略。
一、 水利工程中混凝土冬季施工時易出現的問題
1)結構疏散和水分轉移現象。如果有結構疏散和水分轉移的混凝土,其表明呈冰晶,土黃色,砂漿骨料結合脆弱,聲音空啞的特性。而且由于混凝土內部壓力,濕度差,溫差等原因,會造成水分從邊緣向中心移動造成空隙現象。
2)結晶腐蝕現象。混凝土硬化后出現表面返霜現象,由于外加劑溶液通過毛細管的作用滲透到混凝土表面,并且由于混凝土表面的水分逐漸蒸干,因此出現結晶腐蝕現象。
3)鋼筋的銹蝕和混凝土出現裂縫現象。在水利工程中出現鋼筋的氧化銹蝕導致體積膨脹引發的混凝土沿主鋼筋或者箍筋方向產生裂縫現象。如果使用的水泥安定性不良,混凝土的水灰比超標,在冬季早期強度不足,失水太快也會引發混凝土開裂現象。
4)表面起灰現象。所說的表面起灰現象是指砂漿和粗骨料互相脫離,表面出現灰狀,骨料裸露的現象。主要是因為混凝土混合物水灰比太大,泌水,離析等情況嚴重,保水性,聚粘性太差,在加上冬季氣溫過低,養護溫度不足,水泥水化趨于停止,混凝土水分迅速蒸發,導致了表面起灰現象的發生。
5)混凝土受低溫凍害損傷引起的凍融損傷現象。這主要是由于混凝土塊體澆筑后因環境低溫,導致混凝土表面凍融損傷現象發生,會造成混凝土表面剝落,脫皮,表面強度低。混凝土拌合物由于水泥的水化作用可以使得其逐漸凝結和硬化,獲得最終的高強度效果。在骨料和鋼筋的表面還會產生顆粒狀的冰凌,導致水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力受到減弱,因而影響了混凝土的抗壓強度,最終影響到混凝土的耐久性。
二、水利工程混凝土冬季施工的具體技術對策
(一)原料的選擇:
1)首選要選用抗凍性能高的水泥。目前水泥的抗凍性排序如下:硅酸鹽水泥>普通硅酸鹽水泥>礦渣硅酸鹽水泥>火山灰或粉煤灰硅酸鹽水泥。在冬季混凝土施工時,至少要選擇普通硅酸鹽水泥,而且水泥的標號要高于32.5號,混凝土的水泥用量應大于300kg/m3,水灰比應小于0.6。
2)要注意摻合物的選用,要選取對混凝土抗凍,抗滲效果高的摻合物,如摻入提高抗凍性效果顯著的外加劑,像減水劑,速凝劑,防凍劑,早強劑等。
3)要注意選用混凝土所用的骨料,選用時一定要注意清潔,不能含有冰雪等凍結物及易凍裂的礦物質。
4)要注意拌合水的使用,一般飲用的自來水及潔凈的天然水都可以作為拌制混凝土的用水,但是污水,工業廢水,硫酸鹽含量高于水重比例1%的誰,PH值小的酸性水,都禁止混入混凝土中。
(二)混凝土的攪拌技術
1) 調整混凝土配合比的方法。這種方法主要是用在氣溫在零度左右時的混凝土施工。首先,選取早強硅酸鹽水泥,這種水泥水化熱較大,并且在早期釋放的強度最高,一般情況下,三天的抗壓強度就相當于普通硅酸鹽水泥七天時的強度效果。然后,降低混凝土中的水灰比,略增加水泥的用量,從而增加水化熱,使得到達齡期強度的時問大大縮短。在保持混凝土配合比不變的情況下,再加入引氣劑,產生的氣泡即可增加水泥漿的體積,使得拌合物的流動性增高,改善混凝土的粘聚性和保水性,緩沖混凝土內部因水結冰產生的水壓力,從而提高混凝土的抗凍性。加入早強外加劑,使得混凝土的凝結時間變短,提高早期的混凝土強度。最后選擇顆粒強度高且縫隙少的集料,使其熱膨脹系數相近于周圍砂漿膨脹的系數。
2)采取蓄熱法,這種方法主要是氣溫在零下10度左右或者結構比較厚大工程時使用。具體來說,先對原材料進行加熱,比如水,砂,石等,通過加熱的方式,使得混凝土在攪拌,運輸和澆灌后,還能儲備相當多的熱量,使得水泥水化放熱速度較快,且對混凝土具有保溫效果,可以保證新澆混凝土在內部溫度降到零度以前可以具備足夠的抗凍能力。這種方法既便捷又經濟,不過要注意內部保溫,避免外露表面和角度受凍,并且要適當延長養護齡期。
3)采取外部加熱法,這種方法經常運用到溫度在零下10度以上并且構件比較小的工程中,對混凝土構件周圍進行加熱使得混凝土周圍的空氣將熱量傳遞到混凝土內部,或者直接對混凝土加熱,使得混凝土能正常硬化。
(三)水利工程混凝土的澆筑技術
水利工程的混凝土在進行澆筑之前,首先應將混凝土表面及模板上的垃圾清理干凈,尤其是冬季新老混凝土交接地方覆蓋的冰雪,當周圍溫度在零下10攝氏度以下時,應通過暖棚法將混凝土中的鋼筋部位進行加溫,其次,應注意在任何情況下混凝土澆筑的溫度都不能低于5攝氏度,混凝土結構中細薄截面的澆筑溫度應保持在10攝氏度以上,而且必須是連續灌注,不可中斷,每層澆筑的厚度不能超過20 cm。第三,在澆筑過程中應防止漏振、離析、分層現象的出現,施工現場還應預留混凝土試塊作為拆模的主要依據。
(四)水利工程混凝土冬季養護技術
第一,采用抗凍劑,增強水利工程混凝土的抗凍性,在混凝土外露部分使用草袋或彩膠布加以覆蓋,切不可進行澆水養護。其初期養護溫度應在抗凍性要求的溫度之上,當低于其溫度并且混凝土強度在3. 5 N/mm2以下時,應及時予以保溫。第二,留意氣候變化,當冷空氣來襲或者遭遇雨雪天氣時應將混凝土工作加以停止,等到氣溫上升后方可進行。第三,改用夜間澆筑,在人工振漿或最開始抹面壓砂平整后覆上保溫層,等到白天氣溫上升到0 ℃之上時再進行最后的工序-抹面與壓紋。
參考文獻:
【1】王書敏. 橋梁砼冬季施工注意事項淺談【J】.科技致富向導,2011,(04)
【2】孫向峰, 孫向東. 冬季混凝土施工芻議【J】水利天地,2010,(06)
【3】王長偉對混凝土施工的幾點意見【J】.吉林水利,2003,(08)
【4】王清水,劉俊俊.水工鋼筋混凝土結構冬季施工質量事故分析【J】.青海科技.2010,(05)