冬季混凝土施工的一般原理.docx

冬 季 混 凝 土 施 工 的 一 般 原 理混凝土拌合物浇筑后之所以逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长液较快；而当温度降低到 0时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变成固相（冰）。这时参与水泥水化作用的水减少了。因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不在增长。水变成冰后，体积约增大 9%，同时产生约 2500 kg/平方厘米的膨胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土收到不同程度的破坏（即早起受冻破坏）而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。由此可见，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键，国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验。研究结果表明，新浇筑混凝土在冻结前有一段预养期，可以增加其内部液相，减少固相，加速水泥的水化作用。试验研究还表明，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。混凝土化冻后（即处在正常温度条件下）继续养护，其强度还会增长，不过增长的幅度大小不一。对于预养期长，获得初期强度较高（如达到 R28的 35%）的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短，获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不用程度的随时。由此可见，混凝土冻结前，要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，使混凝土获得不遭受冻害的最低强度，一般称临界强度，即可达到预期效果。对于临界强度，各国规定取值不等，我国规定为不得低于设计强度等级的 30%，也不得低于 35 千克每平方厘米。混凝土冻害的危害：1）降低混凝土强度2）造成混凝土裂缝3）混凝土中钢筋的锈蚀4）降低混凝土耐久性能 施工前的准备工作（1）混凝土浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪及垃圾，尤其是新老混凝土交接处（如梁柱交接处），但不得用水冲洗。（2）浇筑前应准备好混凝土覆盖用保温材料，如塑料薄膜、彩条布、棉毡和草帘等，做好相应的防冻保温措施。并采取必要的挡风、封闭措施，以提高保温效果。（3）不得在冻土层上进行混凝土浇筑，浇筑前，必须设法升温使冻土消融。混凝土接槎时，应预热旧槎，浇筑后加强保温，防止接槎受冻。（4）如果混凝土的坍落度过小，不能满足施工要求时，可在混凝土公司技术人员的指导下，使用外加剂调整，严禁用加水的办法调整混凝土坍落度。混凝土浇筑（1）为保证混凝土的浇筑质量，防止温度发生变化影响质量，混凝土运至施工单位浇筑地点后应尽快浇筑，宜在 90min 内卸料；采用翻斗车运输时，宜在 60min 内卸料。（2）冬施期间泵车润管水不得放入模板内；润管用过的砂浆也不得放入模板内，更不准集中浇筑在构件结构内。（3）在浇筑过程中，施工单位应随时观察混凝土拌合物的均匀性和稠度变化。当浇筑现场发现混凝土坍落度与要求发生变化时，应及时与混凝土公司联系，以便及时进行调整。进入浇筑现场的混凝土严禁随意加水，更应杜绝边加水边泵送浇筑的行为发生。（4）当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时，先浇筑墙柱、混凝土沉实后，再浇筑梁和楼板。浇筑墙、柱等较高构件时，一次浇筑高度以混凝土不离析为准，一般每层不超过 500mm，捣平后再浇筑上层，浇筑时更注意振捣到位，使混凝土充满试模，不在显著下沉，无明显气泡排出。（5）分层浇注厚大的整体式结构混凝土时，已浇注层的混凝土温度在未被上一层混凝土覆盖前不应低于 2。采用加热养护时，养护前的温度不得低于 2。（6）混凝土的入模温度不得低于 5，浇注后，对混凝土结构易冻部位，必须加强保温以防冻害。适时合理的抹压（1）冬期混凝土初凝时间一般为 812 小时，终凝为 1216 小时。因此应适当把握好抹面时机，并在初凝前（用手轻按表面可留下指痕）进行二次抹面，可以减少表面裂缝。混凝土墙、柱等边模的拆模时间应适当延长，以避免表面发生脱皮等影响外观质量。（2）混凝土初凝前用刮尺赶平，用木抹子第一次抹面，初凝后到终凝前用铁抹子碾压表面数遍，将表面不均匀、不规则裂缝闭合，最后用收光抹子第二次抹面，闭合收水裂缝，随后立即在混凝土表面覆盖塑料薄膜，使混凝土内蒸发的游离水积在混凝土表面进行保温养护，在薄膜上再盖草帘子。混凝土的养护（1）混凝土经过相关施工工艺处理后，应及时覆盖塑料薄膜并加盖草帘、棉毡等保温养护，以保证混凝土初凝前不受冻。根据施工工程部位及气温情况，可参照以下方法进行覆盖：当气温在 05