高原地区低温早强高性能混凝土的质量控制
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作者: 王声
摘要：高原地区的气候特点会对混凝土工程的质量带来一定的负面影响，低温早强高性能混凝土的使用有效的改变了这一现状，增强了高原地区混凝土工程的使用安全。本文介绍了低温早强高性能混凝土的概念和工作原理，并提出了提高高原地区低温早强高性能混凝土质量的有效措施。
关键词：高原地区；低温早强高性能混凝土；抗冻性能；质量控
在海拔较高、气温较低的高原地区以及北方的冬季进行混凝土建筑的施工时，混凝土的强度与防冻性能都在很大程度上决定了混凝土的质量，从而对建筑物的使用寿命造成影响。
一、低温早强高性能混凝土的概念和作用
低温早强高性能混凝土则是在混凝土内部加入防冻剂、减水剂、引气剂、早强成分以及阻锈成分等外加剂，增强混凝土的抗冻性能，使混凝土在低温状态下不会发生冻胀效应等现象，并在经过低温硬化后达到设计要求的强度，在一定程度上增加了混凝土的耐久性，保证了建筑物的使用安全。由于低温早强高性能混凝土能够很好的解决低温状态下混凝土施工中存在的诸多问题，并可以保证建筑物的质量，使其在高海拔地区以及北方冬季的施工中得到了广泛的应用。
但低温早强高性能混凝土对配合比以及施工期间的要求较为严格，一旦工艺技术不达标，便会明显的降低混凝土的质量。因此，如何加强低温早强高性能混凝土的质量管理措施，进一步的提高混凝土的质量，是当前混凝土研究领域中备受人们关注的问题。
二、低温早强高性能混凝土的工作原理和指标要求
1.低温早强高性能混凝土的工作原理
低温早强高性能混凝土的内部加有防冻剂、引气剂、减水剂、早强成分以及阻锈成分的多种外加剂，改变了混凝土原有的性质，提高了混凝土的抗冻性能，使混凝土内部的水分在低温时也能够维持液态，杜绝了混凝土冻胀效应的产生，也避免了混凝土内部水分反复冻融给混凝土在强度和耐久度上带来的不利影响。另外，低温早强高性能混凝土在配合时需对原材料进行加热，并注重后期养护阶段的温度控制，使混凝土在较低的养护温度下仍然能够发生硬化，并在一定时期内达到设计要求的强度。
外加剂中的防冻组分能够降低混凝土内部水分的结冰温度，保证混凝土在一定负温下依旧能够正常的硬化。减水组分则能够改变混凝土的水灰比，减少混凝土内部游离水的比例，并增加水泥与水的接触面积，使水泥水化作用进行完全，在一定程度上提高混凝土的强度，并对混凝土抗渗能力与防腐蚀能力的提升有着积极的促进作用。早强组分的添加可以提高水泥水化的速度，令混凝土具备较好的早期强度，增强混凝土对早期冻害的抵抗能力。在混凝土中添加引起组分可以在混凝土内部形成分布均匀的微小空气泡，增强混凝土的抗冻融能力，同时也起到了提高混凝土抗渗能力的作用。另外，抗渗成分的加入可以在一定程度上堵塞混凝土内部大量存在的毛细孔隙，在增强混凝土的抗渗性的同时，显著地提高了混凝土的耐久性能。
2. 低温早强高性能混凝土的指标要求
由于低温早强高性能混凝土在配合时掺入的外加剂可以在一定条件下与混凝土内部的碱骨料发生反应，从而降低混凝土的强度和耐久性。同时，低温早强高性能混凝土常常应用在风沙较大的高海拔地区或北方地区，风力的作用也会对混凝土产生一定的破坏。这就要求低温早强高性能混凝土除了应具备较强的低温早强和抗冻性能外，还应具有抗碱骨料反应、耐盐腐蚀、抗氯离子侵蚀和抗风蚀破坏等能力。
具体的说，低温早强高性能混凝土的抗冻融循环次数应在300次以上，抗渗等级不应小于S12，混凝土表面非受力裂缝的平均宽度不得超过0.2mm，骨料膨胀率与岩石柱膨胀率均要维持在0.1%以下，同时混凝土还应具有一定的耐腐蚀和风蚀的性能，暴露在空气中的混凝土，砂浆的磨耗率应当保持在0.5kg/m2以下。
三、高原地区低温早强高性能混凝土的质量控制
（一）高原地区的气候特点对混凝土质量的不利影响
首先，高原地区的气温常年处于较低的状态，且昼夜温差较大，使混凝土在养护期间很容易遭受冻害，从而降低混凝土的强度和耐久性。
其次，高原地区的气候寒冷干燥，同时风沙较大，如果混凝的土浇筑与养护阶段没有采取合理的保温与保湿措施，便会导致混凝土的结构表面因失水过多而形成裂缝，降低混凝土的强度与耐久性，并对混凝土的抗渗性、护筋性以及抗冻融的能力造成损害。
最后，高原地区的河流与土壤当中，均不同程度的含有能够对混凝土产生侵蚀作用的有害离子，随着时间的流失，这些有害离子会对混凝土产生腐蚀作用，降低混凝土的耐久性，威胁建筑物的使用安全。
（二）如何提高高原地区低温早强混凝土的质量
1.原材料的选择
根据高原地区的气候特点和工程的具体类型，应该选择强度等级相对适中的普通硅酸盐水泥，同时保证水泥的质量达到相关的标准。混凝土中使用的骨料应选择质地坚硬、级配良好、不含有易冻矿物、无碱活性的材质，并对骨料的各项指标进行检验，尽可能的降低骨料与混凝土内部外加剂发生反应的可能性，提高混凝土的耐久性。外加剂的选择要根据混凝土的成分和施工过程对混凝土强度的要求类进行合理的配比，并对确定的外加剂进行适应性试验，统计混凝土的强度、耐久度、含气量、弹性模量、初凝时间以及终凝时间，保证混凝土的个性指标均能符合相关的标准。
2.配合比的选择
低温早强高性能混凝土在进行配合比设计之前，需要对原材料进行检验，根据所得的技术参数合理的确定混凝土的配合比，并进行试验，最终确定既能够满足工程的质量要求，又可以降低工程造价的混凝土配合比。
3.施工过程
在低温早强高性能混凝土的搅拌过程中，为了保证混凝土的施工质量，需要对原材料进行加热，并在保暖的大棚内进行拌制。在混凝土搅拌的过程中采用电子计量的方式，可以将误差控制在较小的范围内。在对用水进行加热时，应保证水温在60℃以内，并严格控制混凝土的搅拌时间。
混凝土的运输过程应当采取有效的保温措施，并尽可能的缩短运输的时间。同时对混凝土浇注的地点进行清理，保证混凝土抵达现场后能够第一时间进行浇注。混凝土浇筑完毕后，要及时对其进行保温保湿的养护，将混凝土内外的温差控制在15℃以内，直到混凝土的强度达到一定值后才可以进行拆模。而拆模后的混凝土同样需要进行养护，且养护时间不得低于14天。
5.混凝土的质量控制
首先，要保证水泥在进场后不得受潮，且原材料的种类与数量不得进行随意的改动，并保证原材料存放条件，不得使材料受冻，同尽可能的缩短原材料的存放时间。其次，在施工时应严格的对混凝土的各项指标进行控制，保证混凝土的质量。最后，在混凝土施工的全过程中，应该设置专人对工程的质量进行控制，保证工程的各个阶段均按照合理的工序进行，并加强对施工人员的培训力度，从根本上提高混凝土建筑项目工程的质量。
总结：
低温早强高性能混凝土的使用，改变了高原地区传统施工中混凝土抗冻性较差的状况，明显的提高了高原地区混凝土建筑的使用寿命和使用安全，对我国的社会主义现代化建设起到了积极的推动作用。
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