基于高温条件的混凝土施工技术
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摘要 在气温高、湿度低的夏季,新浇注混凝土会出现凝结速度快、强度低等问题,这对混凝土的搅拌、运输、浇注、养护等各个环节都有特别的要求。我们从前期准备、搅拌及运输过程、浇注过程、后期养护四个方面进行分析,以协调成本、质量及可实施性,以选择最佳方案来应对高温危害。
关键词混凝土高温施工技术
在气温高、湿度低的夏季,新浇注的混凝土会出现凝结速度快、强度低等问题,这对混凝土的搅拌、运输、浇注、养护等各个环节都有特别的要求。通常规范里规定了混凝土浇注最高温度和内外温差,用来控制其强度和耐久性。但高温条件下浇注混凝土情况十分复杂,仅仅限制最高温度还不够,施工人员应采取有效的技术措施,以消除或降低高温带来的不利因素,需要明确的是高温对混凝土造成的损害不可能完全消除,我们要做的是协调成本、质量及可实施性以选择最佳方案,使危害降到最小。
新浇注混凝土在20度以上常出现的问题包括以下几个方面:混凝土用水量增加;坍落度损失增大;凝结速率加快,抹面、压实、硬化困难;产生裂缝的机会增加;若掺用减水剂,则因温度高,气泡易挥发,控制含气性的难度增大。以下我们从前期准备、搅拌及运输过程、浇注过程、后期养护四个方面进行分析说明。
一、前期准备
夏季混凝土施工对前期准备有着特殊的要求,为了保证搅拌时各种材料的温度保持在最低,有一些行之有效的方法。
第一,应做好施工设计,根据气温条件适当调整工作时间。一般来说,避免在日最高气温时浇筑混凝土,可以安排在晚间浇筑,这样受风和温度的影响相对较小,还可以在湿度较高的日出时达到终凝,能够有效避免混凝土裂缝。
第二,拌合物温度应通过冷却使其尽可能降低。原材料尽可能的遮盖庇荫,必要时可以浇凉水,如,可以往骨料堆上喷水、喷雾使之冷却,蒸发散热。
二、搅拌及运输过程
在这一过程中,运用一些技术或者方法可以避免混凝土的温度进一步升高。从而,为高温下混凝土浇筑做好充分准备。
第一,优化混凝土配合比。采用合理的配合比,能够保证混凝土的性能又能避免高温危害。可以选用高温高效外加剂,减少混凝土绝热温升,使用减水剂或以粉煤灰取代部分水泥以减小水泥用量,低水泥用量可以有效降低混凝土的温度,但要能保证混凝土强度和耐久性的需要。同时在混凝土浇筑条件允许的情况下增大骨料粒径,恰当的使用掺和材料可以明显延长凝结时间、降低升温。
第二,由于水的比热高,降低水温可明显降低混凝土的温度,因此搅拌水温对混凝土温度影响较大。水温较其它成份容易控制,且用量相对较少,冰替代一部分拌合水,是目前降低混凝土拌合温度有效的方法,但要注意冰的使用量,不能超过搅拌水总量的75%。
第三,在一定搅拌速度下尽量减少转数,以避免混凝土任何不必要的吸热。拌好后应尽快浇注,混凝土供应与工地需紧密联系。混凝土的运输距离如果较长,可以用缓凝剂控制混凝土的凝结时间,但应注意缓凝剂的掺量应合理。另外,在夏季将搅拌机的鼓筒外面漆成白色,可使鼓筒吸收阳光辐射热能明显减小。
三、浇注过程
这一环节是最重要的,要利用一切可行的办法,正确处理好各方面降温工作,从而为高温环境下浇筑的混凝土质量提供有力保证。
第一,与混凝土接触的各种工具、模具、设备和材料等,不要直接受到阳光曝晒,必要时应洒水冷却。放置模具的地面应当湿润,浇筑混凝土地面时,应先湿润基层和地面边模。
第二,混凝土应该以连续、快速的方式浇筑,捣固与抹面尽量不拖延,施工各环节有效连接,以避免混凝土暴露在不利的环境里。
第三,混凝土浇筑过程中应严格控制浇筑厚度,一次摊铺厚度不大于60cm,在浇筑面布料应按照事先制定好的方案由中间向四周均匀布料,避免因布料不均而引起混凝土出现局部缺陷。
四、后期养护
在混凝土浇注后,还需要及时养护,要保持在均匀且温和的温度条件下,使其强度充分地发展,避免出现裂缝等问题。从最终强度来看,初期养护温度高,比浇注温度高危害还要大,还应防护避免由于降温过快产生温度裂缝。当根据具体气候条件,发现混凝土有塑性收缩开裂的可能性时,应采取措施,如喷洒养护剂等。
第一,防止干燥。在浇筑后的两天内,应保证混凝土处于充分的湿润状态。在不损伤混凝土的条件下,应尽量让附近的模板和钢筋冷却,使抹面后混凝土蒸发的水分少些。另外,在抹面后覆盖易于取掉的密封薄膜或者采用保水膜,拆除模板后,新露出的表面应用湿土均匀覆盖。保湿养护可以让混凝土强度发展,并尽量减小早期的干燥收缩。当工地条件不允许湿养护时,喷洒养护剂是最适用的养护方法,具有补偿收缩的作用,有效减少裂缝出现。
第二,要根据混凝土温度和环境等变化及时调整养护措施,严格控制混凝土的内外温差过高,养护期间混凝土的内部与表面温差不宜超过20℃。
第三,养护剂的使用。在高温的环境下,养护剂对混凝土养护是较为实用的。可在养护剂中掺些白色颜料,白色养护剂所形成的薄膜能反射太阳光,减少吸收热量,有效抑制混凝土的升温。
总之,高温条件对混凝土强度及耐久性的不利影响不可避免,施工人员必须在施工之前、施工过程中及后期养护三个方面认真对待,必须对各个环节进行检测确认,利用一些必要的技术措施,尽量控制拌合物的温度,缩短浇注与养护的耽搁,做好混凝土冷却降温的工作。
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