浅谈水泥混凝土低温条件下的施工措施

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　　摘要：青海省河南县地处青藏高原腹地，平均气温比较低，每年10月份以后平均温度就已经在0度以下，这些年来河南县的基础建设和公路建设比较多，而这些工程施工期较长，许多工程要在冬天施工，特别是对水泥混凝土工程，为缩短工期，因此需对混凝土低温状态下施工进行研究。
　　关键词：桥梁施工；低温；；施工；措施
　　
　　1、抗冻混凝土配合比要求
　　根据工程使用的混凝土根据不同的混凝土强度要求，选择合适的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥产品，不宜使用火山灰质硅酸盐水泥。宜选用连续级配的粗骨料，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%，细骨料含量不得大于3%，泥块含量不得大于1%；C25、C30混凝土选取不低于32.5#的普通硅酸盐水泥，C40、C50混凝土选择不低于42.5#的普通硅酸盐水泥。水灰比不大于0.6。水泥掺量不少于300kg/m3。在室外最低温度达到0℃时，首先加入适量的防冻剂，以提高混凝土的抗冻性。防冻剂掺量与适应温度较好。在气温低于防冻剂适应温度时，还应对水和骨料进行加热混凝土拌合前，对所用的砂、石骨料和水进行预热（水泥不得预热），保证混凝土出盘温度（根混凝土入模温度、混凝土运输车的保温能力、运距以及外界温度计算出）达到要求。按混凝土出机温度要求，原材料经过加热，送往拌和机进行拌和，然后运往浇筑地点进行浇筑和养生。为保证低温状态拌和的混凝土符合质量要求，需要采取措施才能完成。要保证混凝土安全地运往浇筑地点，还要按低温状态施工要求采取保温措施，对装料设备、运输机具进行适当的保温。
　　对于一般工程低温状态施工，通常是在施工现场拌制混凝土。由于拌合料加热使混凝土稠度加大等原因，为了加强搅拌效果，最好选用强制式搅拌机，尚应考虑低温季节特点，尽量选用容量大的搅拌机，减少使用台数，有拌合楼时，在满足施工要求情况下，尽量集中使用，减少低温状态施工费用，并便于管理。为了保证水泥的有效性，水泥不得与温度高于80℃的水接触，搅拌时应先加入骨料和水，再加入水泥。骨料不得带有冰块和雪团拌合时间较常温延长50%左右。低温状态施工时，应控制混凝土出盘温度在13～18℃之间。为保证混凝土的出机温度在15℃以上，一般采取了如下措施：砂、石骨料均覆盖堆放。在储料斗中安装气盘管对砂、石进行送气加热，保证砂、石温度在5℃以上。配备大容量水箱进行储水，对搅拌用水进行预热，温度控制在40～60℃。3．混凝土运输车均配备保温罩，必要时进行送气加热。
　　
　　2、低温施工措施
　　由于混凝土材料自身的特点，环境温度对混凝土工程施工质量的影响极大。低温状态一般日平均气温连续5天稳定低于5℃时即进入低温期施工；相反，当室外日平均气温连续5天稳定高5℃时解除低温状态施工。低温状态施工期的起止日期一般都要用当地的历史气象资料确定，也可经过实测或由甲、乙双方按照一定的原则协商统一划定。自然气温往往有一定的多变性，由于在新拌制混凝土中水的结冰温度在0～-2℃，当最低气温为0～-2℃时，可能会给未达到抗冻临界强度的混凝土造成冻害，损害其一系列物理力学性能。因此建议在日最低气温为0℃及其以下时，也应进入低温施工状态。
　　1）混凝土强度的增长取决于水泥水化反应的结果。水泥的水化反应和水及温度有关。当温度降低时，水的活性减弱，水化反应减慢，特别是当温度降低到0℃有以下时，混凝土中的水结成冰，水泥的水化反应停止，混凝土的强度增长也中止。因此如何形成水泥水化反应的环境是混凝土低温施工的关键环节之一。
　　2）当温度低于5℃时，与常温相比，混凝土强度增长缓慢。在5℃条件下养护28天，其强度增长仅能达到标准养护28天的60%左右。当温度降至0℃以下时，特别是温度下降到混凝土液相冰点（新浇筑的普通混凝土内部液相冰点温度为-0.3℃～-0.5℃）以下时，混凝土中的水开始结冰，其体积膨胀约为9%，此时混凝土内部结构可能遭到破坏，称为混凝土冻害。其宏观表现为混凝土的强度损失。因此低温施工的混凝土，一方面，为满足施工进度要求，必须采取特殊措施使混凝土强度能够较快增长；另一方面，要在混凝土受冻前能尽快达到其抗冻害的临界强度。这些都要求对低温施工的混凝土采取一系列措施，如加热保温措施，以便满足水泥水化反应的环境条件。
　　3）为了给低温施工的混凝土创造一个正温养护环境，常采取材料预热、保温、养护期间加热等措施，不仅施工技术较复杂，费用较高，而且对能源供给的要求也较高。
　　
　　3、结语
　　低温是混凝土工程质量事故的多发季节，而且在时间上有明显的滞后性。由于事故多发生较晚，所以处理难度较大，因此必须尽量提高低温混凝土施工措施的可靠性，对能源供给的可靠性也要提出相应要求。我国气候属大陆气候，低温状态除了经常有寒流袭击，气温变化频繁，须注意防护外，由于风速较大，还要注意防风，避免混凝土养护期间的失水。当天气严寒、气温较低，对于不太厚大的结构构件，混凝土浇筑后，要求强度能有较快的增长，若只做简单的保温蓄热，混凝土的强度增长达不到预期要求，则需要利用外部热源对新浇筑的混凝土进行加热养护。实践表明，桥梁低温施工中应做好充分的思想准备、组织准备和物质准备，制定严密的技术保证措施和方案，加强人员教育、培训和管理，加强施工过程监控，做好每个工作环节和细节工作，才能保质保量、安全地完成低温施工任务。
　　
　　参考文献：
　　[1] 中华人民共和国建设部．中华人民共和国行业标准．《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）．
　　[2] 王建奇，李小林．浅谈高寒地区低温状态施工技术管理[J].山西建筑，2006，32（4）

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