混凝土冬季施工的病害

2022-10-14 19:57:02 字數 2640 閱讀 6148

在冬季施工中,溫度是影響混凝土施工質量的乙個重要因素。在低溫的狀況下進行混凝土施工,混凝土中的水向冰轉變體積增大的同時也會使混凝土內部應力增大[1],在飽和封閉狀態下可達到208.2mpa,這是任何強度的混凝土所無法承受的。同時,混凝土在凍結過程中,由外向裡會產生由低向高的溫度梯度和化學梯度,自由水向低溫區移動,混凝土中心部位水分過少而外部水分過於飽和,相應的中心部分收縮及外部結冰區體積膨脹,結構劣化,最終會導致混凝土結構產生巨大缺陷[2]。

混凝土冬季施工的主要凍害有新鮮混凝土受凍、早期混凝土受凍、成齡混凝土受凍。因此,在混凝土冬季施工中要時刻注意混凝土攪拌溫度、混凝土出罐溫度、混凝土入模溫度、混凝土終凝溫度和混凝土養護溫度的變化[3]。

2混凝土冬季施工常見措施

混凝土冬季施工一直是土建工程中的乙個重要組成部分。目前常見的施工方法主要表現為以下幾個方面: a)在混凝土配合比設計中進行優化,增加適量的抗凍性強的骨料和水泥,同時在必要時摻入引氣劑、抗凍劑等提高混凝土抗凍性的外加劑[4];b)對澆築中的混凝土進行溫度控制,必要時搭設暖棚施工或大功率的發熱電扇; c)對澆築後的混凝土進行養護。

混凝土澆搗後,之所以能逐漸凝結硬化,主要是因為水泥水化作用的結果,而水化作用則需要適當的溫度和濕度條件[5,6],因此為了保證混凝土有適宜的硬化條件,使其強度不斷增長,必須對混凝土進行養護。此外,在混凝土尚未具備足夠的強度時,水分過早的蒸發還會產生較大的收縮變形,出現乾縮裂紋,影響混凝土的耐久性和整體性。所以混凝土澆築後初期階段的養護非常重要,混凝土終凝後應立即進行養護,幹硬性混凝土應於澆築完畢後立即進行養護。

一般養護方法是在澆築後的混凝土上面鋪蓋草墊,有條件的可覆蓋一層電熱毯[7,8](如圖1所示)。

例項分析

3.1工程例項及氣候條件

該瀋陽車站全長155.6m。其中車站北端及中間兩端主體結構為三層三跨式站台車站,長118.

5m,車站標準段總寬22.9m,有效站台寬度為14m。車站底板埋深23m,頂板覆土1.

2m。車站南段總長37.1m,為三跨三連拱車站,地下一層為裝置層,地下二層為裝置層,站台寬14m,車站拱頂埋深6.

4m。瀋陽市屬於北溫帶半濕潤的季風性氣候,同時受海洋、大陸性氣候控制。冬季寒冷漫長,春季乾燥多風,夏季炎熱多雨,秋季涼爽濕潤。一年中降雨多集中在6~9月份,年平均降雨量為720mm。

一年平均氣溫為7℃~8℃, 1月平均氣溫為-11.4℃,極端最高氣溫為38.7℃,極端最低氣溫達到-33.

1℃,每年11月中旬開始封凍,翌年3月初解凍。凍結厚度約為1.2m。

瀋陽每年10月下旬進入冬季施工,直到次年4月上旬。冬季多為西北風、北風,最大風速為12m/s~15m/s。

3.2暖棚法施工控制

暖棚法施工控制主要如下:

a)搭設暖棚後,在棚內布置測溫點,測溫點一般選擇在離底面0.5m、側牆3m混凝土頂面進行布置,縱向每隔5m進行布置,離底面50cm高度處必須設點,各測溫點要按時檢測,每夜不得低於4次,測量溫度不得低於5℃[9];

b)養護期間應測量棚內濕度,混凝土不得有失水現象,當有失水現象時,應及時採取增濕措施;

c)暖棚內出入口應有專門的人員負責管理,並採取防止棚內溫度下降或引起風口處混凝土受凍措施[10];

d)根據《簡明施工計算手冊》,暖棚法熱量損耗採用以下公式計算:

q=3.6mbk(tb-ta)/βv

式中: mb———表面係數(取0.42m~1m);

k———暖棚結構的平均傳熱系數(取1.4w/(m2·k));

tb———暖棚溫度(取15℃);

ta———暖棚外大氣溫度(取-20℃);

β———散熱係數(取1.5);

v———暖棚體積(取400.25m3);

代入計算得: q=4448.0583kj/h。

3.3質量監理控制

質量監理控制要點如下:

a)詳細檢查混凝土冬季施工方案,確保混凝土冬季施工有個詳細的計畫安排;

b)檢查現場施工條件以及安全情況,對直接參與混凝土冬季施工人員的資質進行核實,確保施工過程安全可靠;

c)在混凝土攪拌運輸過程中,重點關注混凝土的出機溫度和入模溫度,督促施工單位做好測溫記錄工作,隨時抽查,按照規範規定,混凝土的出機溫度不宜低於10℃,入模溫度不得低於5℃[11],為此,混凝土輸送中要採用草簾外纏塑料布或溫度棉氈外纏被動絲布等保溫措施,以確保入模溫度;

d)對澆築後成品的養護,注意控制暖棚的溫度,使其一直保持在乙個較好的溫度狀態,時刻到現場監督施工單位測溫人員作溫度、濕度記錄;

e)對混凝土強度進行評定,混凝土冬季施工應比常溫施工至少留置3組同條件下試塊,一組用於檢驗混凝土受凍臨界強度,一組用於轉入常溫28d後測定混凝土的強度,另外一組用於檢驗混凝土拆模的強度[12-15],同樣條件下混凝土試塊應放在結構相同的條件下進行養護,冬季施工標準養護試塊一般都不能代表現場混凝土的實際強度情況;要了解現場混凝土的真實強度最好通過同條件試塊,有些構件必須控制拆模、起吊時的強度,鑑於此,須多做幾組同條件試塊,以準確掌握現場混凝土的強度發展情況。

4結語 由於混凝土自身物理、化學性質的特點,在冬季施工中易於受到溫度變化的影響而產生病害。由溫差變化產生的溫度應力是冬季混凝土施工產生病害的內部原因,後期混凝土養護不當是產生病害的人為原因。因此,在混凝土冬季施工中,控制混凝土的入模溫度和後期養護溫度十分關鍵。

本文結合瀋陽地鐵某車站混凝土冬季施工的實際情況,針對混凝土冬季施工易於出現病害的種類、產生病害的機理及影響混凝土冬季施工強度因素等具體情況,總結了在施工過程中對混凝土冬季施工質量的監理控制措施,可為類似工程質量監理提供借鑑。

關於冬季混凝土施工的通知

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