0 前言
預(yù)拌混凝土施工質(zhì)量受各方面影響比較大,特別是季節(jié)變化時,對混凝土施工質(zhì)量影響的因素更多,混凝土企業(yè)負責(zé)人除了要嚴把原材料的進場關(guān),技術(shù)人員也要及時調(diào)整并更新原材料的品種和型號,對原材料要進行嚴格檢測,并通過大量的混凝土試配,確定合理的生產(chǎn)配比。另外,隨著氣候及環(huán)境的變化,要選專門人員對原材料性能進行及時檢測,確定好合理配比后進行組織生產(chǎn)。生產(chǎn)上,要提前準備好滿足當(dāng)前環(huán)境氣候條件的生產(chǎn)、施工及養(yǎng)護工具。并對惡劣天氣提前做好技術(shù)準備。預(yù)拌混凝土季節(jié)變化時的養(yǎng)護工作對于混凝土的重要性不言而喻,因此,應(yīng)該引起足夠的重視。
1 預(yù)拌混凝土高溫季節(jié)的養(yǎng)護管理
當(dāng)月平均氣溫超過 25℃ 時,即可以采用夏季炎熱條件下混凝土的施工方法和施工措施。高溫天氣一般具有幾個特征:氣溫較高、晝夜溫差相對較大、相對濕度小、風(fēng)速大、太陽輻射強等,這些因素都會給混凝土的攪拌、運輸、澆筑及養(yǎng)護造成一系列的影響,混凝土高溫條件下施工必須考慮養(yǎng)護措施。
混凝土澆筑完成后,施工并沒有結(jié)束,對混凝土的養(yǎng)護是確保施工質(zhì)量的重要措施,尤其在高溫季節(jié),對混凝土養(yǎng)護不及時,不僅會造成混凝土強度降低,還會產(chǎn)生塑性收縮裂縫,影響混凝土耐久性。因此,在澆筑完成后,應(yīng)高度重視養(yǎng)護工作。
高溫季節(jié)混凝土的養(yǎng)護,在振搗、抹面后,應(yīng)立即在其表面覆蓋薄膜等,確保初凝前的混凝土板面覆蓋塑料薄膜進行保濕養(yǎng)護。施工時最好是邊抹面邊養(yǎng)護,在不能覆蓋的情況下,可在表面噴水防止表面干燥,夜間也要不間斷連續(xù)進行。對齡期較早的混凝土進行灑水養(yǎng)護時,灑水間斷操作會使混凝土忽冷忽熱,容易造成龜裂,因而要保證一直處于濕潤狀態(tài)。另外,防止溫度驟變,避免暴曬、風(fēng)吹和暴雨澆淋。在氣溫變化較大時,要用保溫材料加以保暖。對于重要結(jié)構(gòu),至少養(yǎng)護 28d,停止養(yǎng)護時也要逐漸干燥,避免產(chǎn)生裂縫。
混凝土在養(yǎng)護期間,要確?;炷涟迕嫔喜簧先思岸逊胖匚?,使混凝土能有足夠的時間產(chǎn)生抵抗變形的早期強度。
對于特殊混凝土,更應(yīng)該注意澆筑、振搗和養(yǎng)護的措施,以保證工程質(zhì)量。
(1)道路混凝土
對于道路混凝土,宜在 2 小時內(nèi)卸完,進行及時進行振搗、抹面、壓紋等處理,并進行覆蓋保濕養(yǎng)護,如蓋麻袋、濕草袋,噴灑養(yǎng)護劑等?;炷两K凝時應(yīng)及時切縫,以防止混凝土收縮受到約束應(yīng)力而產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。
對氣溫較高、濕度變化大且風(fēng)速較大的天氣,尤其是早上或中午澆筑的混凝土路面、地面等大面積混凝土,應(yīng)增加壓光的次數(shù),并盡早覆蓋、并保濕養(yǎng)護。最好能避開大風(fēng)、高溫天氣。
(2)大體積混凝土
對大體積混凝土,或垂直距離較大的結(jié)構(gòu),施工中采取分層澆筑的方式,每層澆筑厚度控制在 300~500mm,確保在混凝土初凝前覆蓋第二層并加強交界面的穿插振搗工作。炎熱天氣澆筑混凝土?xí)r混凝土的入模溫度宜控制在 30℃ 以下,混凝土澆筑后應(yīng)及時進行覆蓋等保溫保濕養(yǎng)護,降低混凝土內(nèi)外溫差,把混凝土澆筑體里表溫差控制在 25℃ 以內(nèi),表面與外界的溫差控制在 20℃ 以內(nèi)。在條件許可的情況下應(yīng)避開白天高溫時段,安排夜間澆筑混凝土,減少因溫度產(chǎn)生的裂縫。
大體積混凝土施工前應(yīng)做好溫控監(jiān)測點的布置,做到溫控施工。監(jiān)測點的布置,應(yīng)能真實地反映出混凝土澆筑體內(nèi)最高溫升、內(nèi)外溫差、降溫速率等技術(shù)參數(shù),降溫速率應(yīng)控制在 2.0℃/d 以內(nèi)。
(3)地下室混凝土
對地下室混凝土,應(yīng)采取分段、分層進行澆筑,常采用補償收縮混凝土(如添加膨脹劑、防水劑等)或增加加強筋,澆筑完畢后,墻體在終凝后 1~3 天可松動兩側(cè)模板,并在墻體頂部淋水進行養(yǎng)護。拆模后,應(yīng)盡快用麻袋或草袋覆蓋墻兩側(cè),保濕并連續(xù)噴水養(yǎng)護至 14 天。
(4)特殊部位混凝土
對施工進度較慢的部位,如柱、墻、橋墩等,應(yīng)采用大一級的坍落度配合比,或以多次少裝的方式進行配送,避免混凝土超長時間的施工。脫模后,柱、墩宜用濕麻袋或草袋圍裹并噴水養(yǎng)護,或用塑料薄膜圍裹自身養(yǎng)護,也可涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。
(5)高強、高性能混凝土
強度等級不低于 C60 的混凝土都屬于高強混凝土。高強混凝土的特點是高水泥、高摻合料用量,水灰比較小。在約束狀態(tài)下混凝土極易因溫度收縮、自收縮和干燥收縮引起早期裂縫的產(chǎn)生。施工時,混凝土澆筑完畢必須加強早期養(yǎng)護,把混凝土與外界的溫差控制在 20℃ 以內(nèi),混凝土的表面要始終保持濕潤狀態(tài),潮濕養(yǎng)護不得少于 10d。在風(fēng)速較大的環(huán)境下養(yǎng)護時,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆里L(fēng)措施。
2 預(yù)拌混凝土冬期施工的養(yǎng)護管理
根據(jù)相關(guān)規(guī)定,當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù) 5 天低于 5℃ 時,即進入冬施,此時的混凝土工程應(yīng)采取冬期施工措施。可以取第一個連續(xù) 5 天穩(wěn)定低于 5℃ 的日期作為冬期施工的起始日期,當(dāng)氣溫回升時,取第一個連續(xù) 5 天穩(wěn)定高于 5℃ 的日期作為冬期的終止日期,起始日和終止日即為混凝土冬期施工期。
混凝土冬期施工的實質(zhì),即在自然低溫環(huán)境下,采取防凍、防風(fēng)等措施,保證混凝土的水化硬化按照預(yù)期的目的,達到滿足工程設(shè)計和使用的要求。當(dāng)自然環(huán)境氣溫降低到 0℃以下時,達到混凝土中的液相冰點,混凝土中的水開始結(jié)冰,其體積會發(fā)生膨脹(體積膨脹為 9%),此時的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)會遭到破壞,即為混凝土的凍害。其表現(xiàn)為強度有損失,物理、力學(xué)性能遭到損壞。我國北方區(qū)域較大,華北、西北、東北區(qū)域是冬期施工的主要區(qū)域,冬季施工季節(jié)較長,且環(huán)境溫度較低,為了保證建筑工程常年施工,以推動經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展,加強預(yù)拌混凝土冬期施工的混凝土養(yǎng)護工作具有重要意義。
混凝土冬期施工方法有多種,如蓄熱法、暖棚法、蒸汽加熱法等。具體采用何種施工方法,應(yīng)根據(jù)實際工程、結(jié)構(gòu)特點、施工的基本環(huán)境考慮,從經(jīng)濟、適用、可行、簡便出發(fā)。
2.1 蓄熱法
蓄熱法主要用于日平均氣溫 -10℃ 左右,結(jié)構(gòu)比較厚大的工程。蓄熱法是通過加熱骨料、拌合用水等原材料而獲得初始熱量,與水泥水化熱一起,選用適當(dāng)?shù)谋夭牧蠈仓幕炷吝M行保溫,從而延緩混凝土的冷卻速度,保證混凝土在較高的環(huán)境溫度下水化并硬化,達到滿足混凝土抗凍臨界強度的一種施工方法。
蓄熱法施工較為簡單,施工費用不多,適用于氣溫不太寒冷的地區(qū)。有研究表明,對大型深基礎(chǔ)和地下建筑,如地下室、地基及室內(nèi)地坪等,采用此種方法能取得良好的效果。所以此類建筑易于保溫,且熱量損失較少,能夠保證混凝土在正溫條件下合理的水化,從而達到抗凍的臨界強度。另外,對表面系數(shù)較大的結(jié)構(gòu)和較為寒冷的區(qū)域仍然可以使用。
2.2 暖棚法施工
暖棚法是在建筑物或構(gòu)筑物的周圍搭設(shè)圍護結(jié)構(gòu),通過人工加熱的措施使結(jié)構(gòu)內(nèi)的空氣保持正溫,混凝土澆筑和養(yǎng)護均在圍護結(jié)構(gòu)中進行,使得混凝土的養(yǎng)護如同在常溫中一樣。此種方法工作效率高,能保證混凝土施工質(zhì)量,不易發(fā)生凍害,但需要耗費大量的保溫材料和人力物力,其在較大的空間內(nèi)需要消耗大量的能源,且能源利用率低下,費用增加較多。
采用暖棚法施工時,圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度應(yīng)保持在5℃以上,且由專門的人員來測試及控制內(nèi)部的溫度,同時保證暖棚的出口混凝土不可受凍。當(dāng)混凝土在養(yǎng)護期間有失水現(xiàn)象時,應(yīng)及時采取增濕措施,在表面灑水。另外,對于暖棚內(nèi)的煙或易燃燒的氣體要及時排除,避免人員中毒或出現(xiàn)火災(zāi)等情況。
此方法一般用于地下結(jié)構(gòu)和混凝土施工密集的結(jié)構(gòu)工程。
2.3 蒸汽法施工
2.3.1 蒸汽養(yǎng)護法的優(yōu)點及適用范圍
蒸汽養(yǎng)護法即利用熱蒸汽對混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件進行均勻加熱,使混凝土溫度升高,水泥水化加快,并迅速硬化。蒸汽法施工工藝主要分為兩種:一是混凝土澆筑完畢后,讓熱蒸汽與混凝土結(jié)構(gòu)直接接觸,用熱蒸汽的溫度和濕度來養(yǎng)護剛澆筑的混凝土;另一種將熱蒸汽通過某種形式傳導(dǎo)給澆筑的混凝土,保證混凝土水化所需要的溫度,為強度的增加提供條件。
蒸汽施工法的優(yōu)點是:蒸汽具備較高的熱量和濕度,能與混凝土充分接觸,保證了混凝土持續(xù)水化的溫度和濕度,但成本相對較高,且溫度和濕度控制難,熱能的利用率也不高,需要鋪設(shè)管道,也容易引起冷凝和冰凍。
蒸汽法養(yǎng)護按照不同的加熱方式可以分為蒸汽室法、蒸汽套法、毛管模板法、蒸汽熱模法和內(nèi)部通氣法,其特點及使用的范圍見表 1。
2.3.2 蒸汽養(yǎng)護法的注意事項
(1)蒸汽養(yǎng)護法應(yīng)使用低壓飽和的蒸汽,若施工現(xiàn)場為高壓蒸汽,需通過減壓閥調(diào)節(jié)壓力后才能使用。
(2)對于普通硅酸鹽水泥混凝土,蒸養(yǎng)的最高溫度不得高于 80℃;對于礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土,蒸養(yǎng)的最高溫度不得高于 85℃。
(3)采用蒸汽養(yǎng)護混凝土結(jié)構(gòu)時,要合理地控制蒸汽升溫與降溫的速度。當(dāng)結(jié)構(gòu)物表面系數(shù) ≥6 時,升溫速率控制在 15℃/h,降溫速率控制在 10℃/h;當(dāng)結(jié)構(gòu)物表面系數(shù) <6 時,升溫速率控制在 10℃/h,降溫速率控制在 6℃/h。
在我國北方地區(qū),冬季平均氣溫在零下 5℃ 以下,特別是冬季晝夜溫差大,大風(fēng)天氣較多,氣候干燥,若養(yǎng)護措施不當(dāng),對混凝土質(zhì)量將造成重大影響,嚴重的將造成混凝土結(jié)構(gòu)破壞,導(dǎo)致產(chǎn)生危險建筑,造成巨大的經(jīng)濟損失。因此更應(yīng)該引起重視,采取適宜的冬期施工的養(yǎng)護工藝。
對于剛澆筑的混凝土,不宜直接覆蓋保溫材料,應(yīng)立即在混凝土表面覆蓋薄膜并加蓋草簾進行養(yǎng)護,這樣一方面使混凝土內(nèi)部蒸發(fā)的水份供給表面養(yǎng)護,同時保證混凝土初凝前不受凍。大體積混凝土在進行二次抹面壓實后,應(yīng)立即覆蓋加以保溫。
2.5 混凝土澆筑后的注意事項
冬季混凝土初凝一般在 8~10 小時,終凝在 12~15 小時,這期間應(yīng)做好混凝土的抹面工作,在終凝前做好二次抹面,將表面不規(guī)則、不均勻的縫閉合。對特殊工程或特殊部位,可以多增加幾次收面工作,這樣可以盡量減少裂縫的產(chǎn)生。振搗完畢后,要對其用木抹子拍實抹平,并進行如下的養(yǎng)護工藝:
(1)混凝土澆筑后,表面應(yīng)立即用塑料薄膜覆蓋,同時根據(jù)工程需要,采取必要的保護措施,尤其在正負溫交替的環(huán)境中,要做到防寒、防風(fēng)、保溫、保濕工作,避免剛澆筑的混凝土表層反復(fù)凍融。
(2)摻防凍劑的混凝土一般采用負溫養(yǎng)護法,當(dāng)日均氣溫低于 5℃ 時,不得對其進行澆水養(yǎng)護。
(3)混凝土內(nèi)部溫度降到防凍劑規(guī)定溫度之前,混凝土必須達到臨界受凍狀態(tài),如未達到,則應(yīng)繼續(xù)加強保溫、保濕工作。
(4)混凝土模板和保溫層應(yīng)在混凝土溫度冷卻到 5℃ 時方可拆除,或在混凝土表面溫度與外界溫度相差不到 20℃ 時拆模,拆模后的混凝土應(yīng)及時覆蓋,待其緩慢冷卻。
(5)搞好擋風(fēng)及封閉工作,提高保溫效果。
(6)養(yǎng)護初期,可以派專人負責(zé)詳細測試并記錄環(huán)境及混凝土的溫度變化,每晝夜至少進行 4 次以上的測量,以便發(fā)現(xiàn)問題后采取相應(yīng)的補救措施。
摻有粉煤灰和外加劑的混凝土,終凝后應(yīng)立即進行覆蓋保溫養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不得少于 14d。若早期養(yǎng)護不到位,混凝土 28d 強度將受到影響。
3 春秋季節(jié)混凝土施工養(yǎng)護管理
春秋季節(jié)施工的混凝土,因外界環(huán)境的變化,混凝土也應(yīng)該注意養(yǎng)護工作,養(yǎng)護在混凝土澆筑完畢后進行,生產(chǎn)上應(yīng)按照以下要求進行操作:
(1)澆筑完混凝土后,應(yīng)立即在其表面覆蓋薄膜,加強混凝土的保濕養(yǎng)護,對不能覆蓋薄膜養(yǎng)護的區(qū)域,應(yīng)進行噴霧養(yǎng)護。
(2)養(yǎng)護時間一般不低于 7d,夜間也要不間斷進行,特殊部位要增加養(yǎng)護時間。
(3)在干燥多風(fēng)的季節(jié),灑水養(yǎng)護對導(dǎo)致混凝土表面忽干忽濕,容易產(chǎn)生裂縫,因而灑水作業(yè)必須保證混凝土表面充分潤濕。
(4)對摻加有緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土,養(yǎng)護時間不要低于 14d,以便混凝土能得到很好的養(yǎng)護,防止產(chǎn)生早期裂縫的問題。
(5)混凝土澆筑完畢,達到一定強度后,必要時可松動兩側(cè)模板,并繼續(xù)養(yǎng)護。
4結(jié)束語
預(yù)拌混凝土的使用越來越廣泛,預(yù)拌混凝土本身的質(zhì)量固然對工程質(zhì)量有直接和重要的影響,但是,大量的實踐表明,混凝土施工的養(yǎng)護對工程最終質(zhì)量非常關(guān)鍵,特別是高溫季節(jié)、低溫季節(jié)和春秋環(huán)境變化比較大的季節(jié),養(yǎng)護有其各自的特殊性,應(yīng)該要因地制宜、因時制宜進行混凝土的養(yǎng)護管理以保證工程質(zhì)量。
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