浅析低温季节混凝土施工.pdf
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1、浅 析低 温 季 节混凝 土施 工 混凝土工程 王 腾 郭海志 ( 中国水利水电第三工程局有限公司) 【 摘要】 我国许多地方有较长的寒冷季节。由于受工期制约,许多工程的混凝土低温季节施工是不可避免的。 防治混凝土受冻害损伤在低温季节施工中具有重大意义。本文从施工的一般原理、施工方法的选择、施工要 求 等方面对低温季节混凝土施工进行总结,给同类工程提供借鉴。 【 关键词】 混凝土低温季节施工原理方法要求 1 概述 我 国许多地方有较长 的寒 冷季节 。 由于受 工期制 约 , 许多工程在低 温季节 进行 混凝 土施 工是 不 可避免 的 。混 凝土受冻害损伤可以分为两种情况:剥落脱皮是由于 冻
2、融引起的混凝土表面材料的损伤; 内部损伤是表面 没有可见效应 而在混 凝土 内部 产生 的损 害 ,它 将导 致混 凝土性质改变 ( 如动弹性模 量降低 ) 。新浇 筑混凝 土受冻 害损伤后则会 导致混 凝土 冻胀 破坏 。四川 鸭嘴 河布 西 电 站 ,地处青藏高原 向 四川 盆地 过渡 地带 ,两岸 山岭 海拔 3 2 0 0 3 8 0 0 m,最 高 处 达 4 5 6 0 m。 流 域 多 年 平 均 气 温 5 4 ,极端最低气温 一2 O ,每年 1 O月至次年 4月气 温均在 O 以下,属高寒高海拔地区,防治混凝土受冻害 损伤在低温季节施工 中具有 重大意义。 2 混凝 土低
3、温季节施工的一般原理 混凝土拌 和物浇 灌后 之所 以能 逐渐 凝结 和硬 化 ,直 至获得最终强 度 ,是 南于 水泥 水化 作用 的结 果 。而水 泥 水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关 外 ,主要随温度 的高低 而 变化 。当温 度升 高 时 ,水 化作 用加快 ,强度增长也较快 ;而当温度 降低 到 O 时 ,存在 于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐 由液相 ( 水) 变为 固相 ( 水 ) 。这时参 与水泥水 化作 用的水 减少 了,因 此强度增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土 中的水完全变成冰,完全 由液相变为固相时,水泥水化 作用基本停 止,此 时强度就
4、不再 增长。 水变成冰后 ,体积 约增大 9 ,同时产生 约 2 0 0 0 k P a 的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石 内部形成的初 期强 度值 ,使混 凝土 受到不 同程度 的破坏( 即早期 受冻 破坏 )而降低 强 度。此外 ,当水 变成 冰后 ,还 会在 骨料 和钢 筋表面产 生颗 粒较 大 的冰凌 ,减 弱水 泥结 石与 骨料 和钢 筋的黏结力 ,从 而影 响混 凝 土的 强度 。当冰凌 融化 后 ,又会在混凝土内部形成各种各样的空隙,从而降低 混凝 土的密实性及耐久性 。 由此可见 ,在低 温季 节混 凝 土施工 中,水 的形 态变 化是 影响混凝 土强 度增 长 的关 键
5、。新 浇混 凝土 在冻 结前 有一段 预养期 ,可 以增加 其 内部 液相 ,减少 固相 ,加速 水泥的水化作用。混凝土受冻前预养期越长,强度损失 越小 。 混凝土化冻后 ( 即在常温条件下)继续养护 ,其强 度还会增长,不过增长的幅度大小不一。对于安全预养 期长、获得初期强度较高的混凝土受冻后,后期强度几 乎没有损失 。而对 于安全 预 养期 短 、获得 初期 强度 比较 低的混凝土受冻后,后期强度都有不同程度的损失。由 此可见,混凝土冻结前,要使其在正常温度下有一段预 养期 ,以加速水泥 的水 化作 用 ,使混 凝 土达 到不遭 受 冻 害的最低强度 ( 临界强度) ,即可达到预期效果 。
6、 3 混凝土低温季节施工方法 的选择 从上述分析 可知 ,在 低 温季 节混 凝土 施工 中 ,主 要 解决三个问题:一是如何确定混凝土最短 的养护龄期, 二是如何防止混凝土早期冻害,三是如何保证混凝土后 期强度和耐久性满足要求。在实际工程中,根据施工时 的气温情况、工程结构状况 ( 工程量、结构体形与外露 情况) 、工期 紧迫程度 、水 泥 的品种及价格 、早强剂 、减 水剂 、抗冻 剂 的性 能及 价 格 、保 温 材料 的性 能及 价 格 、 热源的条件等,选择合理 的施工方法 。一般来说 ,对于 3 1 水利水 电施工2 0 1 3 第 5期 总第 1 4 0期 同一工程 ,lI 】
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