0 引言
预拌混凝土冬期施工,因为气温偏低,所以按照常温下的方法生产和使用混凝土显然是不可取的。无论是对原材料、配合比、生产工艺还是施工工艺,都必须采取一定的措施后方能满足冬期施工的要求。而混凝土冬期施工所采取的各种技术措施,都是为了防止混凝土在其达到受冻临界强度前遭受冻害致使混凝土强度受到损失和降低其耐久性。
1 冬期施工的定义与期限划分
1)、冬期施工的定义
中华人民共和国行业标准《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104)第1.0.3条明确规定:根据当地多年气象资料统计,当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工,当室外日平均气温连续5d高于5℃即解除冬期施工。
2)、冬期施工的期限划分
根据冬期施工的定义,冬期施工期限划分为:室外日平均气温连续5d稳定低于5℃的起始日至室外日平均气温连续5d高于5℃的终止日。
在呼和浩特地区,根据近10年来的气象资料统计,冬期施工期限一般为每年的11月8日至下年的4月6日前后,即每年的立冬日至下年的清明日前后。包头市土默特右旗和呼和浩特地区相差无几,而乌兰察布市四子王旗冬施的起始日和终止日与呼和浩特地区相比则分别提前和推后约半个月的时间。
但是,在未进入冬期施工期前和已出冬期施工期后,突遇寒流侵袭气温骤降至0℃以下时,为防止负温产生受冻,亦应按冬期施工的要求对混凝土施工采取应急防护措施。
2 冬期施工的准备工作
1)、人员准备
(1)、成立专门的冬施领导小组,主要负责计划、实施、检查冬施工作。
(2)、还要有具体实施的人员,如:司炉、测温、外加剂、防积雪、车辆调配、安全等。
2)、材料准备
(1)、水泥:宜采用P.O 42.5R水泥。
(2)、砂子:宜采用低含水率,低含泥量及泥块含量、清洁并不含有冰雪、冻块及其它易冻裂物质的中粗砂(场地较大的单位可提前储存,以免冬期受冻结块影响使用)。
(3)、石子:宜采用级配连续,低含泥量及泥块含量、清洁并不含有冰雪、冻块及其它易冻裂物质的机碎石。
(4)、掺合料:宜采用Ⅱ级(含)以上粉煤灰、S75级(含)以上矿渣粉。
(5)、防冻剂:宜采用通过3C认证的复合型混凝土防冻剂,兼有防冻、早强、引气、减水等功能。但要了解其主要成分和适用范围并应按《混凝土防冻剂》(JC 476)做好进场验收工作,含气量宜控制在3.0%~5.0%。
(6)、拌合水:≤60℃的温水,采用蒸汽锅炉并通过汽水热交换器加热,节能、高效。
3)、设备、设施及其它准备
(1)、职工防寒用品。
(2)、热水锅炉及汽水热交换器、储水池(最好在池壁外加保温层)。
(3)、供暖系统。
(4)、搅拌车保温套。
(5)、骨料仓及外加剂池清理。
(6)、骨料防积雪用苫布(指露天堆放的骨料仓)。
(7)、搅拌车、泵车及装载机冬季用机油、柴油及防冻液。
(8)、热水及采暖用煤。
4)、技术准备
(1)、制定冬期施工技术方案,做好预拌混凝土冬期施工技术交底工作。
(2)、熟悉和掌握有关混凝土冬期施工的各种标准、规范和规程,熟悉冬期施工方案,掌握冬期施工的具体要求、措施,并认真贯彻执行。
(3)、做好冬期施工前的混凝土配合比试验工作。
(4)、制定测温制度。
(5)、配置-30℃及以内刻度的温度计。
(6)、根据不同气候温度、不同配合比进行混凝土热工计算。
3 冬期施工的技术措施
1)、配合比
(1)、最小水泥用量不宜小于280kg/m3,最大水胶比应≤0.55,严格控制在《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104)及其它相关标准要求的范围内。
(2)、掺合料、防冻剂品种及掺量,应根据结构所处的环境和设计要求通过试验确定。
2)、混凝土搅拌
(1)、控制室全封闭,并有供暖措施,以提高搅拌机的环境温度。首次搅拌前,用热水或蒸汽对搅拌缸进行预热,避免造成混凝土温度的损失。
(2)、采用≤60℃的热水拌制混凝土(最低气温在-15℃以上时,完全可以满足要求,可用混凝土的出机温度反控制热水的温度),避免水泥与较高温度的水直接接触而使水泥产生假凝现象;适当延长搅拌时间(可较常温下的搅拌时间延长15s~30s),使拌合物均匀一致,控制混凝土拌合物出机温度≥10℃。
3)、混凝土运输
(1)、搅拌运输车罐体外加保温套,必要时对其进料口用保温材料封堵;首次装车前,用热水或蒸汽对搅拌车罐体内进行预热,减少混凝土拌合物的温度损失。
(2)、根据工地所处的位置制定最佳行车路线,缩短运送时间。
4)、协调指挥
(1)、生产部门在接到工地混凝土浇筑申请单后,根据混凝土进场时间安排拌合水加热、发动车辆,做好一切生产准备工作。
(2)、随时与现场施工方人员取得联系,根据现场实际情况安排发放车辆,避免搅拌车在施工现场长时间滞留。
5)、混凝土拌合物质量控制及温度检测
(1)、按批量对原材料进行检验。
(2)、坍落度检测每班不少于4次;用于强度检测留置的混凝土试件每批量不少于4组。
(3)、环境大气温度检测每昼夜不少于4次。
(4)、拌合水温度检测每班不少于8次,其它原材料温度检测每班不少于4次。
(5)、混凝土拌合物出机温度及到达施工现场入模时的温度每班不少于4次;并确保入模温度不低于《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104)的规定值5℃。
(6)、必要时增加检测次数,并做好记录备查。
4 冬期施工的施工工艺
1)、浇筑前的准备工作
(1)、模板、预留孔(洞)、钢筋和预埋件检查,清除冰雪冻块及杂物,脚手架、马道的搭设和防滑措施检查,振捣机械、工具用具的准备,模板保温、模板及钢筋的预热等。
(2)、泵车(或拖式输送泵、溜槽、吊车用料斗等)的预热、保温。
(3)、养护用塑料薄膜、保温材料,防风、防寒、防冻的保护措施。
(4)、测温用温度计等。
2)、浇筑工艺
(1)、混凝土浇筑时要保证其拌合物的均匀性和密实性。
(2)、要采用机械振捣且振捣速度要快。
(3)、振捣后要立即用抹子抹平。
3)、养护工艺
(1)、掺防冻剂混凝土一般采用负温养护法,日均气温低于5℃时不得浇水养护。
(2)、负温养护法适用于不易加热保温、且对强度增长要求不高的一般混凝土结构工程。
(3)、负温养护法施工的混凝土,应以浇筑后5d~7d内的预计日最低气温来选用防冻剂,起始养护温度不应低于5℃。
(4)、混凝土浇筑后,裸露表面应采用塑料薄膜覆盖,同时根据需要采取必要的保温措施,尤其在正负温交替的环境,要做到防寒、防风、保温、保湿,避免表层混凝土反复冻融。
(5)、采用负温养护法时,在混凝土达到受冻临界强度前应每隔2h测温一次,并做好记录。
(6)、在混凝土内部温度降到防冻剂规定温度之前,混凝土应达到规定的受冻临界强度,如未达到受冻临界强度,则应继续加强保温、保湿养护。
(7)、模板和保温层应在混凝土冷却到5℃时方可拆除,或在混凝土表面温度与外界温度相差不大于20℃时拆模,拆模后的混凝土应及时覆盖、缓慢冷却。
(8)、在混凝土强度达到设计强度等级的50%时,方可拆除养护设施。
4)、受冻临界强度
(1)、当室外最低气温不低于-15℃时,采用负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应小于4.0MPa;不低于-30℃时,混凝土受冻临界强度不应小于5.0MPa。
(2)、强度等级≥C50的混凝土,其受冻临界强度不宜小于设计强度等级的30%。
(3)、有抗渗要求的混凝土,其受冻临界强度不宜小于设计强度等级的50%。
(4)、有抗冻耐久性要求的混凝土,其受冻临界强度不宜小于设计强度等级的70%。
(5)、混凝土受冻临界强度,可按同条件养护试件确定,亦可根据《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104)附录B确定。
5 结论
预拌混凝土冬期施工不同于常温施工,在进入冬期施工前,供需双方必须充分做好冬期施工的各项准备工作,制定详尽的施工方案和切实可行的技术措施,加强双方的联系与沟通,严格执行国家的相关标准、规范和规程,从而达到确保混凝土质量的目的。