土木工程网-工程师的家园
混凝土工程冬期施工基础知识讲解
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-05-22 17:07:11

国家标准 《混凝土结构工程施工及验收规范》 规定:根据当地当年气温资料,室外日平均气温连续5d 稳定低于5 ℃时,混凝土工程的施工既应进入冬期施工。在这样一段时间内,混凝土用常温方法施工,难以达到预期的目的,因而必须采取相应的保温防冻、防风、防失水等措施,确保混凝土工程的质量能达到规定的要求,这称为混凝土的冬期施工。

一、混凝土冬期施工的起止日期

按冬期施工的定义,混凝土冬期施工期限是根据自然气温的变化来确定。当自然平均气温连续5d 稳定低于5 ℃,并连续5d 尚未高出5 ℃的第一天为冬期施工的初始日。同样,当气温回升时可取连续5d 稳定高于5 ℃的末日为冬期施工的终止日。但应注意,在上述期限以外,有时寒流突袭来,气温可能暂时突降到0 ℃以下,寒流过后,气温有回升,在气温突降期间也要注意防止混凝土遭冻害。确定混凝土工程冬期施工的起止日期,可根据当地多年资料定出。我国部分地区混凝土工程冬期施工的起止日期可参见相关内容。

二、混凝土冬期施工原理

(一) 混凝土的早期冻害机理

混凝土的早期冻害是指新浇筑和在硬化过程中的初龄期混凝土,受寒冷气温的影响,使混凝土遭到冻结,给混凝土的各项指标造成不同程度的影响和损害。温度、水和混凝土内部结构的孔隙是混凝土受冻害的重要条件。

新浇筑的混凝土遭到冻害,主要是由低温造成的。当温度降至+5 ℃时,混凝土的初凝时间会大大地推迟;降至0 ℃时混凝土的硬化速度变得非常缓慢;降至0 ℃以下时,水开始结冰,水化作用停止,使混凝土的体积膨胀,内部产生一系列的微裂纹。硬化过程中的初龄期混凝土,内部基本结构基本形成,但并不十分牢固,遭到不利的影响,很容易破坏。当温度降到0 ℃时,混凝土内部毛细孔中的自由水表面开始结冰体积膨胀,将内部未冻结的部分水封闭并沿毛细孔道压向内部。随着冻结的发展,结冰体积越来越大,内部未冻结的水压力越来越高,水压力增高超过混凝土的抗拉强时,毛细孔胀破,混凝土产生微裂纹。随着冻结向混凝土的深层发展,又产生新的微裂纹,微裂纹相互连接出现贯通微裂缝。

(二) 混凝土早期冻害对其性能的影响

在混凝土冬期施工中,早期受冻后其结构及物理力学性能将受到严重的损害。

1.混凝土内部的结构破坏

硬化过程中的初龄期混凝土遭冻及新浇筑混凝土立即遭冻后,内部产生的一系列的微裂纹甚至微裂缝,这些微裂纹、裂缝破坏了混凝土的内部自身的整体性。试验和工程实践表明混凝土化冻以后,即使再养护28d ,这些微裂纹也不能得到全部修补。

2.混凝土的抗压、抗拉强度的降低

混凝土在负温下遭到冻结,当温度回升到正温时,水泥的水化作用可继续进行,但冻结对混凝土的抗压、抗拉强度影响较大。结冻时温度越低,强度损失越大;水灰比越大,强度损失越大;受冻时强度越低,强度损失越大。特别是浇筑后立即受冻,抗压强度损失可达50 %以上,即使后期正温养护三个月,也恢复不到原设计的强度水平.抗拉强度损失可达40 %。冻害对混凝土强度的影响见图2 -1 。

1.png

混凝土受冻前有一定的预养护期,后期强度损失可大为减少。混凝土浇筑后立即受冻的抗压强度损失见表2-1。

2.jpg

3.钢筋混凝土的粘结强度降低

试验结果丧明,混凝土早期受冻对混凝土与钢筋的粘结强度影响较大,对低标号混凝土的影响更为严重。

4.混凝土的抗冻耐久性和抗渗性

混凝土早期遭受冻害可使抗冻耐久性和抗渗性降低。

(三) 温度对混凝土强度增长的影响

混凝土的强度只有在正温养护条件下,才能持续不断地增长.并且随着温度的增高,混凝土强度的增长的速度加快。不同养护温度条件下,混凝土强度增长情况见图2-2 所示。

3.jpg

(四) 混凝土允许受冻的临界强度

混凝土允许受冻的临界强度是指新浇筑的混凝土,在受冻前达到某一强度值,然后遭到冻结,当恢复正温养护后,混凝土后期强度可以继续增长,经28d 标养可达到设计强度的95 %以上,这一受冻前的强度称为混凝土允许受冻的临界强度。临界强度与水泥品种、混凝土的强度、水灰比等因素有关。

规范规定的临界强度值是在混凝土的水灰比不大于0.6 的前提下试验后制定,如施工时必须大于0.6 时,需重新试验,确定临界强度值。采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的普通混凝土,允许受冻临界强度为设计混凝土强度标准值的30 %。采用矿渣硅酸盐水泥配制的普通混凝土,允许受冻临界强度为设计混凝土强度标准值的40 %。对于C10 及C10 以下的混凝土允许受冻临界强度不得小于5N/mm2 。

(五) 冬期施工对混凝土材料的要求

1.水泥

冬期施工时,根据工程特点、混凝土工作环境及养护条件,尽量使用快硬、早期强度增长较快、早期水化热较高高标号的水泥,使之较快地达到临界强度。应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥的标号不应低于425 号,最少水泥用量不宜少于300kg/m3 。这对降低混凝土的冬期施工费用有很大的积极意义。在使用其他品种的水泥时,应注意其中的掺合材料对混凝土的抗冻、抗渗的性能等影响。冬期施工的混凝土严禁使用高铝水泥,高铝水泥重结晶导致强度下降,它对钢筋的保护作用比硅酸盐水泥差。常用水泥的选用方法可参考表2 -2 。

2.骨料

冬期施工中,所用的骨料必须清洁,不得含有冰、雪等冻结物以及易冻裂的矿物质。掺有钾、钠离子防冻剂的混凝土,不应混有活性二氧化硅成分的骨料,以免发生碱骨料反应,导致混凝土的体积膨胀,破坏混凝土结构。

3.水

拌和水中不得含有导致延缓水泥正常凝结硬化的杂质,以及能引起钢筋锈蚀和混凝土腐蚀的离子。凡一般饮用的自来水和天然的洁净水,都可以作为拌制混凝土用水。

4.外加剂

混凝土中掺入适量的外加剂,可以保证混凝土在低温条件下早强和负温下的硬化,防止早期受冻,提高混凝土的耐久性。多使用无氯盐的防冻剂、引气剂或引气减水剂,但不应对钢筋锈蚀和降低混凝土的抗渗性。外加剂的使用应符合 《混凝土外加剂应用技术规范》 的规定。

5.掺合料

混凝土中掺入一定量的粉煤灰,能达到改善混凝土性能、提高工程质量、节约水泥、降低成本等优点,但混凝土的早期强度发展较缓慢。应遵照 GB1596标准中技术要求执行。

混凝土掺人一定量的氟石粉能效地改善混凝土的和易性,提高混凝土的抗渗性,调解水泥水化和提高混凝土初始温度的作用。氟石粉的适宜掺量一般为水泥用量的10 %~15 %,最好通过试验予以确定。

6.保温材料

混凝土工程冬期施工使用的保温材料,应根据工程类型、结构特点、施工条件、气温情况进行选用。优先选用导热系数小、密闭性好、坚固耐用、防风防潮、价格低廉、重量轻、能多次使用的地方性的材料,如草帘、草袋、炉渣、锯末等。保温材料必须保持干燥,受潮后保温性能成倍降低。随着工业新技术的发展,冬期施工中也越来越广泛地使用轻质高效能的保温材料,如珍珠岩、岩棉以及聚氨酯泡沫塑料等。

更多
  • 相关新闻
  • 热点推荐
  • 我来说两句 ()
用户名: 验证码: 验证码
  • 热门知识
  • 推荐知识
关于我们 - 免责声明 - 广告合作 - 支付方式 - 联系方式 - 申请链接 - 网站帮助 - 网站地图 - 土木工程网手机版
Copyright © 2007 - 2012 www.civilcn.com All Rights Reserved. 土木工程网 版权所有 赣ICP备08000460号 赣公网安备 36070202000220号
客户服务 MSN: civilcn#163.com E-mail: 手机:15979848699