建筑工程职称论文发表混凝土冬季施工技术研究
摘要:建筑工程混凝土冬季施工是一个复杂的过程,本文立足于青海省西宁地区,从混凝土冬季施工的基本原理和特点入手,阐述了冬季施工可能出现的质量问题,并从技术角度对解决这些问题的方法和措施进行了分析研究。
关键词:混凝土,冬季施工,技术措施
根据《钢筋混凝土施工及验收规范》的规定:\"根据当地多年的气温资料,室外日平均气温连续5d稳定低于5℃,定为动气施工阶段。\"青海省西宁地区属大陆性高原半干旱气候,气压低,日夜温差大,无霜期短,冰冻期长。
从上表分析可以看出,多数在西宁施工的工程都不可避免面临冬季施工。由于长时间的低气温,甚至降雪和冰冻导致冬季施工较常温施工相比,对混凝土质量的影响更大,据统计66%的混凝土工程事故是由于在冬季施工造成的。另一方面,冬季施工所造成的质量危害往往在春天天气回暖后才暴露出来,这种滞后性就增加了质量危害处理的风险,对整个混凝土工程控制造成不利影响。本文从技术角度对冬季施工可能出现的质量问题进行探讨,对提高工程冬季施工技术水平具有一定的现实意义。
1 混凝土工程冬季施工的基本原理与特点
1.1 冬季施工的基本原理
水泥和水进行水化反应致使混凝土从初凝到终凝并获得强度。在水化作用中,水是水化反应能否进行的决定因素之一,温度则影响着水化作用的速度。一定的湿度情况下,温度和水化作用的速度以及混凝土的强度成正比即:温度越高,水泥和水的反应就越快,混凝土的硬化速度快,强度越高(温度过高也会导致\"假凝\"现象)。当温度低于5℃时,水化速度将放缓,对应的硬化速度也会降低,当温度降至0℃时,水化作用基本停止,如果此时在降低温度到-2℃~-4℃时,混凝土内的水开始结冰,水的体积比原来增大9%左右,在混凝土内部产生了冰胀应力,导致混凝土内部产生微裂纹的同时,减弱了混凝土与钢筋之间的粘结力。另外,冰融化后会形成空隙,就降低了混凝土的密实性和耐久性,导致混凝土强度达不到设计的要求。
由上述原理可知,水的形态是影响混凝土强度的关键。鉴于冬季这个特定环境,施工技术人员要特殊的措施以保证混凝土施工的质量。
1.2 冬季施工的特点
(1)准备工作细致、施工成本高
由于冬季施工较常温施工所面临的难度更大,因此在冬季施工准备时应该更加细致和全面。比如:在编制施工组织设计中,不宜将分项工程安排在冬期前后完成;严格复核图纸,保证施工能适应冬期施工的要求;对于冬期施工所用的设备、工具、材料要提前检查和准备;提前准备劳动防护用品确保冬期施工安全。另一方面,为了保证冬季混凝土养护的环境,常需要采用加热等措施,因此对能源的需求就比较高,对骨料的加热、养护加热等等都会造成成本的增加,据统计从骨料预热到加热养护,冬季混凝土施工成本增加幅度为32%~50%。
(2)质量事故隐蔽性、滞后性
从上述对冬期混凝土施工原理阐述可知,混凝土的质量事故多数是在春季温度转暖后才会显露出来,这种隐蔽性和滞后性不仅为事故的处理带来了很大的风险,而且会直接影响工程的使用寿命。
2 混凝土工程冬季施工常见质量问题
2.1 混凝土裂缝
在实际施工中,造成混凝土裂缝的原因是复杂的,例如:由于钢筋的锈蚀导致混凝土体积膨胀,从而引起混凝土沿受力筋或箍筋方向产生裂缝。混凝土中水形态的变换所产生压力也会造成混凝土产生裂缝。另外,若水灰比过大导致混凝土早期强度降低,失水速度加剧,也会造成混凝土出现裂缝。除此之外,未选择合适的施工技术或者管理疏忽也会造成混凝土裂缝。
2.2 混凝土性能降低----表面起灰、\"反霜\"
西宁冬季空气干燥、温度过低且风力较大,混凝土中水分会由边缘向中心转移,从而造成混凝土内部空隙,在强风的侵蚀下,混凝土骨料间的粘结力降低,混凝土性能也随之弱化。表面起灰实质就是砂浆和粗骨料脱离,主要表现为粗骨料裸露在外。造成这种现象的主要原因是混凝土的水灰比过大,出现严重的泌水离析,弱化其粘聚性和保水性,加之外界温度过低,水化差,水分迅速外离,最终使混凝土表面起灰。混凝土\"反霜\"是指在低温情况下,混凝土随着水分的蒸发,在外加剂的作用下,表面会形成结晶腐蚀。上述这些现象对混凝土的性能产生不利的影响,进而危害到整个工程。
2.3 人员操作不当导致的质量问题
在施工过程中,由于施工人员技术素质不过关,缺乏相应的技术指导而导致混凝土施工出现质量问题也是常见的。比如:施工中不进行热工计算,是混凝土受冻害;不按照标准添加抗冻剂;对于早强剂的使用不当,盲目增加早强剂的使用量,会使混凝土提前报废;部分施工人员不考虑温度与抗冻剂掺量的关系,不进行试配,反而降低了混凝土的强度。
3 混凝土工程冬季施工常用措施和方法
3.1 加热原材料
冬季施工优先选用活性高、水化热大的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥。混凝土在拌制前,先对水及粗细骨料进行加热,对于强度等级小于42.5级普通硅酸盐水泥,水的温度适宜在80℃,粗细骨料的适宜温度为60℃,强度等级大于42.5级的普通硅酸盐水泥,水和粗细骨料的适宜温度分别为60℃和40℃。另外,在加热前要进行热工计算,以确定材料需要加热的温度。在加热粗细骨料时可以采取蒸汽管、通电加热等多种方法,但切勿用明火直接对材料进行加热。
转载请注明来自:http://www.uuqikan.com/jianzhushejilw/5107.html