工地上所说的“冬季施工”,其实应该叫做“冬期施工”。一般室外日平均气温连续5天稳定低于5℃或最低气温低于-3℃时即属于冬期施工。
冬期施工跟其他季节不太一样,难度比较高,而且往往也是容易发生施工质量事故的季节,尤其是混凝土施工。而且在冬期施工,如果存在质量事故,是有隐蔽性和滞后性的,往往要到了春季才能发现,所以就会给工程带来损失。
一、冬季混凝土工程施工的一般原理
混凝土在浇筑后,会慢慢地凝结和硬化,并且因为水泥水化作用而拥有一定的强度。而水泥水化作用除了跟混凝土的材料以及配合比有关,与温度也是有关系的。
温度越高,水化作用加快,强度的增长就越快。温度越低,混凝土中有一部分水会结冰,导致混凝土内没有太多水分会参与水泥水化作用,所以强度增长相应较慢。若是混凝土内的水完全结冰了,那么就无法进行水泥水化作用,混凝土的强度也无法继续增长。
而且混凝土内的水结冰后,体积就会变大,也会导致混凝土被破坏,原有的强度也会因此被降低。此外,当水变成冰后,还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌,对于混凝土的抗压强度会有影响。等天气转暖,冰凌融化后,又会在混凝土内部形成各种空隙,使得混凝土的耐久性降低。所以冬期施工时水的形态变化对于混凝土的强度影响非常大。
二、冬季混凝土施工方法
1、调整配合比方法
如果是在0℃左右温度下的混凝土,可以选择调整配合比方法,会有比较明显的效果。首先是水灰比的调整,按照实际的施工情况来降低水灰比,增加水泥量,使得水化热量增加,这样就能使混凝土达到所要求的强度需要的时间能缩短。
其次是考虑在保持混凝土原有配合比的前提下掺用引气剂,利用加入引气剂后生成的气泡,来相应地增加水泥浆的体积。
2、抗冻外加剂法
如果温度在-10℃以上,可以使用抗冻外加剂法来对混凝土进行施工。也就是给混凝土掺加有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂,这样即使是在-10℃以上的低温天气里,混凝土也依旧能处于液相状态,水化作用就能继续进行,而混凝土的强度也能保持继续增长了。
3、外部加热法
如果使用蓄热法没有什么效果的时候,就可以考虑这种方法。也就是对于混凝土的外部进行加热养护,比如说暖棚法、蒸汽加热法等等。如果是大体积的混凝土浇筑,一般会选择用暖棚法。而混凝土预制构件一般采用蒸汽加热法。
这种方法适合在10℃以上的天气适宜,它的原理是加热混凝土周五的空气,然后把热度传给混凝土,让混凝土能够在正温条件继续进行强度增加。
外部加热法主要是以下这几种:
(1)火炉加热。如果范围比较小,可以使用火炉加热,这种方法的操作比较简单。但是它无法很大程度上提高温度,而且燃烧时会放出的二氧化碳,可能会使得混凝土的表面碳灰,影响到混凝土的强度。
(2)蒸汽加热。用这种方法来对混凝土进行养护,混凝土能够得到比较高的温度与湿度,能够让其强度迅速增长。这种加热方法比较明显的好处是加热的温度会比较均匀,但它也有一些缺点,就是它需要用到一些专门的锅炉设备,需要的成本比较高。
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