混凝土冬期施工是指在自然低温条件下,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时,所采取的防风、防干、保温、防冻等一系列特殊施工措施,以确保混凝土顺利凝结硬化,达到工程设计和使用要求的过程。这一过程涉及多个方面的技术和管理要点,以下是详细阐述:
1. 温度对混凝土强度的影响
混凝土冬期施工的主要挑战在于低温环境对混凝土强度增长的影响。研究表明,当温度低于5℃时,混凝土强度增长缓慢,仅为标养试块28天强度的60%。温度继续下降,当达到混凝土的冰点(约-2℃至-5℃)时,混凝土中的水开始结冰,体积膨胀约9%,导致混凝土内部结构破坏,强度大幅下降。
2. 防冻措施
为防止混凝土冻害,必须采取防冻措施。这包括在浇筑前准备好保温材料,如塑料薄膜、彩条布、棉毡和草帘等,对混凝土进行覆盖保温。浇筑后应尽快进行覆盖保温养护,确保混凝土在受冻前达到临界强度。避免在冻土层上进行混凝土浇筑,浇筑前需升温使冻土消融。
3. 保温与防风
冬期施工期间,保温和防风同样重要。风速大不仅加快混凝土降温速度,还会加速水分蒸发,导致混凝土表面失水严重,产生裂缝。需采取防风措施,如设置挡风墙、使用防风布等,减少风速对混凝土的影响。
4. 混凝土配合比调整
在冬期施工中,为提高混凝土的抗冻性,可适当调整混凝土配合比。例如,使用早强硅酸盐水泥,该水泥水化热较大,早期强度发展快,有助于混凝土在低温下快速达到临界强度。还可添加早强剂、减水剂、抗冻剂等外加剂,改善混凝土性能。
5. 浇筑与振捣
冬期混凝土浇筑需特别注意浇筑质量和振捣效果。混凝土运至浇筑地点后应尽快浇筑,避免温度损失。浇筑过程中应随时观察混凝土拌合物的均匀性和稠度变化,及时调整。振捣应充分到位,确保混凝土充满试模,减少气泡和空隙。
6. 抹压与养护
适时合理的抹压和养护对混凝土质量至关重要。冬期混凝土初凝和终凝时间延长,需把握好抹面时机,进行二次抹面以减少表面裂缝。养护期间应加强保温措施,确保混凝土在受冻前达到临界强度。养护时间不得少于14天,以确保混凝土强度充分发展。
7. 拆模与加荷
拆模时混凝土必须达到规定的拆模强度,过早拆模会导致混凝土表面撕裂产生裂缝。拆模时间应根据同条件养护试件的试验强度确定。拆模后应继续进行养护,避免混凝土表面温度骤降而产生裂缝。在混凝土未达到足够强度前,应避免过早加荷或进行其他施工作业。
8. 质量控制与检测
冬期施工期间应加强对混凝土的质量控制和检测。严格按照规范留置标养试块及同条件试块,确保试块养护条件与施工现场结构养护条件一致。通过试验检测混凝土强度等指标,及时调整施工措施,确保混凝土质量。
9. 安全与环保
冬期施工还需注意安全和环保问题。施工现场应设置安全警示标志,加强安全教育和管理,确保施工人员安全。采取环保措施减少施工对周围环境的影响,如使用低噪音设备、控制扬尘等。
混凝土冬期施工是一项复杂而重要的工程活动。通过采取科学合理的施工措施和技术手段,可以有效应对低温环境对混凝土施工的不利影响,确保混凝土工程质量和安全。