在低温条件下进行混凝土浇筑是一项复杂而重要的任务,需要综合考虑多个因素以确保施工质量和安全。以下从多个方面详细阐述如何在温度低时浇筑混凝土。
1. 材料选择
在低温施工时,应选择早强水泥、快凝剂和抗冻剂等特种材料。早强水泥具有较快的凝结和提前获得强度的特点,可以缩短养护期,加快施工进度。快凝剂可以加速混凝土的凝结反应,缩短凝结时间,提高施工效率。抗冻剂则可以降低混凝土的冻胀破坏风险,保持其在低温下的强度和耐久性。
2. 施工准备
在冬季混凝土施工前,需要对施工现场进行清理,清除积雪和冰冻物。要做好加热和保温准备,包括设置临时棚和加热设备,保持施工现场和材料的温度在适宜范围内。这有助于减少混凝土在低温下的热量损失,确保其正常凝结和硬化。
3. 调整配合比
在低温施工中,通过调整混凝土的配合比可以提高其抗冻性。例如,增加水泥用量、降低水灰比、掺用引气剂等措施,都可以提高混凝土的抗冻性和耐久性。选择颗粒硬度高和缝隙少的集料,也有助于提高混凝土的密实性和抗冻性。
4. 加热混凝土原料
在冷地施工时,可以通过加热砂石和水的方式提高混凝土的初始温度。加热后的水温不宜超过60-80℃,以免造成水泥闪凝和水泥团聚等不良现象。加热骨料也是提高混凝土温度的有效方法,但骨料温度不宜超过52℃。
5. 控制搅拌时间
在低温条件下搅拌混凝土时,需要控制搅拌时间以避免混凝土温度过高。过长的搅拌时间会导致混凝土内部温度升高,影响其正常凝结和硬化。应根据实际情况合理控制搅拌时间,确保混凝土的质量和安全。
6. 缩短运输时间
在低温条件下运输混凝土时,应尽量减少运输时间以避免混凝土温度损失。可以选择在白天进行浇筑工作,夜晚停工以减少夜间低温对混凝土的影响。加强运输过程中的保温措施也是必不可少的。
7. 加强养护措施
在低温条件下,混凝土的凝结反应会减缓,养护期需要延长。在混凝土浇筑后应及时进行覆盖保温,使用保温绳、保温被或保温剂等材料进行覆盖,防止混凝土表面的水分和热量流失。可以设置恒温保温室保持浇筑部位的温度在适宜范围内。
8. 控制浇筑温度
混凝土浇筑温度不宜低于5℃,在温和地区也不应低于3℃。这一温度标准是基于混凝土凝结硬化的物理化学反应特性以及保证混凝土强度发展的要求而制定的。当浇筑温度低于这一范围时,应采取加热措施提高混凝土的温度以确保其正常凝结和硬化。
9. 使用外部加热法
在气温较低且构件并不厚大的工程中,可以使用外部加热法提高混凝土的温度。例如火炉加热、蒸气加热和红外线加热等方法都可以有效地将热量传给混凝土,使其处于正温条件下能正常硬化。但需要注意的是不同方法有其各自的优缺点和适用范围应根据实际情况选择合适的方法。
10. 使用蓄热法
在气温较低且结构比较厚大的工程中,可以使用蓄热法提高混凝土的温度。这种方法通过对原材料进行加热使混凝土在搅拌、运输和浇灌后还储备有相当的热量以保证其正常凝结和硬化。同时加强对混凝土的保温措施也是必不可少的。
11. 掺入抗冻外加剂
在低温条件下掺入抗冻外加剂可以有效地提高混凝土的抗冻性。这些外加剂可以降低水的冰点使混凝土在负温下仍处于液相状态水化作用能继续进行从而使混凝土强度继续增大。常用的抗冻外加剂有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。
12. 监测和检验
在低温施工中需要加强监测和检验工作及时发现和解决施工中的问题。例如通过无损检测手段或用成熟度法随时检查混凝土早期强度确保其满足设计要求。同时定期对混凝土进行检查和监测也是必不可少的。
13. 保温层搭接
在低温施工中,保温层的搭接也是非常重要的。保温层应搭接牢靠,尤其在孔洞和接头处,以保证施工质量。墙体侧面混凝土保温和新老混凝土接合处和边角处的保温层厚度应是其他面保温层厚度的2倍,保温层搭接长度不小于30cm。
14. 拆模时间及保护
在低温施工中,拆模时间及拆模后的保护也是需要注意的。非承重模板拆除时,混凝土强度必须大于允许受冻的临界强度或成熟度值。承重模板拆除需经计算确定。拆模时间及拆模后的保护应满足温控防裂要求,并遵守内外温差不大于20℃或2d~3d内混凝土表面温降不超过6℃。
15. 特殊情况处理
在某些特殊情况下,如工期紧迫或无法避免低温环境时,可能需要考虑在低温条件下进行混凝土浇筑。在这种情况下,必须采取一系列应对措施来确保混凝土的质量和工程安全。例如通过加热原材料、搅拌用水或采用蒸汽养护等方法提高混凝土拌合物的入模温度,同时加强施工现场的保温工作,适当延长混凝土的养护时间等。
在低温条件下进行混凝土浇筑需要综合考虑多个因素以确保施工质量和安全。通过选择合适的材料、做好施工准备、调整配合比、加热混凝土原料、控制搅拌时间、缩短运输时间、加强养护措施、控制浇筑温度、使用外部加热法和蓄热法、掺入抗冻外加剂、加强监测和检验、注意保温层搭接、控制拆模时间及保护以及处理特殊情况等措施,可以有效地解决低温混凝土施工中遇到的问题,确保工程质量和施工安全。