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冬季混凝土施工措施有哪些?

时间:2023-12-18     

当室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时,将进入冬季施工。混凝土结构工程应采取冬季施工措施,气温骤降应采取防冻措施。

混凝土混合料浇筑后逐渐凝结硬化,直至获得最终强度,这是水泥水化的结果。水泥的水化速度除了与混凝土本身的材料和配合比有关外,主要与温度有关。

温度升高,水化加速,增强液速度加快。当温度降至0℃时,混凝土中的部分水开始冻结,逐渐由液相(水)变为固相(冰)。此时,水泥水化所涉及的水分减少。因此,水合作用减慢,强度相应缓慢增加。气温继续下降。当混凝土中的水完全变成冰时,即液相变成固相时,水泥的水化基本停止,此时强度不会增加。

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水变成冰后,体积增加约9%,同时膨胀应力约为2500 kg/ cm2。这个应力值往往大于水泥浆内部形成的初始强度值,导致混凝土受到不同程度的破坏(即早期冻害),强度降低。

此外,当水变成冰时,骨料和钢筋表面会有颗粒较大的冰,会削弱水泥浆与骨料和钢筋之间的粘结力,从而影响混凝土的抗压强度。当冰融化时,混凝土内部会形成各种空隙,降低混凝土的密实度和耐久性。

由此可见,在冬季混凝土施工中,水形态的变化是影响混凝土强度增长的关键,国内外许多学者对混凝土中水的形态做了大量的试验。结果表明,新浇混凝土在冻结前有一个预养护期,可增加内部液相,减少固相,加速水泥水化。试验还表明,混凝土在冻结前的预养护时间越长,强度损失越小。

混凝土解冻后(即常温下),强度会增加,但增长幅度不同。对于预养护期长、初强度高的混凝土(如R28的35%),冻结后后期强度几乎没有损失。但对于安全预养护期短、初始强度低的混凝土,冻结后后期强度会有不同程度的损失。

因此,在混凝土受冻前,需要使其在常温下有一个预养护期,以加速水泥的水化,使混凝土获得最低强度,一般称为临界强度,能达到预期的效果。至于临界强度,各国规定的数值不一,我国规定不低于设计强度等级的30%,每平方厘米不低于35公斤。

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混凝土是靠水泥的胶结作用,逐渐硬化,而提高抗压强度的。由于水泥的结硬不是一下子就完成,而是随着时间的增加而逐渐完美的。在正常的养护条件下,前七天抗压强度增长较快,7d~14d之间增长稍慢,而28d以后,强度增长更是比较缓慢。也就是说,28d以后抗压强度为标准强度,作为设计和施工检验质量的标准。显然,如果以小于28d的强度作为标准强度,将使混凝土的性能不能充分发挥。如果以大于28d的强度作为标准强度,虽然混凝土的性能可以充分发挥,但由于达到标准强度的时间过长,影响了施工进度。

含有脂肪、植物油、糖、酸等工业废水污水都不能用来拌和混凝土。因为这些含有杂质的水会降低水泥的粘结力,使混凝土的强度下降,所以不能使用矿物水中含有大量盐类,使得水泥不能很好抵抗水的侵蚀。对于矿物水的化学成分,必须满足国家规定的指标,或者与普通饮用淡水作对比试验,看强度不降低才能使用。


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