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浅谈夏季混凝土生产与施工问题

点击:957 次  来源:tenloon 时间:06-13

夏季具有气温高,降水多,降水量大、干燥快的气候特点具体表现为外界温度高,空气湿度低,太阳光照强烈,水分蒸发快。虽然夏季较高的温度对混凝土强度的早期增长有利,但也存在温度高,坍落度损失,浇筑后水分蒸发快,混凝土收缩大等不利情况。夏季混凝土工程施工时,既要注意混凝土拌合物浇筑前状态情况,浇筑过程中的布料、振捣,也要注意混凝土浇筑后的保湿养护。

1.夏季混凝土生产中应注意的问题

外界温度对混凝土中的水泥水化速度具有很大的影响,一般来说,随着外界温度的升高水泥水化速度加快。比如,温度为20℃时,水泥的水化速率是温度为5℃时的3倍左右。水泥水化速度的加快必然引起混凝土坍落度的损失,流动度降低,给施工带来不利影响,但这种情况引起的坍落度损失却很难精确估算。

一般认为,外界温度每提高10℃,混凝土拌合物的坍落度每小时的经时损失增加10mm~40mm。此外,外界温度的升高也增加混凝土中拌合用水的蒸发速率,使与空气接触的混凝土稠化速度加快,导致混凝土流动性不同程度的降低。

1.1注意水泥进场温度

夏季外界环境温度高,使得水泥降温速率减慢,水泥出厂温度往往高于冬季,运输过程中不能低,造成运送到混凝土公司的水泥温度偏高,有的甚至超过80℃,造成水泥自身水化速度比较快。表1采用不同温度的水泥进行净浆试验,发现水泥温度越高,初始、经时流动度均变小,且温度越高影响越大。此外,水泥粉磨过程中,磨机温度升高使得部分二水石膏脱水变成半水石膏,由于两者溶解速率的差异,造成不能有效控制水泥中C3A的水化,难以控制混凝土拌合物的坍落度损失。

外加剂中的糖类缓凝剂和木质素容易对硬石膏的溶解度产生影响,使用硬石膏作水泥缓凝剂时应避免使用含有糖类物质的外加剂。

表1 不同温度的水泥其净浆流动度变化情况

1.2适当提高矿物掺合料掺量

夏季气温较高,水泥水化速度较快,水泥水化产物随着水化速度的增加而增多,为矿物掺合料的二次水化反应提供有利的条件。同时,温度的升高也使矿物掺合料的活性增加,有利于矿物掺合料活性的发挥。因此,在保证混凝土强度的情况下,可以适当提高矿物掺合料掺量,降低水泥用量,可以改善混凝土坍落度经时损失。

1.3选择相容性好的外加剂

在夏季混凝土工程施工中,选择与混凝土原材料相容性好的外加剂是保障混凝土施工性能的有力手段。通常与混凝土原材料相容性好的外加剂应满足:(1)外加剂掺量适中,便于控制;(2)外加剂掺量变化±0.1%左右,混凝土状态不发生明显变化;(3)用水量变化5kg左右,混凝土状态不发生明显变化;(4)混凝土坍落度经时损失较小,满足运输和施工要求;(5)泵送前后,混凝土状态变化较小,即泵损小。

1.4尽可能降低混凝土拌合物的温度

混凝土拌合物温度的增加,给浇筑后降温带来困难,增加混凝土结构温度收缩裂缝的几率,降低混凝土拌合物温度可以有效降低温度裂缝,特别是对对温升有严格要求的大体积混凝土。一般来说,降低混凝土原材料温度是降低混凝土拌合物温度的有效方法。骨料是混凝土中使用最多的原材料,将骨料的温度降低2℃,混凝土拌合物的温度会降低1℃。目前,大部分搅拌站的料场都进行了封闭,这样可以避免太阳直接照射骨料。在使用地下冷水喷淋给骨料进行降温时,应注意喷淋的均匀性,避免骨料含水率的差异,即骨料表面与内部(底部)以及不同部位含水率的差异。水的比热是水泥和骨料的4~5倍,通常情况下,水温降低4℃可使混凝土温度降低1℃,因此,在气温较高的夏季采用地下冷水拌制混凝土是降低拌合物温度的可行方法。也有资料建议,采用冰水混合物拌制混凝土,但应注意碎冰的用量控制在25%以内,并保证搅拌混凝土时,碎冰能完全融化,避免拌合物中有未融化的冰缓慢融化,造成混凝土坍落度“倒大”,混凝土拌合物工作性难以控制。

1.5合理调度混凝土运输车辆

夏季高温天气给混凝土浇筑工作带来一定的不利因素,生产调度人员应根据工地浇筑情况,运输路途交通情况合理调配车辆,既要做到不压车,也要做到工地不长时间断车。一般来说,汽车泵泵送速度10~20min浇筑一车(12m3)混凝土,调度人员可以依据交通情况和距离合理安排车辆。混凝土运输车辆到达工地后,施工单位应及时安排人员进行浇筑,保证混凝土在具有良好工作性时浇筑到工程部位,保证混凝土的质量。工地浇筑混凝土施工尽量安排在夜间进行,夜间环境气温相对于白天来说稍微低点,混凝土坍落度等各方面性能能够保持地更好。

1.6定期检验计量系统

外界温度的变化很容易引起混凝土生产设备传感器信号的传输,进而影响计量的精确度。因此,要不定时对各种计量传感器进行校准,使称量值在误差范围内。尤其是外加剂传感器,防止外加剂超量造成混凝土缓凝事故的发生。

2.夏季混凝土工程施工

2.1施工前的准备

夏季白天温度较高,水分蒸发快,不利于混凝土塑性收缩裂缝的控制,有条件时可以选择夜间浇筑混凝土。施工前应将模板洒水湿润,降低表面的温度,但模板内不能有蓄水。保证混凝土浇筑前模板内无碎屑、污物,模板拼装严禁,无缝隙,预埋件位置正确。

2.2浇筑顺序合理

(1)混凝土运输至施工现场后,应及时安排浇筑混凝土,卸料前应先将混凝土搅拌车快速搅拌20~30s,使混凝土搅拌均匀。

(2)严禁润泵砂浆浇筑到到柱、墙、梁等工程部位。

(3)墙、柱等高度较大的竖向结构施工时,应分层浇筑,每层浇筑高度不宜超过500mm,且以混凝土拌合物下落时不发生离析为准。分层浇筑后将振捣棒插入下一层混凝土5cm左右充分振捣,以便于形成整体,防止分层。

(4)梁、板、墙、柱同时浇筑时,先浇筑墙、柱等竖向结构,待混凝土沉降一段时间后,再浇筑梁,最后浇筑楼板,施工过程中既要使混凝土竖向结构充分沉降,又要确保混凝土浇筑的连续性,防止因混凝土供应不及时产生施工冷缝。

2.3合理振捣

(1)混凝土浇筑时应布料均匀、分散布料,在用铁耙子将混凝土搂平,严禁用振动棒赶料。

(2)采取“快插慢拔”的振捣方式充分振捣,“快插”是为了确保表层混凝土和下层混凝土同时振捣,防止底层振捣时间不足;“慢拔”则是使混凝土能填满振捣棒抽出时形成的空洞。

(3)振捣棒插入的点与点之间相距400mm左右,形成“梅花式”振捣,做到不过振、不漏振。振捣密实的标志是混凝土拌合物不再显著下沉,表面泛浆,无气泡溢出,粗骨料在在混凝土拌合物中均匀分布。

2.4适时抹压

对有抹面要求的混凝土板面结构,混凝土浇筑后先用木抹子初步找平,待沉降至初凝前使用机械磨盘进行第一次抹压,消除已出现的塑性收缩变形裂缝,待混凝土终凝前进行第二次或第三次的抹压收光。在大风、高温天气环境下,用注意观察混凝土表面失水状况,必要时进行喷雾补水。在高温、大风天气,应采取有效保湿措施控制混凝土表面的水分蒸发,如在混凝土表面喷洒养护剂或薄膜覆盖;

2.5覆盖养护

夏季气温高,再加上风的作用,水份蒸发快,对此李家正翻译的《混凝土技术》中进行了形象描述(如图1),保湿养护是控制混凝土拌合物失水造成塑性收缩裂缝的有效措施。混凝土浇筑捣实后,适当的温度与湿度是保证水泥水化的重要条件,养护不当可能导致混凝土表面迅速出现塑性的收缩裂纹,也会影响水泥水化造成混凝土强度降低。因此,保湿养护工作是夏季混凝土浇筑的一个重要环节,应按要求精心进行养护工作。

图1 混凝土表面蒸发速率的估算曲线

(1)板面结构混凝土振捣找平后,应对及时采用塑料薄膜覆盖,做到随抹随盖,采用塑料布覆盖时,应保证覆盖严密,防止混凝土表面失水。在混凝土表面采用洒水养护时,必须保证混凝土表面不失水,处于湿润状态为准,并保证养护时间不少于7天,有抗渗防裂要求的混凝土工程养护时间不得少于14天。

(2)混凝土结构柱等养护不便的竖向结构,适当延长拆模时间,拆模后,拆模后宜采用塑料薄膜围裹自生养护,或喷水养护,或喷洒养护剂。

(3)墙体结构筑后,待混凝土达到一定的强度(1~3天)时,先将墙体两侧的模板松动,离缝约3~5mm。在墙体顶部架设淋水管,喷淋水温与墙体表面温度不超过20℃的水进行养护,以免水温过低造成混凝土表面温度急剧降低产生温差裂缝。墙体模板拆除后应在墙两侧粘贴保水薄膜,或喷洒养护剂进行养护,地下室外墙宜尽早回填土。

(4)混凝土浇筑后,如天气突变,应在雨前对浇筑的混凝土进行覆盖,同时应注意采取一定的保温措施防止降温过快,产生裂缝。

2.6模板牢固,适时加荷

(1)模板支撑必须牢固,且在混凝土强度未达到一定强度(建议不低于5MPa)前,禁止堆放物料,踩踏。

(2)按照规范规定进行拆模,避免过早拆模、过早承重会导致混凝土表面受力不均产生裂缝等质量问题。

2.7试件的制作及养护

(1)试件制作时,应在罐体1/4~3/4取料,拌合均匀后再进行试件制作。

(2)试件制作后粘贴塑料薄膜保湿,放置在阴凉处。

3.做好夏季混凝土工程雨天生产与施工

在混凝土工程夏季施工过程中,应采取必要的措施预防突如其来的降雨,夏季降雨一般来的快,降的急,时间短,但危害大。雨水冲刷混凝土表面,造成水胶比变大,甚至混凝土表面浆体流失,降低表面强度,容易造成起粉、起砂等质量事故。夏季施工单位应密切关注气象预报,根据气象预报决定能否浇筑混凝土,同时也应增强应对这种突发事件的能力。因此,施工单位和混凝土生产企业技术人员都必须从思想上及物质上做好充分的准备,有效应对在混凝土浇筑过程中突如其来的大雨。

3.1降雨对混凝土生产的影响

对于露天存放砂、石骨料的混凝土生产企业,降雨会造成砂、石的骨料含水量增大。虽然有的混凝土生产设备有自动检测的骨料含水的功能,但降雨造成骨料表层与中下部含水的差异,常常使设备自动调整的反应变慢(主要是传感器被泥沙包裹所致)。在雨天生产混凝土时,应运用动态控制方法,要求试验员定时测定砂子的含水率。根据砂、石骨料含水率变化,及时调整混凝土生产配合比,防止骨料含水率过大造成混凝土出现离析、泌水、强度下降和强度数值离散变大等不良后果发生。

3.2混凝土雨季施工

(1)夏季多雨应将防雨用品运到施工现场,,同时派专人进行检查,下雨时将机械设备进行防雨遮盖。

(2)大雨即将来临时,混凝土尚未浇筑到工程部位,现场人员可以根据天气情况,暂停浇筑。夏季一般陈雨较多,只要保证混凝土在罐车内慢速搅拌,混凝土拌合物可以存放一段时间,待雨后浇筑。

(3)在混凝土未浇筑前,突遇遇大雨,,雨后应排除模板内的积水,防止浇筑混凝土后局部的水胶比较大,降低了混凝土的抗压强度。

(4)对于已经浇筑完毕的混凝土板面结构,在大雨来临前应及时振捣并立即薄膜覆盖,防止雨水冲刷混凝土表层浆体。

(5)浇筑玩的柱、墙等竖向结构,因其顶部有伸出的钢筋,要用塑料薄膜或其他柔性不透水材料,在柱墙钢筋之间塞入,将混凝土顶面堵严,防止雨水流入。

(6)雨量不大需要继续施工时,应通知搅拌站在满足施工要求的前提下适当降低混凝土坍落度。混凝土浇筑时,缩短作业段,每次的浇筑宽度不宜超过1.5m,同时要做到“四个随时”,即随时浇筑,随时振捣,随时搓平,随时覆盖塑料薄膜。

3.3混凝土雨后处理

(1)待降雨结束后,立即查看已浇筑的混凝土表面是否有雨水冲刷流浆现象。若降雨时间长,混凝土接近初凝,应清除表面流失灰浆层,对雨水冲刷的结构表面摊铺稠砂浆以补偿流失的灰浆。

(2)混凝土结构的模板拆除后,及时检查混凝土表面有无麻面、孔洞、露筋等现象,发现问题及时修补。

4.结语

混凝土工程夏季施工是一项具有特殊性质的施工,需要混凝土公司与施工单位密切配合,共同完成,保证混凝土工程质量。

(1)混凝土公司应从原材料进场、混凝土配合比设计,生产质量控制,运输等环节加强控制,以保障出厂混凝土拌合物满足施工要求。

(2)施工单位应根据施工部位的差异,从混凝土浇筑、振捣、抹面,拆模、养护等各个环节精心施工,保障混凝土结构质量,防止出现裂缝,强度不足等质量缺陷。

(3)夏季具有气温高,蒸发快,易失水形成裂缝的特点,应及时养护,应根据天气情况采取区别于其他季节的施工工艺。

(4)夏季雨水多,应注意天气预报,混凝土浇筑过程中遇到下雨应及时采取措施,防止雨水冲刷混凝土表面。对于下雨来不及覆盖的混凝土结构,雨停后应及时采取措施处理。