【摘 要】文章通过对混凝土冻害及施工原理分析,结合实际施工情况,对混凝土冬期施工质量影响因素进行研究并采取相应措施,以确保工程质量与安全。
【关键词】混凝土;冬期;冻害;强度;
冬期施工期是质量事故多发期。在冬期施工中,长时间的持续负低温,大的温差、强风、降雪和反复的冰冻,经常造成建筑施工的质量事故,据资料分析,混凝土工程有三分之二以上的工程质量事故发生在冬期。
一、混凝土冻害及冬期施工原理
冬期施工时,气温低,水泥水化作用减弱,新浇混凝土强度增长明显地延缓,当气温降至0°C以下时,水泥水化作用基本停止,混凝土强度已停止增长。新浇混凝土中的水可分两部分:一是吸附在组成材料颗粒表面和毛细管中的水,这部分水能使水泥颗粒起水化作用,称为“水化水”;二是存在于组成材料颗粒空隙之间的水,称为“游离水”,它只对混凝土浇筑时的和易性起作用,在某种意义上说,混凝土强度的增长取决于在一定温度条件下水化水与水泥的水化作用及游离水的蒸发。因此,混凝土强度增长速度在湿度一定时就取决于温度的变化。特别是气温降至混凝土冰点温度(新浇混凝土冰点温度为-0.3°C~-1.5°C)以下时,混凝土中游离水开始冻结,气温降至-4°C时,水化水开始冻结,水化作用停止,冻结后的水体积膨胀约8%~9%,在混凝土内部形成强大的冰胀应力,将是强度尚低的混凝土内部产生微裂缝,同时降低了水泥与砂石和钢筋间的粘结力,导致结构强度和耐久性降低。新浇混凝土在养护初期遭受冻结,当气温恢复到正温后,即使正温养护到一定的龄期,也不能达到其设计强度,这就是混凝土的早期冻害。研究表明,塑性混凝土终凝前(浇后3~6h)遭受冻结,开冻后后期强度要损失50%以上,凝结后2~3天遭冻,强度损失15%~20%。实验证明,混凝土遭受冻结的危害程度还与冻结前混凝土的强度、水灰比、水泥标号、养护温度等有关。如果混凝土受冻前已经具备抵抗冻胀应力的强度,则混凝土内部结构就不致受冻结的损害。
防止混凝土早期冻害的措施有两类:一是早期增强。主要是提高混凝土的早期强度,使之尽早达到混凝土受冻临界强度。具体措施有:使用早强水泥或超早强水泥,掺早强剂或超早强剂,早期保温蓄热,早期短时加热等;二是改善混凝土的内部结构。具体做法是增加混凝土的密实度,排除多余的游离水,或掺入减水型引气剂,提高混凝土的抗冻能力。还可掺防冻剂,降低混凝土的冰点温度。
二、混凝土强度及主要影响因素
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度。材料的品种和质量,直接影响混凝土的强度。同等水泥用量的拌合物,水泥标号等级高的,混凝土的强度必然高;骨料的颗粒组成不好,搭配得不密实,含有泥土、杂质等过多,都能降低混凝土的强度。组成材料的配合比,是影响强度的重要因素。比如减少拌合用水和所用水泥的比例,适当增多水泥浆的含量,都能显著提高混凝土的强度,反之则显著降低。在施工中混凝土作业的各个环节,准确称料,适度的拌合和振捣,加强养护等,对混凝土强度的影响也很大。