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原材料及外加劑對冬期施工混凝土性能的影響
引言
在冬季建筑施工當(dāng)中,由于氣溫較低,對施工工作常常會帶來很大的影響。在進(jìn)行混凝土施工的時(shí)候,就需要提高相應(yīng)的技術(shù)以及施工手段,在選擇原材料以及外加劑的時(shí)候要著重注意,以提高混凝土的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。
1 冬期混凝土施工原材料的選擇
1.1 對水泥的要求
在冬季混凝土施工當(dāng)中,水泥原材料要優(yōu)先選擇普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥,并且其強(qiáng)度不能低于42.5R型早強(qiáng)水泥以及礦渣水泥不能夠運(yùn)用在冬季混凝土的原材料選擇當(dāng)中,并且也不能夠?qū)⒏咪X水泥用在施工當(dāng)中。在對混凝土配比進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,如果設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度等級小于C60時(shí),就能使用P.042.5的水泥進(jìn)行混凝土配制,但是當(dāng)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度高于C60的時(shí)候,就應(yīng)該采用P.052.5的普通水泥或者硅鹽酸水泥,也可以采用高強(qiáng)度的水泥,以保證水泥的質(zhì)量符合要求。
在進(jìn)行高強(qiáng)度等級混凝土配置的時(shí)候,對水泥的用量是比較多的,一般都是在450s/m3以上,如果出現(xiàn)相同的配合比,就需要減少混合物中水泥的用量,大約減少15%左右。在運(yùn)用高效減水劑摻在混凝土配制當(dāng)中的時(shí)候,對混凝土配制的影響會增加,在含有優(yōu)質(zhì)減水劑的強(qiáng)度比較高的混凝土當(dāng)中,水泥的用量要小于550ks/m3,如果超過了它不僅不會對混凝土的強(qiáng)度造成影響,還會導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。
在進(jìn)行水泥輸送的過程當(dāng)中,混凝土的和易性和流動性與水泥用量多少關(guān)系比較大,水泥的量加入的比較少就會增加摩擦阻力,造成混凝土離析出現(xiàn)堵管,導(dǎo)致使運(yùn)輸速度降低,同樣如果水泥的量加入的比較多,也會導(dǎo)致拌合料的粘結(jié)力加大,從而也增加摩擦阻力。而且在混凝土配置當(dāng)中,水泥的用量過小還會造成拌合物的密實(shí)性和和易性較差。因此為了保證混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性強(qiáng)度,要根據(jù)規(guī)范要求科學(xué)合理的對水灰比以及單位水泥用量進(jìn)行控制,使其有能夠控制在相應(yīng)的規(guī)定范圍當(dāng)中。
1.2 對粗骨料的要求
在混凝土原材料的選擇當(dāng)中,骨料的強(qiáng)度、粒徑大小、顆粒形狀對混凝土強(qiáng)度影響很大?;炷恋膹?qiáng)度越高,那么粗骨料的粒徑就越小,例如在強(qiáng)度為80MPa的混凝土中,粗骨料粒徑就需要在6~19mm,如果是在強(qiáng)度為100MPa的混凝土中,粗骨料顆粒的粒徑要求為l5mm,從對比當(dāng)中就可以發(fā)現(xiàn)前者的要求要比后者的小。
在混凝土原材料當(dāng)中,泵送管道內(nèi)徑與粗骨料的最大粒徑之比得要求如下:當(dāng)泵送的高度再50米以下的時(shí)候,粗骨料當(dāng)中的碎石不能超過1:3,卵石不能大于1:2.5。當(dāng)泵送的高度再50到100之間的時(shí)候,粗骨料粒徑就需要達(dá)到1:3到1:4左右,當(dāng)泵送的高度達(dá)到100米之上的時(shí)候,粗骨料當(dāng)中的粒徑要在1:4到1:5左右,這樣才能夠保證再泵送的過程當(dāng)中,能夠安全順利的進(jìn)行泵送工作。在粗骨料當(dāng)中,骨料之間的等級配比要是連續(xù)的,軟弱顆粒以及針片狀顆粒在粗骨料當(dāng)中的含量不能夠大于百分之八,并且由于是冬季施工,要保證骨料當(dāng)沒有冰塊。
1.3 對細(xì)骨料的要求
在冬季施工當(dāng)中,混凝土的強(qiáng)度等級要求比較高,因此再細(xì)骨料當(dāng)中,就要好似用干凈的中、粗粗砂,并且其細(xì)度模數(shù)要在2.9到3.3之間,為了讓砂粒級配比較好,在選用的時(shí)候要大于4.75mm然后小于300μm的量越少越好,不然級配就比較差。細(xì)骨料當(dāng)中的粒徑最好在600μm左右,并且再進(jìn)行篩選的時(shí)候,累計(jì)篩余量要在70%以上,在粒徑300μm左右的篩余量要在90% 以上,粒徑在150μm左右的篩余量則需要達(dá)到98%以上。
根據(jù)可泵性的規(guī)定要求,在進(jìn)行砂率配制的時(shí)候必須要根據(jù)實(shí)驗(yàn)來確定,這是因?yàn)楹奥时容^小就會導(dǎo)致在進(jìn)行拌合的時(shí)候混合料會產(chǎn)生離析,增加了它們的摩擦阻力,如果所含的砂率比較多,雖然會能夠很好的進(jìn)行拌和,但是水泥用量的增多,就會導(dǎo)致粗骨料砂漿外面的包裹層相對較厚,不能夠讓混合料的強(qiáng)度得到提高,從而增加生產(chǎn)費(fèi)用。所以在泵送混凝土當(dāng)中,砂率需要控制在40%到42%之間是最好的。
1.4 對外摻合料的要求
在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),外摻合料是影響其坍塌度的,因此在進(jìn)行運(yùn)用的時(shí)候一定要增加對其的注重,合理科學(xué)的摻孔適量的摻合料,對坍落度損失能夠進(jìn)行有效的控制。根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料表明,在同等的條件下,將10%~15%的水泥用Ⅱ級粉煤灰取代,就可以將混凝土的坍落度損失降低30%以上。在將其從集中攪拌站運(yùn)往到建筑地點(diǎn)20km的時(shí)候,其坍塌度的損失是比較大的,在夏季的環(huán)境溫度當(dāng)中,20度升到30度的時(shí)候,它的凝結(jié)時(shí)間就會加快一到三個(gè)小時(shí),在30度的時(shí)候,離開機(jī)器時(shí)坍塌落度為180mm,那么再經(jīng)過一個(gè)小時(shí)之后坍落度就已經(jīng)剩下不足120mm了。
在混凝土當(dāng)中,如果水灰比不小于0.3的時(shí)候,要想坍落度不會發(fā)生改變,就需要減小高效減水劑的用量,如果水灰之間的比超過了0.3,就要把硅粉的用量相應(yīng)的增加,那么對減水劑以及水量的用量也就需要相應(yīng)的提高。在進(jìn)行配置100MPa強(qiáng)度以上強(qiáng)度比較高的混凝土?xí)r,硅粉在混凝土當(dāng)中的使用量需要占10%;在進(jìn)行80MPa強(qiáng)度以下混凝土配置的時(shí)候,硅粉在混凝土當(dāng)中的使用量就需要就下降到5%左右。如果水泥在當(dāng)中的使用量比較多的話,硅粉使用效果就會變差,這點(diǎn)要在配置的時(shí)候注意到。
1.5 對外加劑的要求
在冬季施工混凝土的配制當(dāng)中,要選用高效以及性能高的減水劑。則是因?yàn)榛炷恋牧鲃有苑浅5膹?qiáng),為了對其能夠進(jìn)行有效的控制,就需要靠高效以及性能高的減水劑進(jìn)行調(diào)節(jié)。對早強(qiáng)有特殊性要求的混凝土,在進(jìn)行選擇的時(shí)候就需要采用快速凝結(jié)的水泥,或者在其中摻入硅粉,在對耐磨有要求的混凝土當(dāng)中使用硅粉的時(shí)候,要注意到大體積高強(qiáng)度混凝土是需要限制水化熱的,不僅需要降低水泥用量,還要外摻入硅粉或者粉煤灰。
2 、冬季施工混凝土要求
2.1 摻防凍劑混凝土施工
在冬季混凝土施工的時(shí)候,在入模前,要先將模板內(nèi)的雜物清洗干凈,如果天氣非常寒冷,不能夠用熱水進(jìn)行沖洗,以防再次進(jìn)行結(jié)冰。然后將混凝土運(yùn)到進(jìn)行澆筑工作的地方,要在十分鐘內(nèi)完成入模澆筑,如果澆筑還沒有完成,就要在表面及時(shí)的蓋上蓋子,然后等到混凝土運(yùn)來繼續(xù)進(jìn)行澆筑,澆筑完成的混凝土要在表面蓋上塑料膜然后在將保溫材料蓋在上面,以防凍裂。在澆筑工作結(jié)束之后,還要對結(jié)構(gòu)比較薄弱的部位還有容易受到凍害的部位增加保溫措施,并且要按照相關(guān)的規(guī)定以及要求進(jìn)行測溫點(diǎn)設(shè)置。測溫點(diǎn)的設(shè)置在結(jié)構(gòu)的表面,其深度不能超過50毫米,在氣溫達(dá)到凍臨界強(qiáng)度之前,要對結(jié)構(gòu)每兩個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次測量,然后在每4到6小時(shí)測量一次,并且要對環(huán)境溫度也要進(jìn)行測量。
2.2 對摻有防凍劑混凝土養(yǎng)護(hù)
在環(huán)境溫度達(dá)到零下的時(shí)候,就不能夠在對混凝土進(jìn)行澆水了,不需要在混凝土上面覆蓋保濕保溫層,不能有裸露部位,來保證混凝土結(jié)構(gòu)的溫度以及濕度,以防出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。在早期對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的時(shí)候,養(yǎng)護(hù)溫度不能夠低于防凍劑防凍劑當(dāng)中所規(guī)定的溫度,如果溫度過低,就需要增加相應(yīng)的保溫措施。例如:在氣溫低于-10℃時(shí)混凝土受凍臨界強(qiáng)度要達(dá)到4.0N/mm2,氣溫低于20℃時(shí)的抗凍臨界強(qiáng)度不低于5.0N/mm2。拆模后混凝土的表面溫度與環(huán)境溫度之差大于10℃以上時(shí),還要采取保溫覆蓋措施。負(fù)溫混凝土的最少養(yǎng)護(hù)時(shí)間: 氣溫-5℃
時(shí)不少于5d,-15℃時(shí)不少于14d。
在冬季進(jìn)行施工的混凝土當(dāng)中,對其的耐久性以及強(qiáng)度都有著相關(guān)的要求,需要根據(jù)相關(guān)的施工要求,來確定混凝土的配合比然后進(jìn)行配置,在配置的過程當(dāng)中,要保證混凝土有著良好的可泵性。在進(jìn)行的配置的時(shí)候,除了需要滿足原材料、氣候以及輸送實(shí)驗(yàn)的配方等要求以外,還需要對同行業(yè)當(dāng)中的其他施工技術(shù)以及相關(guān)的配合比進(jìn)行參考借鑒,在這里需要強(qiáng)調(diào)一下,不可以進(jìn)行照搬或者套用,因?yàn)樗灰欢ň褪沁m合自身工程的需要,工程不一樣要求也自然是不一樣,若是一味地照搬,就有可能會出現(xiàn)相反的作用以及效果。
3 、結(jié)束語
綜上所述,在冬季混凝土施工過程中,若是溫度降到了0℃
以下就需要用熱水對混凝土進(jìn)行拌制,溫度要求控制在40℃左右,如果水溫高于65℃,就要先將骨料進(jìn)行拌和,再摻入水泥進(jìn)行攪拌。如果氣溫低于-3℃,在混凝土拌和時(shí)要對其骨料進(jìn)行加熱處理,不能有凍塊出現(xiàn),并且攪拌機(jī)還需要進(jìn)行提前預(yù)熱,拌和的時(shí)間也需要增加30s。在混凝土澆筑完之后,還要在結(jié)構(gòu)比較薄弱的部位以及容易凍害的部位采取相應(yīng)的防凍措施,以防出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象。