建筑工程混凝土冬季施工優化控制策略分析

建筑工程混凝土冬季施工優化控制策略分析

摘要：建筑工程施工中，混凝土質量控制是最為關鍵的，因為混凝土的施工質量關系到整個建筑的整體質量。然而，混凝土施工質量影響因素很多，其中最為關鍵的是溫度，尤其在冬季施工中，混凝土溫度控制把握不好，會嚴重影響混凝土施工質量。文章闡述了建筑工程混凝土冬季施工過程中存在的問題，并提出了優化控制措施。
關鍵詞：建筑工程  混凝土  冬季  質量
        0 引言
        混凝土是一種應用極其廣泛的建筑材料，是構成建筑物主體的重要組成部分。由于混凝土的自身特點，施工環境和溫度對其質量的影響較大。混凝土施工與溫度有著密不可分的關系，溫度是除了混凝土組成材料及配合比之外影響混凝土水化作用速度的最主要的因素，而水泥與水之間的水化作用是最終決定混凝土強度的主要因素之一。溫度對混凝土水化作用速度的影響主要表現為：溫度越低，水化作用的速度越緩慢。所以說，混凝土冬季施工中，水化作用速度較慢，極易產生各種質量問題，需要采取一系列優化控制策略避免問題的產生。
        1 建筑工程混凝土冬季施工質量問題概述
        在冬季進行混凝土施工有時是不可避免的，然而此時的混凝土施工因為受到周圍環境及溫度的影響，要求運用更為復雜的施工工序和技術，一旦不能嚴格按照施工要求展開勢必造成各種質量問題的出現。再者，在冬季進行混凝土施工時所產生的質量問題具有極大地隱蔽性和滯后性，不易發現，各種問題多在春季才能顯露出來，給后期問題的解決帶來了極大地困難，一旦發現問題必須要進行及時的修補，若問題無法修補解決就必須返工，帶來不可估量的損失�？偟膩碚f，冬季混凝土施工所表現出來的質量問題主要有以下幾個方面：①混凝土裂縫：混凝土裂縫的產生可能由多種原因引起，鋼筋銹蝕引起混凝土體積的擴大，最終造成混凝土箍筋即主筋方向產生大量裂縫；混凝土中水分的移動所帶來的壓力極易造成混凝土軸向開裂；另外，混凝土配制時水灰比過大，早期混凝土強度低，失水速度過快也會引起混凝土不同程度裂縫的產生。②混凝土結構松散：具有該問題的混凝土在外觀上表現為黃色的冰晶狀體，敲擊聲空洞，骨料之間粘滯作用弱，抵抗外界作用能力弱。③混凝土水分轉移：混凝土在溫度差，壓力差及濕度差等多重作用力的作用下，勢必造成其中的水分由邊緣向中心轉移，最終造成內部空隙的產生。④混凝土表面返霜：混凝土表面返霜實際上指的就是混凝土表面的結晶腐蝕，是外加劑在混凝土硬化后滲出混凝土表面，隨著混凝土表面水分的蒸發，在表面形成結晶腐蝕，俗稱返霜。⑤混凝土表面起灰：混凝土表面起灰主要是由于混凝土配制時水灰比過大，造成離析及泌水現象嚴重，最終導致砂漿和骨料分離，骨料外露，表面起灰。
        2 混凝土冬季施工質量優化控制措施
        2.1 施工方法控制 混凝土冬季施工質量控制的方法很多，就施工技術而言，根據施工溫度不同，常采用調整配合比法以及蓄熱法。①調整配合比法。在施工溫度為0℃左右時可應用此法控制混凝土施工質量，具體可通過以下幾個方面實施：一是合理選擇配合料，在配制冬季施工所用混凝土時，為提高混凝土的抗凍性能常選用硅酸鹽水泥作為主要材料，這是因為硅酸鹽水泥具有水化熱大，早期強度高等特點。另外，在選用骨料時宜采用縫隙少且硬度高的骨料，盡量使骨料熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數接近，避免空隙和裂紋等質量問題的產生。二是盡量降低水灰比，混凝土冬季施工要求具有大量的水化熱和盡量短的凝固時間，因此必須通過適量增加水泥用量來降低水灰比，減小坍落度，增加水化熱，減少達到臨界強度的時間，提高混凝土的抗凍性。 
是適當使用外加劑，混凝固冬季施工時常使用的外加劑包括早強劑和引氣劑等，早強劑主要是為了縮短冬季混凝土施工時的初凝時間，增加混凝土的早期強度，施工中常采用硫酸鈉（水泥用量的2％）和M—F復合早強減水劑(水泥用量的5％)作為早強劑，引氣劑主要是為了改善拌和物的流動性，增加其粘聚性及保水性，從而提高其抵抗混凝土內部壓力的能力，提高冬季混凝土施工質量。②蓄熱法。在施工溫度為-10℃左右時可應用此法控制混凝土施工質量，具體可通過以下步驟實施：使用蒸汽對混凝土拌合物如水，砂，石等進行加熱，以保證混凝土在攪拌，運輸機澆筑后仍具有足夠的熱量，加快水泥水化放熱速度，提高混凝土抗凍能力。一般優先采用加熱水的方法，但水溫不宜超過60℃，防止水泥假凝，如通過加熱水的方法仍不能達到拌合物出口溫度的要求，則需對骨料進行加熱，提高溫度。該方法具有操作簡單，費用低廉等優點，但極易產生溫度不勻，內部溫度較低等現象，必須加以注意，謹慎養護。         2.2 施工過程控制
        2.2.1 混凝土的施工準備工作 首先在混凝土拌合物選擇方面必須保證所采用的骨料清潔無雜質，避免因雜質造成的開裂和空空隙。采用蓄熱法控制冬季混凝土施工質量時，宜采用加熱水閥，對水加熱時，宜在水箱四周加設圍護結構，增強保溫措施，并隨時對水溫進行仔細測量和記錄。另外，在混凝土澆筑之前必須保證梁板內無冰雪凍塊，如若有冰雪凍塊存在，必須將其融化并將水放掉。再者，在混凝土澆筑過程中必須設置火盆對混凝土模板進行不間斷烘烤，設置位置為模板下6m處，設置時間為從混凝土澆筑時間開始到制混凝土澆筑完成的72小時。與此同時，采用蓄熱法控制混凝土施工質量時，所有施工人員還必須加強防火意識，采取一系列防火措施！一般優先采用加熱水的方法，如通過加熱水的方法仍不能達到拌合物出口溫度的要求，則需對骨料進行加熱，提高溫度。若在添加的外加劑中包含鉀、鈉離子時，不宜采用常有的活性骨料。對骨料進行加熱時，骨料不得在鋼板上炒灼。水泥應儲存在暖棚內，不得直接加熱。嚴格控制混凝土配制時的水灰比是極為重要的施工環節，水灰比中的水分必須將由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分考慮在內。
        2.2.2 混凝土的運輸和澆筑 澆筑前夕，必須清除模板以及鋼筋上的冰雪以及污垢，拌合物的容器應該具備保溫措施。在冬季施工中，混凝土的運輸，必須大力減少熱量的損失，一般而言，可以通過以下幾點來滿足：減小運輸距離、確定最可行的運輸線路、將裝卸頻率和次數降低到最小、合理確定運輸容器的形式和規格、選擇合適的保溫材料。在進行冬季混凝土施工時不宜在強凍脹性地基上進行澆筑，而應在弱凍脹性地基土上進行，切澆筑時應對基土采取一系列保溫措施，以免遭凍。與支座不做剛性連接的連接梁，應在長度不超過20m的段落上同時加熱。在多跨剛架的連接橫梁中，當剛架支柱的高度與橫梁截面高度之比（H/S）小于15時，則宜采取以下方法：梁的混凝土澆筑與加熱應分段進行，段之間的間隔長度不應小于1/8梁的跨度，也不得小于0.7m。在澆筑的混凝土冷卻至15℃以下時，間斷處可用混凝土填實并加熱養護。若分層澆筑厚大的整體式結構時，在已澆筑層的混凝土溫度，以及在未被上一層混凝土覆蓋前，不應低于規定溫度，且不得低于2℃。
        2.2.3 混凝土的養護 混凝土冬季施工必須做好澆筑后的養護及保溫工作，尤其是由正溫養護轉入負溫養護前，必須保證混凝土的抗壓強度大于等于設計強度的40%，對于C10以下的混凝土不得小于5MPa。加強混凝土保溫時常采用草袋、麻袋等保溫材料，并均應保持干燥。
        3 結語
        混凝土在冬季施工中，極易產生系統通病，在施工過程中，必須重點控制混凝土溫度。無論采用那一種方法，都是基于溫度控制為中心。施工時，必須在各個環節嚴格控制施工質量，嚴格執行相關技術規范。只有如此，冬季施工過程中，才能有效保證混凝土施工質量。
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