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钢筋混凝土工程冬季施工技术分析

2021-12-08杨红梅中国核工业二四建设有限公司高级工程师

中国建筑装饰装修 2021年11期
关键词:外加剂钢筋强度

杨红梅 中国核工业二四建设有限公司高级工程师

张龙龙 中核华辰建筑工程有限公司工程师

建筑施工质量的好坏会直接影响建筑物的服务年限,必须给予高度重视[1]。特别是冬季施工,由于温度低、易上冻等因素,使得冬季施工的技术管理工作极为重要。本文将对钢筋混凝土工程冬季施工技术及管理措施进行探讨。

1 冬季对钢筋混凝土施工的影响

冬季在全国各地都有较长的时间,不同地区的冬季拥有不同的特点。与此同时,不同地区的冬季又有一个共同点,即环境温度较低。而钢筋混凝土施工对于环境温度的要求较高,从而给钢筋混凝土冬季施工带来了一系列问题。为满足工程建设的需要,钢筋混凝土冬季施工必须采取科学的施工技术。在钢筋混凝土结构施工完成后必须经过一段时间后才能真正符合建设要求。

具体来说,冬季对钢筋混凝土施工的影响有以下几个方面。第一,在环境日平均温度达到5 ℃时或者日最低气温低于0 ℃后必须采取特殊的施工技术。在这样的温度条件下,水与钢筋混凝土的化学反应速率相对较低,甚至完全停止,从而给钢筋混凝土的凝结、固化带来极大的困难[2]。第二,水泥发生固化的效率除了与材料配比有很大的关系外,还跟温度有较大的关系。当温度低于0 ℃后水泥固化的效率会变得极慢。制作的钢筋混凝土结构强度也会受到较大的影响。第三,当温度低于0 ℃后,钢筋混凝土结构的水会出现结冰现象,参与水化反应的水量会受到较大的影响。同时,水结冰后的体积会增大约9%,会产生明显的冰胀应力,继而对钢筋混凝土结构造成巨大的损害,会影响钢筋混凝土结构的质量。第四,钢筋混凝土结构中水结冰还会在钢筋、骨料等结构表面形成冰凌,继而降低钢筋混凝土与钢筋、骨料的黏合程度,从而对钢筋混凝土结构的质量产生严重影响。

2 钢筋混凝土工程冬季施工的准备工作

2.1 成立领导小组

施工单位应成立以生产经理与总工程师为首的钢筋混凝土冬季施工领导班子,成立以队长与技术主管工程师为主的领导小组,对钢筋混凝土冬季施工工作进行统一领导。结合本单位的具体情况,各级技术主管要负责制定冬季钢筋混凝土施工的技术措施。施工材料供应等要上报上一级领导,经过审批后才能进行施工。

2.2 制订方案

第一,制订钢筋混凝土冬季施工方案,组织项目成员认真学习钢筋混凝土冬季施工的各项技术。第二,向施工班组及时进行技术交底,对相关人员开展技术培训。第三,对于参与本项目的技术骨干、工长等核心技术管理人员,要进行技术考核,通过考核后才可以上岗。第三,根据钢筋混凝土冬季施工特点,做好施工部署工作,凡不适于冬季施工的项目,应在冬季到来前完成。

2.3 准备材料

材料部门应根据各施工队提出的钢筋混凝土冬季施工材料与工具计划清单进行采购,购买的材料及工具要分期、分批进场,方便技术人员进场后对其进行检查验收,验收后要注意妥善存放,防止出现丢失、浪费、变质等情况。相关人员要提前做好钢筋混凝土冬季施工期间施工用水管道的保温工作,以防水管冻裂影响施工进度,同时也要做好钢筋混凝土冬季施工采暖与职工宿舍取暖工作。

3 钢筋混凝土工程概述

在混凝土受冻临界强度方面,采用硅酸盐及普通硅酸盐水泥时,其受冻允许临界强度为设计强度等级的30%;采用矿渣硅酸盐水泥时,其受冻允许临界强度为设计标号的40%,当混凝土强度等级低于C10 时(包括C10),其临界强度不得低于500 N/cm。

预应力混凝土受冻临界强度应有所提高,在《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83)中无具体规定的,可根据设计要求确定其强度,一般可定为设计强度等级的70%。对于冬期浇筑的混凝土,其水灰比不得大于0.6。混凝土冬季施工除了需要对原材料进行加热、搅拌,还要对运输、浇筑和养护等工序进行热工计算。

4 钢筋混凝土工程冬季施工技术措施

混凝土早期增强的主要措施有掺早强剂或早强型减水剂,通过早期短时间加热使混凝土尽快达到受冻允许临界强度。改善混凝土内部结构的主要措施是进行混凝土真空吸水,从而达到增加混凝土密实度、排除混凝土中多余水分的目的;也可以采用掺用引气剂或引气减水剂的方法,使混凝土在搅拌过程中产生许多微气孔,降低混凝土受冻时水结冰产生的静水压力,从而提高混凝土的早期抗冻害性能。在保证冬季施工工程混凝土质量的前提下,应根据工程的施工部位和混凝土种类采用合适的应对方法。

4.1 无筋混凝土的施工技术

对于无筋混凝土,可采用冷混凝土施工,将氯化钠作为主要外加剂。随温度变化确定氯化钠等外加剂的掺量,但不得超过有关规范规定的掺量。表1 是无筋混凝土氯盐常用掺量表[3]。

表1 无筋混凝土氯盐常用掺量表

4.2 钢筋混凝土的施工技术

对于钢筋混凝土,采用掺外加剂,结合蓄热保温养护方法进行施工,在施工中应注意的问题有以下几点。

(1)混凝土配合比及外加剂的掺量必须由实验室经过实验求得。

(2)在施工中严格控制混凝土的水灰比,应优先采用硅酸盐水泥,在混凝土搅拌时应延长搅拌时间,一般应比常温时搅拌时间多1 ~2 min,振捣时必须保证混凝土密实度,有条件时采用混凝土真空吸水处理。

(3)使用复合外加剂时,必须严格按照实验室提供配合比的比例进行配制。先配制一定量的水溶液,在搅拌混凝土时把外加剂的水溶液按比例加到拌合水中,并注意随拌随用,不可一次配备过多;在技术交底时要作详细交待,并由专人负责记录,严禁将各种外加剂掺量弄错。曾发生过将复合外加剂中的硫酸钠掺量2%与木钙掺量0.2%错配为硫酸钠0.2%与木钙2%的情况,造成重大的工程质量事故[4]。掺盐法应按不同的最低气温控制掺盐量。当氯盐掺量过少时,水化反应极其缓慢,会降低早期强度;当氯盐掺量大于10%时,砂浆的后期强度会显著降低,同时导致砌体析盐量过大,增大吸湿性,降低保温性能。按气温情况规定的掺盐量如表2 所示。

表2 不同气温下掺氯盐外加剂掺量 (占用水重量)

(4)应控制拌合混凝土的水与骨料加热的最高温度,并确定搅拌时的投料顺序,要最后投入水泥,防止水泥与80 ℃以上的热水接触。因为水泥不能直接加热,使用前可以运至暖棚存放。搅拌混凝土时,骨料中不得有冰雪及冰团。

(5)冬季施工混凝土应尽量采用低流动性或干硬性混凝土施工,混凝土开始养护前的温度不应低于5 ℃,气温低于-10 ℃时,混凝土配合比提高一级等级。

(6)混凝土在浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。混凝土冬季施工不管使用哪种方法,混凝土表面必须根据气温情况覆盖保温材料,其厚度由气温的高低而定。

(7)冬季施工混凝土应按技术交底规定测温,作为鉴定质量的依据。

(8)在混凝土继续灌筑前,应将原混凝土的表面加热到正温,加热的深度不应少于300 mm,且必须符合相关规范。

(9)混凝土冬季施工的试块,除按常温规定留置外,还需要增设2 组与结构同条件养护,1 组用于检验混凝土受冻前的强度,另1 组用于检验转入常温养护28 天的强度[5]。

(10)混凝土冬季施工必须有施工措施与技术交底,必须有质量检查制度,所有各项测量与检验结果均应填写混凝土施工记录及混凝土冬季施工日志。

5 结语

施工单位及下属施工队应根据本企业施工的工程特点,采取冬季施工技术措施,同时还要编制各工种的具体实施措施,让全体施工人员认真执行。冬季是易出工程质量事故的季节,因此必须向技术人员强调技术交底在施工中的重要性,加强技术管理与质量控制。

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