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高性能混凝土施工中的温度控制

2009-04-16张清山

中国高新技术企业 2009年3期
关键词:高性能混凝土温度控制

张清山

摘要:高性能混凝土施工中的温度控制在铁路客运专线工程中是一项重要检测指标。文章通过对郑西铁路客运专线高性能混凝土施工中温度控制的意义、温度测量的方法以及各种环境下混凝土施工的论述,说明了温度控制在高性能混凝土施工中的重要性。

关键词:高性能混凝土;温度控制;郑西铁路客运专线

中图分类号:TU528

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)03-0060-02

在传统的混凝土施工工艺中,往往只重视特殊季节的温度问题,而忽略混凝土施工全过程中的温度控制问题。混凝土由于受温度等特定环境和使用条件的影响,混凝土易出现裂缝、钢筋锈蚀等耐久性不良的通病,导致构造物局部过早损坏,从而危及构造物的整体或局部安全,缩短使用年限。因此,进行混凝土施工中的温度控制十分重要。

温度测量的方法。测量大气(环境)温度时将温度计放在通风、荫蔽、离地面1.5m高度处的百叶箱内测量。测量暖棚内温度时将温度计放置在离地面50cm处,且在保温措施最薄弱的部位,最少测四个测点。测量水、砂、石、混凝土温度时,温度计应采取与外界气温隔离措施,并留置在被测物中3min以上再读温度值。测量室外、棚内温度时要避开热源静停3min以上再读温度值。

一、夏季混凝土施工的温度控制

1.在炎热气候条件下,混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃。宜尽可能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天,也不宜在早上浇筑以免气温升到最高时加剧混凝土内部温升。

2.在炎热季节搅拌混凝土时,尽量采用温度低的混凝土和水化热低的水泥,同时要降低混凝土拌合料的温度。宜将混凝土原材料进行遮盖,避免日光直接爆晒,并用冷却水搅拌混凝土,或采用冷却骨料、搅拌时加冰雪等方法降低入仓温度,以降低混凝土搅拌温度。

3.夏期施工时,对与混凝土接触的模板、钢筋等,在混凝土浇筑前采取先围护一层蓬布的保温措施,使其温度控制在5~30℃范围内。高温时在蓬布上喷洒和浇灌冷却水,使其温度冷却至30℃以下。由于夏季温度高,水泥水化反应加快,混凝土凝结较快,施工操作时间变短,容易因捣固不良造成蜂窝、麻面等质量问题。

二、冬期混凝土施工的温度控制

1.当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时,应按冬期施工处理。混凝土的入模温度不应低于5℃,混凝土拌和物的出罐时温度不得低于10℃。当环境温度低于5℃时,禁止对混凝土表面进行洒水养护。此时,可在混凝土表面喷涂养护液,并采取适当保温措施。

2.在遇气温骤降的天气或寒冷季节浇筑大体积混凝土后,应注意覆盖保温、加强养护。防止混凝土产生过大的温差压力。

3.拌制混凝土的各项材料的温度,应满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度。当原材料原有温度不能满足需要时。应首先考虑对拌和用水加热,仍不能满足需要时,再考虑对集料加热。水泥只保温,不得加热。各项材料需要加热的温度应根据计算确定,但不得超过规定。水泥不得与80℃温度的水直接接触。

4.冬期搅拌混凝土时,骨料不得带有冰雪和冻结团块。严格控制混凝土的配合比和坍落度。投料前,应先用热水或蒸汽冲洗搅拌机,投料顺序为骨料、水,搅拌,再加水泥搅拌,时间应较常温时延长50%。

三、特殊施工条件下混凝土施工的温度控制

1.在相对湿度较小、风速较大的环境条件下,可采取场地洒水、喷雾、挡风等措施,或在此时避免浇筑有较大暴露面积的构件。

2.对于严重腐蚀环境下采用大掺量粉煤灰的混凝土结构或构件,在完成规定的养护期限后,如条件许可,在上述养护措施基础上仍应进一步适当延长潮湿养护时间。

3.新浇筑混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩土介质问的温差不得大于15℃。

四、大体积及重要部位混凝土施工的温度控制

1.对于桥梁、隧道或大体积混凝土结构,应在不同季节选择有代表性结构进行试浇筑,并通过测温或计算分析,事先确定施工过程中混凝土温度参数的合理控制值。浇筑重要工程的混凝土时,应定时测定混凝土温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数变化及时调整养护方式。

2.混凝土的入模温度不大于30℃。邻接的新旧混凝土温差不大于15℃。混凝土喷涂的养护剂与混凝土表面温度之差不大于15℃。大体积混凝土入模后30min的最大温升小于20℃,内部最高温度不宜高于65℃。

3.承台等大体积混凝土内可埋设冷却钢管,冷却钢管的数量、设置方式、冷却水的温度及冷却工艺在混凝土正式浇筑前必须进行模拟试验,以确定合理的冷却施工工艺参数。

五、浇筑过程中混凝土的温度控制

1.混凝土的浇筑选择在一天中气温适宜的时候进行,在浇筑过程中尽量减少浇筑层厚度,延长浇筑时间以便加快混凝土散热速度。同时控制每层浇筑高度不超过30cm,这样不但有利于振捣,又可以加快热量散失,能有效避免产生温度裂缝。

2.大体积混凝土可采取覆盖措施,避免混凝土在日光下直接暴晒,也可在混凝土内埋设冷却钢管通水冷却混凝土。浇筑后应立即采取喷雾养生覆盖保温等技术措施,并始终处于湿养护状态,夏季高温季节搭设遮阳棚。养护时间不宜少于28d。

六、拆模过程中混凝土的温度控制

1.混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度应满足规定外,还应考虑拆模时混凝土的温度(由水泥水化热引起)不能过高,以免混凝土接触空气时降温过快而开裂。混凝土内部开始降温以前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。

2.在一般情况下,结构或构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20℃(预应力箱梁和截面较为复杂时,温差大于15℃)时不宜拆模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。在寒冷季节,若环境温度低于0℃时不宜拆模。在炎热和大风干燥季节,应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺。

3.拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20℃(墩台、梁体芯部混凝土与表层混凝土之间、表层混凝土与环境之间以及箱梁腹板内外侧混凝土之间的温差均不得大于15℃)。混凝土内部开始降温前不得拆模。

4.承台、墩身及现浇梁模板拆除时,为防止因内外温差过大造成混凝土开裂,必须事先对混凝土内部温度与环境温度进行测试,只有当混凝土内部温度与环境温度之差低于15℃时,方可进行模板拆除。

七、养护期间混凝土的温度控制

1.混凝土养护期间,混凝土内部最高温度不宜超过65℃,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃(墩台、梁体混凝土不宜大于15℃),养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。

2.混凝土的养护包括自然养护和蒸汽养护。混凝土养护期间,应重点加强混凝土的湿度和温度控制,尽量减少表面混凝土的暴露时间,及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用篷布、塑料布等进行覆盖),防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前,应卷起覆盖物,用抹子搓压表面至少二遍,使之平整后再次覆盖,此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面,直至混凝土初凝为止。

3.混凝土的蒸汽养护可分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持环境温度不低于5℃,混凝土灌筑结束4~6h后方可升温,升温速度不得大于10℃/h,恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃,最高不得大于65℃。恒温养护时间应根据构件脱模强度的要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定,降温速度不得大于10/℃h。

4.蒸汽养护结束后,应及时采取措施,继续对混凝土进行保温保湿自然养护。自然养护时间不得少于相关规定。

5.混凝土养护期间应注意采取保温措施,防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、气温骤降等)而发生剧烈变化。

6.混凝土养护期间,应对有代表性的结构进行温度监控,定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境的气温、相对湿度、风速等参数,并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度,严格控制混凝土的内外温差满足要求。

八、结语

我公司施工的郑西铁路客运专线渭南渭河特大桥工程区段,由于在施工中严格按照相关《标准》和《指南》进行温度控制,严格按标准作业,所完成的混凝土质量达到了设计要求。

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