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当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时,就应采取冬期施工的技术措施进行商砼施工。商砼所以能凝结、硬化并取得强度,是水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下主要取决于温度,温度愈高,强度增长也愈快,反之则慢。当温度降至0℃以下时,水化作用基本停止,温度再继续降至-2~-4℃,商砼内的水开始结冰,水结冰后体积增大8%~9%,在商砼内部产生冰晶应力,使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹,同时减弱了水泥与砂石和钢筋之间的粘结力,从而使商砼后期强度降低。受冻的商砼在解冻后,其强度虽然能继续增长,但已不能再达到原设计的强度等级。
一般可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥配制商砼。如有必要,也可使用快硬硅酸盐水泥或其他水泥。水泥的性能指标必须符合现行有关标准。水泥标号的选择应与设计强度等级商砼相适应。原则上配制高强度等级商砼,选用高等级水泥;配制低强度等级商砼,选用低等级水泥。用高标号水泥配制低强度等级商砼时,水泥用量较少,影响和易性和压实度,应掺入一定量的混合料。如需用低标号水泥配制高强度等级商砼,将导致水泥用量过大,不经济,影响商砼的其它技术性能。
在冬季商砼施工中,重点解决的是三个方面的问题:一是防止商砼早期冻害;二是确定商砼较短的养护龄期;三是保证商砼后期强度和耐久性满足要求。在工程的实际施工中,还要根据施工时的气温情况、工程结构状况、水泥的品种及价格、减水剂、抗冻剂的性能及价格等一系列条件来选择合理的施工方法。冬季商砼施工使用调整配合比的方法,主要是针对在0℃温度下商砼施工的。
加强施工过程中的技术落实检查。在施工开始前进行严格的技术交底、技术培训工作。而对于没有按照相关技术要求进行施工的工作人员、施工单位进行严肃处理以提高施工过程中的标准化才做意识。冬季商砼施工是商砼施工过程中为常见的问题,处理好冬季施工过程中的技术控制工作,对于提高冬季商砼质量具有重要意义。面对冬季商砼施工环节中的、工序复杂等问题,相关技术人员必须加强施工技术研究工作,在具体的工作中采取各种有效措施提高冬季商砼施工质量。
做好商砼结构养护过程中的质量控制。养护对于商砼结构的质量具有极大影响。在具体的养护过程中需要严格关注商砼结构的实际强度,并在此基础上开展养护工作。一般来说低于10℃的环境下时,其结构强度不得小于5MPa。养护过程必须保持商砼结构的干燥,并严格控制外部温度。在进行保温工作时可以在结构上覆盖薄膜、麻袋等材料以增强其保温效果。
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试验证明,商砼遭受冻结带来的危害,与遭冻的时间早晚、水灰比等有关,遭冻时间愈早,水灰比愈大,则强度损失愈多,反之则损失少。
经过试验得知,商砼经过预先养护达到一定强度后再遭冻结,其后期抗压强度损失就会减少。一般把遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值定为“商砼受冻临界强度”。对用普通硅酸盐水泥的硅酸盐水泥配制的商砼,受冻临界强度为设计的商砼强度标准值的30%;对用矿渣硅酸盐水泥配制的商砼,受冻临界强度定为设计的商砼强度标准值的40%。
此外,在商砼化冻后仍然需要继续进行养护,对于预养期长,获得初期强度较高的商砼受冻后,后期强度几乎没有损失。对于那些安全预养期短,获得初期强度比较低的商砼受冻后,后期强度都有不同程度的损失。商砼的强度只有在正温养护条件下,才能持续不断的增长,伴随着温度的升高,当温度升高时,水化作用加快,商砼的强度也加快增长。当温度降低到0℃时,存在于商砼中的水有一部分会开始结冰,此时的水化作用开始减慢,强度增长也随之相应较慢。水变成冰后,结冰所产生的应力值常常大于水泥内部形成的初期强度值,使商砼受到不同程度的破坏。当冰凌融化后,又在商砼的内部形成各种各样的空隙,降低商砼的密实性及耐久性。
一、商砼冬期施工方法的选择
商砼冬期施工方法为:商砼养护期间不加热的方法。其方法包括:掺化学外加剂法,外加剂为早强剂和防冻剂。
二、商砼冬期施工的一般要求
(1)冬期拌制商砼时应优先采用加热水的方法,当加热水仍不能满足要求时,再对骨料进行加热,水及骨料的加热温度应根据热功计算确定,但不得超过表中的规定。
(2)配制冬期施工的商砼,应优先选择硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其强度等级不得低于42.5Mpa,每立方米商砼水泥用量不得少于300kg,水灰比不得大于0.6.
(3)骨料必须清洁,不得含有冰、雪等冻结物。
(4)搅拌前应用热水或蒸汽冲洗搅拌机,搅拌时间应较常温延长50%,其拌制投料顺序时骨料、热水,然后再投入水泥、外加剂。确保商砼的出机温度不低于15℃,入模温度不低于5℃。
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