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【分析】预拌混凝土季节性施工的养护管理
预拌混凝土季节性施工的养护管理
来源:砼商网编辑部 作者:砼商网编辑部 发布日期:Oct 20, 2017 阅读次数:1935 收藏 打印 

0 前言

预拌混凝土施工质量受各方面影响比较大,特别是季节变化时,对混凝土施工质量影响的因素更多,混凝土企业负责人除了要严把原材料的进场关,技术人员也要及时调整并更新原材料的品种和型号,对原材料要进行严格检测,并通过大量的混凝土试配,确定合理的生产配比。另外,随着气候及环境的变化,要选专门人员对原材料性能进行及时检测,确定好合理配比后进行组织生产。生产上,要提前准备好满足当前环境气候条件的生产、施工及养护工具。并对恶劣天气提前做好技术准备。预拌混凝土季节变化时的养护工作对于混凝土的重要性不言而喻,因此,应该引起足够的重视。

1 预拌混凝土高温季节的养护管理

当月平均气温超过 25℃ 时,即可以采用夏季炎热条件下混凝土的施工方法和施工措施。高温天气一般具有几个特征:气温较高、昼夜温差相对较大、相对湿度小、风速大、太阳辐射强等,这些因素都会给混凝土的搅拌、运输、浇筑及养护造成一系列的影响,混凝土高温条件下施工必须考虑养护措施。

混凝土浇筑完成后,施工并没有结束,对混凝土的养护是确保施工质量的重要措施,尤其在高温季节,对混凝土养护不及时,不仅会造成混凝土强度降低,还会产生塑性收缩裂缝,影响混凝土耐久性。因此,在浇筑完成后,应高度重视养护工作。

高温季节混凝土的养护,在振捣、抹面后,应立即在其表面覆盖薄膜等,确保初凝前的混凝土板面覆盖塑料薄膜进行保湿养护。施工时最好是边抹面边养护,在不能覆盖的情况下,可在表面喷水防止表面干燥,夜间也要不间断连续进行。对龄期较早的混凝土进行洒水养护时,洒水间断操作会使混凝土忽冷忽热,容易造成龟裂,因而要保证一直处于湿润状态。另外,防止温度骤变,避免暴晒、风吹和暴雨浇淋。在气温变化较大时,要用保温材料加以保暖。对于重要结构,至少养护 28d,停止养护时也要逐渐干燥,避免产生裂缝。

混凝土在养护期间,要确保混凝土板面上不上人及堆放重物,使混凝土能有足够的时间产生抵抗变形的早期强度。

对于特殊混凝土,更应该注意浇筑、振捣和养护的措施,以保证工程质量。

(1)道路混凝土

对于道路混凝土,宜在 2 小时内卸完,进行及时进行振捣、抹面、压纹等处理,并进行覆盖保湿养护,如盖麻袋、湿草袋,喷洒养护剂等。混凝土终凝时应及时切缝,以防止混凝土收缩受到约束应力而产生开裂现象。

对气温较高、湿度变化大且风速较大的天气,尤其是早上或中午浇筑的混凝土路面、地面等大面积混凝土,应增加压光的次数,并尽早覆盖、并保湿养护。最好能避开大风、高温天气。

(2)大体积混凝土

对大体积混凝土,或垂直距离较大的结构,施工中采取分层浇筑的方式,每层浇筑厚度控制在 300~500mm,确保在混凝土初凝前覆盖第二层并加强交界面的穿插振捣工作。炎热天气浇筑混凝土时混凝土的入模温度宜控制在 30℃ 以下,混凝土浇筑后应及时进行覆盖等保温保湿养护,降低混凝土内外温差,把混凝土浇筑体里表温差控制在 25℃ 以内,表面与外界的温差控制在 20℃ 以内。在条件许可的情况下应避开白天高温时段,安排夜间浇筑混凝土,减少因温度产生的裂缝。

大体积混凝土施工前应做好温控监测点的布置,做到温控施工。监测点的布置,应能真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、内外温差、降温速率等技术参数,降温速率应控制在 2.0℃/d 以内。

(3)地下室混凝土

对地下室混凝土,应采取分段、分层进行浇筑,常采用补偿收缩混凝土(如添加膨胀剂、防水剂等)或增加加强筋,浇筑完毕后,墙体在终凝后 1~3 天可松动两侧模板,并在墙体顶部淋水进行养护。拆模后,应尽快用麻袋或草袋覆盖墙两侧,保湿并连续喷水养护至 14 天。

(4)特殊部位混凝土

对施工进度较慢的部位,如柱、墙、桥墩等,应采用大一级的坍落度配合比,或以多次少装的方式进行配送,避免混凝土超长时间的施工。脱模后,柱、墩宜用湿麻袋或草袋围裹并喷水养护,或用塑料薄膜围裹自身养护,也可涂刷养护剂养护。

(5)高强、高性能混凝土

强度等级不低于 C60 的混凝土都属于高强混凝土。高强混凝土的特点是高水泥、高掺合料用量,水灰比较小。在约束状态下混凝土极易因温度收缩、自收缩和干燥收缩引起早期裂缝的产生。施工时,混凝土浇筑完毕必须加强早期养护,把混凝土与外界的温差控制在 20℃ 以内,混凝土的表面要始终保持湿润状态,潮湿养护不得少于 10d。在风速较大的环境下养护时,应采取适当的防风措施。

2 预拌混凝土冬期施工的养护管理

根据相关规定,当室外日平均气温连续 5 天低于 5℃ 时,即进入冬施,此时的混凝土工程应采取冬期施工措施。可以取第一个连续 5 天稳定低于 5℃ 的日期作为冬期施工的起始日期,当气温回升时,取第一个连续 5 天稳定高于 5℃ 的日期作为冬期的终止日期,起始日和终止日即为混凝土冬期施工期。

混凝土冬期施工的实质,即在自然低温环境下,采取防冻、防风等措施,保证混凝土的水化硬化按照预期的目的,达到满足工程设计和使用的要求。当自然环境气温降低到 0℃以下时,达到混凝土中的液相冰点,混凝土中的水开始结冰,其体积会发生膨胀(体积膨胀为 9%),此时的混凝土内部结构会遭到破坏,即为混凝土的冻害。其表现为强度有损失,物理、力学性能遭到损坏。我国北方区域较大,华北、西北、东北区域是冬期施工的主要区域,冬季施工季节较长,且环境温度较低,为了保证建筑工程常年施工,以推动经济建设发展,加强预拌混凝土冬期施工的混凝土养护工作具有重要意义。

混凝土冬期施工方法有多种,如蓄热法、暖棚法、蒸汽加热法等。具体采用何种施工方法,应根据实际工程、结构特点、施工的基本环境考虑,从经济、适用、可行、简便出发。

2.1 蓄热法

蓄热法主要用于日平均气温 -10℃ 左右,结构比较厚大的工程。蓄热法是通过加热骨料、拌合用水等原材料而获得初始热量,与水泥水化热一起,选用适当的保温材料对浇筑的混凝土进行保温,从而延缓混凝土的冷却速度,保证混凝土在较高的环境温度下水化并硬化,达到满足混凝土抗冻临界强度的一种施工方法。

蓄热法施工较为简单,施工费用不多,适用于气温不太寒冷的地区。有研究表明,对大型深基础和地下建筑,如地下室、地基及室内地坪等,采用此种方法能取得良好的效果。所以此类建筑易于保温,且热量损失较少,能够保证混凝土在正温条件下合理的水化,从而达到抗冻的临界强度。另外,对表面系数较大的结构和较为寒冷的区域仍然可以使用。

2.2 暖棚法施工

暖棚法是在建筑物或构筑物的周围搭设围护结构,通过人工加热的措施使结构内的空气保持正温,混凝土浇筑和养护均在围护结构中进行,使得混凝土的养护如同在常温中一样。此种方法工作效率高,能保证混凝土施工质量,不易发生冻害,但需要耗费大量的保温材料和人力物力,其在较大的空间内需要消耗大量的能源,且能源利用率低下,费用增加较多。

采用暖棚法施工时,围护结构内部的温度应保持在5℃以上,且由专门的人员来测试及控制内部的温度,同时保证暖棚的出口混凝土不可受冻。当混凝土在养护期间有失水现象时,应及时采取增湿措施,在表面洒水。另外,对于暖棚内的烟或易燃烧的气体要及时排除,避免人员中毒或出现火灾等情况。

此方法一般用于地下结构和混凝土施工密集的结构工程。

2.3 蒸汽法施工

2.3.1 蒸汽养护法的优点及适用范围

蒸汽养护法即利用热蒸汽对混凝土结构及构件进行均匀加热,使混凝土温度升高,水泥水化加快,并迅速硬化。蒸汽法施工工艺主要分为两种:一是混凝土浇筑完毕后,让热蒸汽与混凝土结构直接接触,用热蒸汽的温度和湿度来养护刚浇筑的混凝土;另一种将热蒸汽通过某种形式传导给浇筑的混凝土,保证混凝土水化所需要的温度,为强度的增加提供条件。

蒸汽施工法的优点是:蒸汽具备较高的热量和湿度,能与混凝土充分接触,保证了混凝土持续水化的温度和湿度,但成本相对较高,且温度和湿度控制难,热能的利用率也不高,需要铺设管道,也容易引起冷凝和冰冻。

蒸汽法养护按照不同的加热方式可以分为蒸汽室法、蒸汽套法、毛管模板法、蒸汽热模法和内部通气法,其特点及使用的范围见表 1。

2.3.2 蒸汽养护法的注意事项

(1)蒸汽养护法应使用低压饱和的蒸汽,若施工现场为高压蒸汽,需通过减压阀调节压力后才能使用。

(2)对于普通硅酸盐水泥混凝土,蒸养的最高温度不得高于 80℃;对于矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,蒸养的最高温度不得高于 85℃。

(3)采用蒸汽养护混凝土结构时,要合理地控制蒸汽升温与降温的速度。当结构物表面系数 ≥6 时,升温速率控制在 15℃/h,降温速率控制在 10℃/h;当结构物表面系数 <6 时,升温速率控制在 10℃/h,降温速率控制在 6℃/h。

在我国北方地区,冬季平均气温在零下 5℃ 以下,特别是冬季昼夜温差大,大风天气较多,气候干燥,若养护措施不当,对混凝土质量将造成重大影响,严重的将造成混凝土结构破坏,导致产生危险建筑,造成巨大的经济损失。因此更应该引起重视,采取适宜的冬期施工的养护工艺。

对于刚浇筑的混凝土,不宜直接覆盖保温材料,应立即在混凝土表面覆盖薄膜并加盖草帘进行养护,这样一方面使混凝土内部蒸发的水份供给表面养护,同时保证混凝土初凝前不受冻。大体积混凝土在进行二次抹面压实后,应立即覆盖加以保温。

2.5 混凝土浇筑后的注意事项

冬季混凝土初凝一般在 8~10 小时,终凝在 12~15 小时,这期间应做好混凝土的抹面工作,在终凝前做好二次抹面,将表面不规则、不均匀的缝闭合。对特殊工程或特殊部位,可以多增加几次收面工作,这样可以尽量减少裂缝的产生。振捣完毕后,要对其用木抹子拍实抹平,并进行如下的养护工艺:

(1)混凝土浇筑后,表面应立即用塑料薄膜覆盖,同时根据工程需要,采取必要的保护措施,尤其在正负温交替的环境中,要做到防寒、防风、保温、保湿工作,避免刚浇筑的混凝土表层反复冻融。

(2)掺防冻剂的混凝土一般采用负温养护法,当日均气温低于 5℃ 时,不得对其进行浇水养护。

(3)混凝土内部温度降到防冻剂规定温度之前,混凝土必须达到临界受冻状态,如未达到,则应继续加强保温、保湿工作。

(4)混凝土模板和保温层应在混凝土温度冷却到 5℃ 时方可拆除,或在混凝土表面温度与外界温度相差不到 20℃ 时拆模,拆模后的混凝土应及时覆盖,待其缓慢冷却。

(5)搞好挡风及封闭工作,提高保温效果。

(6)养护初期,可以派专人负责详细测试并记录环境及混凝土的温度变化,每昼夜至少进行 4 次以上的测量,以便发现问题后采取相应的补救措施。

掺有粉煤灰和外加剂的混凝土,终凝后应立即进行覆盖保温养护,养护时间不得少于 14d。若早期养护不到位,混凝土 28d 强度将受到影响。

3 春秋季节混凝土施工养护管理

春秋季节施工的混凝土,因外界环境的变化,混凝土也应该注意养护工作,养护在混凝土浇筑完毕后进行,生产上应按照以下要求进行操作:

(1)浇筑完混凝土后,应立即在其表面覆盖薄膜,加强混凝土的保湿养护,对不能覆盖薄膜养护的区域,应进行喷雾养护。

(2)养护时间一般不低于 7d,夜间也要不间断进行,特殊部位要增加养护时间。

(3)在干燥多风的季节,洒水养护对导致混凝土表面忽干忽湿,容易产生裂缝,因而洒水作业必须保证混凝土表面充分润湿。

(4)对掺加有缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,养护时间不要低于 14d,以便混凝土能得到很好的养护,防止产生早期裂缝的问题。

(5)混凝土浇筑完毕,达到一定强度后,必要时可松动两侧模板,并继续养护。

4结束语

预拌混凝土的使用越来越广泛,预拌混凝土本身的质量固然对工程质量有直接和重要的影响,但是,大量的实践表明,混凝土施工的养护对工程最终质量非常关键,特别是高温季节、低温季节和春秋环境变化比较大的季节,养护有其各自的特殊性,应该要因地制宜、因时制宜进行混凝土的养护管理以保证工程质量。

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