水利水電工程師講解混凝土冬季施工技術(shù):混凝土攪拌的方法
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調(diào)整配合比
主要適用于0°C左右環(huán)境下的混凝土施工。具體做法:
①選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的主要手段。應(yīng)使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥。該類水泥水熱化較大,且在早期放出強(qiáng)度最高,一般3天抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅水泥7天的強(qiáng)度。
②盡量降低水灰比(水灰比<0.6〕,稍增水泥用量,從而增加水化熱量,縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。
③摻用引氣劑,在保持混凝土配合比不變的情況下,加入引氣劑后生成的氣泡,相應(yīng)的增加的水泥漿的體積,提高拌合物的流動(dòng)性,改善其粘聚性和保水性,緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力,提高混凝土抗凍性。
④摻加早強(qiáng)外加劑,縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間,提高早期強(qiáng)度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MS-F復(fù)合早強(qiáng)試水劑(摻水泥用量的5%)。
⑤選擇顆粒硬度高和縫隙小的集料,使其熱膨脹系數(shù)和周圍泥漿的系數(shù)相近。
蓄熱法
這種方法主要適用于環(huán)境溫度0°C左右,結(jié)構(gòu)比較厚重的工程。做法是:對(duì)原材料進(jìn)行保溫、加熱,使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆筑以后,還儲(chǔ)備有相當(dāng)?shù)臒崃浚话慊炷寥雮}(cāng)溫度應(yīng)大于5°,以加快水泥水化,同時(shí)做好混凝土的保溫工作,以保證溫度降到0°以前混凝具有足夠的抗凍能力。
①砂石料儲(chǔ)備保溫:為避免入冬以后砂石料在料場(chǎng)或運(yùn)輸過(guò)程中受凍,應(yīng)在入冬前準(zhǔn)備砂石料進(jìn)場(chǎng),進(jìn)場(chǎng)后及時(shí)用草袋以及棉氈或其他措施覆蓋,保證砂石料不受凍,溫度在5°以上,同時(shí)防止冰雪、凍塊進(jìn)入攪拌機(jī),造成混凝土溫度損失。
②混凝土拌合料加溫:采用蒸汽對(duì)砂石料和攪拌水加溫,攪合水加熱溫度根據(jù)混凝土拌合物溫度和計(jì)算控制但不大于80%,也可以采用深井水(常溫18度左右)適當(dāng)加熱作為攪合水用水:水泥外加劑在庫(kù)房或暖棚內(nèi)保溫,禁止對(duì)其進(jìn)行直接加溫。攪拌站塔設(shè)暖棚保溫。
③各種混凝土運(yùn)輸車、混凝土運(yùn)輸泵以及管道在使用前用熱水清洗加溫;保證運(yùn)輸過(guò)程順暢,混凝土泵安裝后加保溫;采暖棚,管道用土工布或棉氈包裹保溫,使用前后用熱水沖洗干凈,防止混凝土殘料在管道內(nèi)凍結(jié),影響暢通。
外部加熱發(fā)
主要用于氣溫-10°以上,而構(gòu)件并不厚大的工程。通過(guò)加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣,將熱量傳給混凝土,或直接對(duì)混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。一是火爐加熱。一般在較小的工地使用,方法簡(jiǎn)單,但室內(nèi)溫度不高,比較干燥,且放出的二氧化碳會(huì)使新澆混凝土表面碳化,影響質(zhì)量。二是蒸汽加熱,用蒸汽使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制,加熱溫度均勻。但因其專門(mén)的鍋爐設(shè)備,費(fèi)用較高。且熱損失較大,勞動(dòng)條件亦不理想。三是電加熱。將鋼筋作為電極,或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面,便能變?yōu)闊崮?,以提高混凝土的溫度。此法?jiǎn)單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大。四是紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器,對(duì)混凝土密封輻射加熱。
添加防凍劑
添加外加劑方法簡(jiǎn)單,已在冬季施工中廣泛的采用。防凍劑在混凝土中的主要作用:
①提高早強(qiáng)度。摻入防凍劑后可在規(guī)定的施工環(huán)境溫度下,最大限度的提高早期強(qiáng)度。利用防凍劑中的早強(qiáng),減少組分使混凝土早期強(qiáng)度盡快提高,當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)臨界強(qiáng)度后,就不會(huì)發(fā)生凍害。
②防止混凝土受凍破壞。防凍劑中的有效組分之一是降低冰點(diǎn)的物質(zhì)。它的作用是使混凝土中的水分在盡可能低的溫度下結(jié)冰,防止因水分凍結(jié)而產(chǎn)生的凍脹應(yīng)力破壞混凝土結(jié)構(gòu)。它的另外一個(gè)作用是干擾冰晶的生長(zhǎng),使冰晶的生長(zhǎng)發(fā)生變異,從而減少凍脹應(yīng)力,同時(shí)保持了一部分不結(jié)冰的水分,以保持水化反應(yīng)的進(jìn)行。保證了在負(fù)溫度下混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)。因此,在-10°以上的氣溫中,對(duì)混凝土拌合物摻加一種能降低水冰點(diǎn)的化學(xué)劑,使混凝土在負(fù)溫度下仍能處于液相狀態(tài),水化作用能繼續(xù)進(jìn)行,從而使混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增大。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復(fù)合抗凍劑。
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