1、混凝土冬季施工質(zhì)量控制的技術(shù)措施陳仲華(江西晨達(dá)科技有限公司,江西南昌330052摘要:我國南方地區(qū)每年都有不穩(wěn)定性的冬季施工時間,根據(jù)混凝土冬季施工的一般原理,采用合理的冬季施工方法,使混凝土不容易受到溫度的影響,從混凝土的設(shè)計、配制到澆筑著手,不但可以保證工期,降低成本,而且還能保證和提高工程質(zhì)量。本文只供南方冬季施工的保障措施提供一些參考。關(guān)鍵詞:不穩(wěn)定性冬季施工原理澆筑引言我國南方地區(qū)有不穩(wěn)定性的寒冷季節(jié),時冷時熱。由于受工期制約,許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。國內(nèi)外對混凝土冬季施工理論和方法的探索研究認(rèn)為,當(dāng)環(huán)境溫度降到5時,只要采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒?避免新澆混凝土早期受凍,使

2、外露混凝土與冬季氣溫保持較小溫差,也會取得像在天暖施工時的效果。按照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定,冬期施工即是指室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5時混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土施工。由于膠結(jié)材料不同,混凝土可以配制成許多品種。在建筑工程中最常用的普通混凝土是指以水泥為主要膠結(jié)材料,摻加粉煤灰和礦渣粉,與細(xì)集料、粗集料、水及混凝土外加劑按適當(dāng)比例配制,經(jīng)一定時間硬化而成的一種堅(jiān)硬的人造石材。1混凝土冬季施工的一般原理當(dāng)日平均氣溫降到5和5以下,或者最低氣溫降到0和0以下時,混凝土工程必須采用特殊的技術(shù)措施進(jìn)行施工才能滿足要求,即混凝土冬期施工。按照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定:依據(jù)當(dāng)?shù)?/p>

3、氣溫資料,室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5時,混凝土結(jié)構(gòu)工程的施工應(yīng)采取冬季施工措施。當(dāng)溫度降到5時,水泥水化反應(yīng)速度緩慢。當(dāng)溫度降到0時,水化反應(yīng)基本停止。混凝土拌和物澆筑后之所以能逐漸凝結(jié)和硬化,直至獲得最終強(qiáng)度,是由于水泥水化作用的結(jié)果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外,主要是隨著溫度的高低而變化的。當(dāng)溫度升高時,水化作用加快,強(qiáng)度增長也較快;而當(dāng)溫度降低到0時,存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰,逐漸由液相變?yōu)楣滔唷＿@時參與水泥水化作用的水減少了,因此,水化作用減慢,強(qiáng)度增長相應(yīng)較慢。溫度繼續(xù)下降,當(dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰,也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r,水泥

4、水化作用基本停止,此時強(qiáng)度就不再增長。水變成冰后,體積約增大9%,當(dāng)混凝土毛細(xì)孔含水率超過9170%界值時,結(jié)冰就會產(chǎn)生約2500kg/cm2的冰脹應(yīng)力。這個應(yīng)力值常常大于水泥內(nèi)部形成的初期強(qiáng)度值,使混凝土受到不同程度的破壞(即早期受凍破壞而降低強(qiáng)度。此外,當(dāng)水變成冰后,還會在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌,減弱水泥漿與骨料和鋼筋的黏結(jié)力,從而影響混凝土的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)冰凌融化后,又會在混凝土內(nèi)部形成各種各樣的空隙,降低混凝土的密實(shí)性及耐久性。在混凝土強(qiáng)度發(fā)展初期,當(dāng)溫度降至2 4時,混凝土內(nèi)部的孔隙中尚未與水泥化合的游離水開始結(jié)冰,游離水結(jié)冰后體積增大使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生冰晶應(yīng)力,使強(qiáng)度尚低的

5、混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫和孔隙,同時還損害了混凝土與鋼筋的粘結(jié),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低。已凍結(jié)的混凝土在解凍后,其強(qiáng)度雖能繼續(xù)增長,但已不可能達(dá)到原設(shè)計的標(biāo)號。試驗(yàn)證明,混凝土遭受凍結(jié)后的危險程度,與遭凍的時間早晚、水泥的品種標(biāo)號及混凝土的水灰比等有關(guān)。凍后的混凝土繼續(xù)養(yǎng)護(hù),其強(qiáng)度還會增長,但增長的幅度大小不一。對于預(yù)養(yǎng)期長,獲得初期強(qiáng)度較高的混凝土受凍后,后期強(qiáng)度幾乎沒有損失,而對于安全預(yù)養(yǎng)期短,獲得初期強(qiáng)度比較低的混凝土受凍后,后期強(qiáng)度都有不同程度的損失。由此可見,混凝土在凍結(jié)前,要使其在正常溫度下有一段預(yù)養(yǎng)期,以加速水泥的水化作用,使混凝土獲得不遭受凍害的最低強(qiáng)度,這一強(qiáng)度稱為混凝土冬期施工的臨界

6、強(qiáng)度,這樣就可以達(dá)到預(yù)期效果。2冬季混凝土施工特點(diǎn)及一般規(guī)定21冬施混凝土特點(diǎn)(1由于施工條件及環(huán)境條件因素,冬季是工程質(zhì)量事故的多發(fā)季節(jié),尤以混凝土工程事故居多。(2冬季施工的混凝土工程,事故問題一般要在春天溫暖的時候才會被發(fā)現(xiàn),因此會加大事故處理的難度,不僅給工程帶來損失,更加會影響施工部位的使用壽命。(3冬季施工的計劃性和時間性強(qiáng),這是因?yàn)闇?zhǔn)備時間短,技術(shù)要求比較復(fù)雜,往往會有一些質(zhì)量事故的發(fā)生,就是因?yàn)闀r間緊,一些環(huán)節(jié)沒有跟上,倉促施工造成的。(4混泥土的凝結(jié)時間:0 4時要比15時延長3倍左右,當(dāng)溫度降到03 05時,混凝土開始凍結(jié),反應(yīng)停止,零下10時,水化反應(yīng)停止,混凝土強(qiáng)度不再

7、增長,其中水還會凍脹體積增加9%,硬化的混凝土結(jié)構(gòu)就會遭到破壞,發(fā)生凍壞。22冬施混凝土的一般規(guī)定(1冬季混凝土施工,一定要注意材料的質(zhì)量,試驗(yàn)室要對其中的材料做嚴(yán)格的試驗(yàn),通過質(zhì)量把關(guān)控制好混凝土的質(zhì)量。(2冬季混凝土的養(yǎng)護(hù),要求在凍結(jié)以前,強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的40%以上,且不得低于5MPa。同時要求防寒保溫的·77·2012第2期(總第119期江西建材施工技術(shù)材料要因地制宜,在達(dá)到保溫效果的同時也要節(jié)約成本。(3根據(jù)實(shí)際的氣候環(huán)境可以要求攪拌站采取加熱拌合料和水的方法來保證混凝土的入模溫度,或者摻入定量的外加劑,提高混凝土的凝結(jié)速度,增強(qiáng)混凝土的抗凍能力。3混凝土冬季施

8、工前的準(zhǔn)備工作31技術(shù)準(zhǔn)備施工技術(shù)方案(措施的制定,應(yīng)具備以下內(nèi)容:冬季施工的生產(chǎn)任務(wù)安排和部署;施工材料進(jìn)場計劃;勞動力計劃;熱源、設(shè)備計劃和部署;冬季施工人員培訓(xùn)計劃;工程質(zhì)量的控制要點(diǎn);冬季安全生產(chǎn)的要點(diǎn)。32生產(chǎn)準(zhǔn)備根據(jù)制定的進(jìn)度計劃安排好施工任務(wù)及現(xiàn)場準(zhǔn)備工作。如現(xiàn)場供水管道的保溫防凍,攪拌機(jī)棚的保溫,場地的整平及臨時道路的設(shè)置,裝修工程的門窗洞口封閉及保溫。33資源準(zhǔn)備根據(jù)制定的計劃,組織好外加劑材料、保溫材料、施工儀表(測溫劑、職工勞動保護(hù)用品等的準(zhǔn)備工作。做好原材料的檢驗(yàn)復(fù)試及材料的配合比。34人員教育培訓(xùn)準(zhǔn)備冬季施工前必須進(jìn)行人員培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容為:國家和地方有關(guān)冬季施工規(guī)范、

9、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定;有關(guān)冬季施工的基本理論知識及施工方法。4混凝土冬季施工的技術(shù)保障措施41原材料(1水泥。冬季施工優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥,可以采用礦渣硅酸鹽水泥,不允許采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥;水泥強(qiáng)度等級不應(yīng)低于325mpa,水泥用量不低于300kg/m3。(2砂。冬季施工優(yōu)先選用含泥量小于3%的中砂,砂中云母含量不大于1%,其余指標(biāo)符合常溫條件即可。(3碎石、卵石。冬季施工,優(yōu)先使用質(zhì)地堅(jiān)硬、級配良好,不含石粉且含泥量不大于1%的碎石、卵石;同時應(yīng)做堅(jiān)固性試驗(yàn),凍融循環(huán)后質(zhì)量損失8%;其余指標(biāo)符合常溫條件。(4水。優(yōu)先采用飲用水,如沒有飲用水,可采用不含有影響混凝土質(zhì)量的油、酸、

10、堿、鹽類、有機(jī)物等的水也可。(5外加劑。冬季施工,常用外加劑如硫酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑、亞硝酸鈉三乙醇胺復(fù)合早強(qiáng)劑、抗凍劑、減水劑等。42混凝土的拌制(1拌制混凝土用的骨料必須清潔,不得含有冰雪和凍塊,以及易凍裂的物質(zhì),在摻有含鉀、鈉離子的外加劑時,不得使用活性骨料。(2拌制摻外加劑的混凝土?xí)r,如外加劑為粉劑,可按要求摻量,直接撒在水泥上面和水泥同時投入,等等。每班使用的外加劑溶液應(yīng)一次配成。(3當(dāng)施工期處于0左右時,可在混凝土中添加早強(qiáng)劑,摻入量應(yīng)符合使用要求及規(guī)范規(guī)定,且應(yīng)注意在添加前應(yīng)做好模擬試驗(yàn),以核實(shí)有關(guān)技術(shù)措施;對于有限期拆模要求的混凝土,還應(yīng)適當(dāng)提高混凝土設(shè)計等級。(4混凝土中添加防凍劑

11、時,嚴(yán)禁使用高鋁水泥。(5嚴(yán)格控制混凝土水灰比,由骨料帶人的水分及外加劑溶液中的水分均應(yīng)從拌和水中扣除。(6攪拌摻有外加劑的混凝土?xí)r,攪拌時間應(yīng)取常溫攪拌時間的15倍。(7混凝土拌合物的出機(jī)溫度不宜低于10,人模溫度不得低于5。43混凝土澆筑墩身施工采用混凝土輸送泵泵送澆筑。混凝土施工選在氣溫較高時進(jìn)行,在拌合站及施丁現(xiàn)場均配有足量溫度計并做好溫度測量記錄,以便隨時調(diào)整拌合溫度以保證混凝土出機(jī)溫度。44混凝土拆模冬期混凝土拆模時間應(yīng)以同樣試件的試驗(yàn)結(jié)果確定。根據(jù)與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護(hù)試件證明,混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上方可拆模。拆模時,混凝土表面溫度與自然溫度之差不能超過10,對已拆模的混凝土,應(yīng)覆蓋

12、黑心棉或毛毯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。采用暖棚法養(yǎng)護(hù)的混凝土,當(dāng)養(yǎng)護(hù)完畢后的環(huán)境氣溫仍在0以下時,應(yīng)待混凝土冷卻至5以下后,方可拆除模板。45混凝土養(yǎng)護(hù)(1冬季澆筑的混凝土,由正溫轉(zhuǎn)入負(fù)溫養(yǎng)護(hù)前,混凝土的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計強(qiáng)度的40%,對于C10以下的混凝土不得小于5MPa。(2采用的保溫材料(草袋、麻袋,應(yīng)保持干燥。(3在模板外部保溫時,除基礎(chǔ)可隨澆筑隨保溫外,其它結(jié)構(gòu)必須在設(shè)置保溫材料后方可澆筑混凝土。鋼模表面可先掛草棉,麻袋等保溫材料并扎牢,然后再澆筑混凝土。(4保溫材料不宜直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上,可覆蓋塑料薄膜,上部再覆草袋、麻袋等保溫材料。保溫材料的鋪設(shè)厚度為:一般情況下0以上鋪一層;0

13、以下鋪一二層或三層;大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫,其保溫層厚度,材質(zhì)應(yīng)根據(jù)計算確定。(5拆模后的混凝土也應(yīng)及時覆蓋保溫材料,以防混凝土表面溫度的驟降而產(chǎn)生裂縫。養(yǎng)護(hù)時還應(yīng)注意以下事項(xiàng):養(yǎng)護(hù)溫度不宜超過80;加熱時的最高溫度與常溫施工時間同,砼的升、降溫速度不得超過下列表規(guī)定:表面系數(shù)(m1升溫速度降溫速度6151061055質(zhì)量控制(1施工的混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土工程的質(zhì)量除按一般規(guī)定進(jìn)行檢查外,必須檢查混凝土在澆筑和養(yǎng)護(hù)期間的環(huán)境溫度。冬季施工還要另外進(jìn)行下列檢查:攪拌站在拌合過程中水、砂、碎石溫度及拌合后的溫度;觀測混凝土硬化過程中的溫度變化,混凝土加熱養(yǎng)護(hù)方法

14、和時間,檢查結(jié)果分別記入混凝土工程施工記錄和溫度檢查記錄;觀測室外氣溫,暖棚內(nèi)養(yǎng)護(hù)過程中的溫度變化;試件的養(yǎng)護(hù)過程及溫度控制;混凝土在養(yǎng)護(hù)期間溫度的檢查,采用暖棚恒溫期間每兩小時一次記錄。(2混凝土冬季施工時,除留標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件外,并制取要求數(shù)量的同條件養(yǎng)生試件和構(gòu)筑物同條件養(yǎng)護(hù),強(qiáng)度評定方法·87·檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪與常溫評定方法相同。6結(jié)語混凝土冬季施工是個非常復(fù)雜的過程,各工序的施工時間和溫度的控制是影響混凝土冬用性能的重要因素。在冬季不利因素的施工條件下,通過采取有效措施保證混凝土正常施工,并

15、保證工程質(zhì)量。參考文獻(xiàn)1鄭力菲淺談冬季混凝土施工技術(shù)J山西建筑,2008(112郭元峰混凝土冬季施工技術(shù)探討J陜西建筑,2010(63于勝利關(guān)于冬季地下通道施工混凝土澆筑J河北建筑,2011(14混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB502042011磚混結(jié)構(gòu)中建筑頂層墻體溫度裂縫控制戴江(中鼎國際工程建安分公司,江西萍鄉(xiāng)337000摘要:本文主要探討磚混結(jié)構(gòu)墻體出現(xiàn)裂縫的原因及解決措施。關(guān)鍵詞:磚混結(jié)構(gòu)墻體溫度裂縫1溫差裂縫的客觀性磚混結(jié)構(gòu)的頂部受溫度影響最大,特別是夏季,日照持續(xù)時間長,屋面溫度可達(dá)65 75;頂層以下溫度一般低于40,因室內(nèi)采取了隔熱和空調(diào)的大量使用,室內(nèi)外溫差更加懸殊。同時

16、,鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)約為1105,而磚砌體的線膨脹系數(shù)約為05105,兩者相差1倍。正是由于上述原因存在,使屋畫同墻體變形不一致,對墻體產(chǎn)生了一個水平推力。在墻體內(nèi)產(chǎn)生了拉、剪應(yīng)力,在越靠近房屋的兩端應(yīng)力越大,并在窗及門洞的角處形成應(yīng)力集中。由于磚砌體的抗拉強(qiáng)度較低,一旦溫度應(yīng)力變形的拉應(yīng)力超過墻體的極限抗拉強(qiáng)度,將在砌體頂層及兩端墻體、窗及門洞上、下角處產(chǎn)生裂縫。2溫度裂縫的特征性溫差應(yīng)力引起的裂縫部位主要在頂層墻體及女兒墻部位。正常情況下在竣工后半年至一年開始裂縫,經(jīng)過冬季或夏季一個周期的氣候變化及沉降的考驗(yàn),大多數(shù)裂縫會逐漸發(fā)生、擴(kuò)大,一般經(jīng)過3年或更長時間,裂縫趨于穩(wěn)定且很少再發(fā)生

17、新的裂縫出現(xiàn)。裂縫多出現(xiàn)在縱墻,在墻體兩端部位的寬度在3 4個開間的墻體上。圈梁上、下表面也會出現(xiàn)水平裂縫,再向下呈現(xiàn)八字形狀縫,寬度在02 1mm之間,嚴(yán)重者縫寬達(dá)2 3mm。尤以外墻窗洞較多的部位裂縫最多,嚴(yán)重者幾乎所有的窗、門洞上下角均有裂縫分布。山墻裂縫多沿圈梁在墻體之間出現(xiàn)。由于屋面保溫隔熱效果達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致屋面板產(chǎn)生膨脹,給檐口圈梁以較大的推力,造成圈梁底部與墻體間出現(xiàn)水平裂縫;室內(nèi)橫墻裂縫主要集中在圈梁未貫通交圈的墻體上。屋面板變形,在圈梁斷開端頭會產(chǎn)生應(yīng)力集中,而將該部位墻體拉裂。女兒墻裂縫的分布特征是:靠近屋面板附近是以水平裂縫為主,常有女兒墻略向外移的現(xiàn)象;屋面縱向兩

18、端的女兒墻有倒八字裂縫,女兒墻裂縫總的特點(diǎn)是:下部裂縫較多且寬,越向上越少且窄。溫度造成裂縫總體是向陽面墻體裂縫多,背陽面相對少;夏季高溫時裂縫寬度大,進(jìn)入秋季略窄;到陽光大時裂縫較寬,進(jìn)入傍晚時裂縫又較小;屋面設(shè)置保溫隔熱層結(jié)構(gòu)的墻體較少,反之較多;頂層構(gòu)造柱設(shè)置的比例間距小,圈梁設(shè)置在每道隔墻上并交圈的墻體裂縫較少,反之則多;女兒墻設(shè)置構(gòu)造柱密,且壓頂配筋連結(jié)的裂縫少,反之則多且寬。3裂縫產(chǎn)生的內(nèi)因不論地域南北,磚混結(jié)構(gòu)房屋頂層的裂縫很多,其原因是多方面的,有施工質(zhì)量原因、設(shè)計原因。但結(jié)構(gòu)設(shè)計中未釆取預(yù)防裂縫措施或措施不當(dāng),是形成裂縫的主要原因之一。不管是設(shè)計或施工原因,沒有一個規(guī)范統(tǒng)一的抗裂標(biāo)準(zhǔn),忽視了溫度應(yīng)力對頂層砌體的危害,認(rèn)識上的誤區(qū)造成質(zhì)量意識淡薄,其主要表現(xiàn)在:31缺乏有效的標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)行前建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBJ6884(GB500682001中規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計必須滿足兩種極限狀態(tài):即承載能力極限狀態(tài)和正常使用的極限狀態(tài)。在進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計中,對任何承載的結(jié)構(gòu)都需按照其承載能力的極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計計算,以使各受控截面發(fā)生破壞。對正常使用的極限狀態(tài),現(xiàn)行磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范沒