三、混凝土冬期施工方法的选择

混凝土冬期施工的方法很多,常用的施工方法有:蓄热法、综合蓄热法、外加剂和早强水泥法、外部加热法等,在选择施工方法时,要根据工程特点,首先保证混凝土尽快达到临界强度,避免遭受冻害;其次,承重结构的混凝土应尽快达到拆模强度,加快模板周转,一般情况下,应优先考虑蓄热法,亦可以在在混凝土中掺外加剂,或采用高强度水泥、早强水泥、使混凝土提前或者在负温下达到设计强度,当上述方法都不能满足要求时,或采用外部加热方法和改善保温措施,以提高混凝土冻结前的强度,常用的外部加热方法有,蒸汽加热法、电热法和暖棚法。

(一)原理及适用范围

1、蓄热法

将混凝土的原材料(水、砂、石)预先加热,经过搅拌、运输、浇筑成型后的混凝土仍能保持一定的正温度,以适当材料覆盖保温,防止热量散失过快,充分利用水泥的水化热,使混凝土在正温度条件下增长强度。

 2、综合蓄热法

综合蓄热法:在蓄热保温法基础上,在配制混凝土时采用快硬早强水泥,或掺用早强外加剂;在养护混凝土时采用早期短时加热,或采用棚罩加强围护保温,以延长正温养护期,加快混凝土强度的增长。

综合蓄热法可分为低蓄热养护和高蓄热养护两种方式。

1)低蓄热养护:

主要以使用早强水泥或掺低温早强剂、防冻剂为主,使混凝土缓慢冷却至冰点前达到允许受冻临界前强度。

2)高蓄热养护;

除掺用外加剂外,还宜采用短时加热为主,使混凝土在养护期内达到要求的受荷强度。

3、掺外加剂的混凝土冬季施工方法

1)掺氯盐混凝土 

用氯盐(氯化钠、氯化钾)溶液配制的混凝土,具有加速混凝土凝结硬化,提高早期强度,增加混凝土抗冻能力的性能,有利于在负温下硬化,但氯盐对混凝土有腐蚀作用和对钢筋有锈蚀作用。

2)在下列情况下,不得在钢筋混凝土中掺用氯盐:

①在高湿度空气环境中使用的结构,如排出大量蒸汽的车间、澡堂、洗衣房和经常处于空气相对湿度大于80%的房间以及有顶盖的钢筋混凝土蓄水池;

②处于水位升降部位的结构;

③露天结构或经常受水淋的结构;

④有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构,以及有外露钢筋、预埋件但无防护措施的结构;

⑤与含有酸、碱和硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构;

⑥使用过程中经常处于环境温度为60°C以上的结构;

⑦使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构;

⑧薄壁结构,中级或重级工作制吊车梁、屋架、落锤及锻锤基础等结构;*

⑨电解车间和直接靠近直流电源的结构;*

⑩直接靠近高压(发电站、变电所)的结构及预应力混凝土结构。

3)掺氯盐混凝土施工注意事项:

①应选用强度等级大于42.5MPa的普通硅酸盐水泥,水泥用量不得少于300kg/m3,水灰比不应大于0.6;

②氯盐应配制成一定浓度的水溶液,严格计量加入,搅拌要均匀,搅拌时间应比普通混凝土搅拌时间增加50%;

③混凝土浇筑必须在搅拌出机后40min浇筑完毕,以防凝结;混凝土振捣要密实;

④掺氯盐混凝土不宜采用蒸汽养护;

⑤由于氯盐对钢筋有锈蚀作用,应用时加入水泥质量2%的亚硝酸钠阻锈剂,钢筋保护层不小于30mm。

4)负温混凝土

负温混凝土:采用复合型外加剂配制的混凝土。

①负温防冻复合外加剂

一般由防冻剂、早强剂、减水剂、引气剂和阻锈剂等复合而成,其成分组合有三种情况:

A.防冻组分+早强组分+减水组分

B.防冻组分+早强组分+引气组分+减水组分

C.防冻组分+早强组分+减水组分+引气组分+阻锈组分

②选择负温抗冻剂方案的具体要求是:

   A.外加剂对钢筋无锈蚀作用;

   B.对混凝土锈蚀无影响;

   C.早期强度高,后期强度无损失。

 ③混凝土冬季施工常用的外加剂有:

早强剂:

能加速水泥硬化速度,提高早期强度,且对后期强度无显著影响。

防冻剂:

在一定负温条件下,能显著降低混凝土中液相的冰点,使其游离态的水不冻结,保证混凝土不遭受冻害;在一定时间内,使混凝土获得预期强度的外加剂称为防冻剂。

减水剂:

在不影响混凝土和易性条件下,具有减水增强特性的外加剂。可以降低用水量,减小水灰比。

引气剂:

经搅拌能引入大量分布均匀的微小气泡,改善混凝土的和易性;在混凝土硬化后,仍能保持微小气泡,改善混凝土的和易性、抗冻性和耐久性。

阻锈剂:

可以减缓或阻止混凝土中钢筋及金属预埋件锈蚀作用的外加剂。

5、负温混凝土施工

A.宜优选水泥强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,不宜采用火山灰水泥,禁止使用高铝水泥。

B.防冻复合剂的掺量应根据混凝土的使用温度而定(指掺防冻剂混凝土施工现场5~7d内的最低温度),防冻剂规定温度是指掺防冻剂混凝土内部的最低温度。

C.防冻剂应配制成规定浓度溶液使用,配制时应注意:氯化钙、硝酸钙、亚硝酸钙等溶液不可与硫酸溶液混合;减水剂和引气剂不可与氯化钙混合。

D.在钢筋混凝土和预应力混凝土工程中,应掺用无氯盐的防冻复合外加剂。

E.必须设专人配制、保管防冻复合剂,严格执行规定掺量,搅拌比正常时间延长50%,混凝土出机的温度不应低于7°C。

F.混凝土入模温度应控制在5°C以上,浇筑与振捣要衔接紧密,连续作业。