随着我国经济的高速发展和城市化进程的加速,混凝土结构作为重要的建筑材料和基础设施建设材料,其应用范围不断扩大。尤其在北方地区,由于气候寒冷、降雪量大等特点,混凝土结构的使用条件更为恶劣,更需要高品质的混凝土材料和科学合理的施工养护方法。然而在冬季受到水分冻融引起的内部应力和表面龟裂、开裂等问题影响,混凝土结构的病害问题时常发生,严重影响了结构的使用寿命以及安全性。因此,本文对冬季混凝土病害的发生机理、类别和相应的养护方法进行探讨。冬季施工是指每年10月至翌年3月份进行的建筑工程施工。在北方地区,受气温影响较为显著,冬季较长且温度较低,这对混凝土结构产生了很大的不利影响。1)龟裂。在低温环境下,水泥水化反应的放热速率减缓或停止,导致混凝土内部热量积聚无法及时散发而引起的开裂现象称为野龟裂冶。这种裂缝通常出现在结构物表面和棱角位置,其形状呈现出不规则网状或者鱼鳞状。2)剥落。当气温降至0℃以下时,混凝土中的水分会结冰,导致混凝土体积膨胀并引发破坏。这种破坏通常发生在构件的边角和受力集中的区域等地方。 3)孔洞。当混凝土表面存在较多的微小孔隙且没有得到适当处理时,在低温作用下这些孔隙会变成结晶并逐渐扩大形成孔洞。这种缺陷不仅降低了混凝土强度,还会影响钢筋与混凝土之间的黏合力,从而对整个工程产生不良影响。4)夹泥。在冬季施工过程中,如果砂石料含水量过大或者搅拌不均匀,容易在混凝土中产生夹泥现象,严重影响混凝土的耐久性能。混凝土的冻害原因主要有3个方面:环境温度过低、未及时覆盖保温材料以及养护不当。其解决措施见表1。为防止混凝土冻害,需要采取以下措施:选择含有防冻剂和引气剂的原材料,加强温度监测和湿润保护措施,优化混凝土配合比设计和合理安排浇筑时间,加强后期养护措施,如使用草帘、麻袋片等保温材料覆盖并定期喷水养护。这些措施可以有效提高混凝土的抗冻能力和降低冻害发生的概率。具体的混凝土冻害防治措施见表2。 冬季施工中,低温环境会导致混凝土表面和内部的温度梯度过大,一旦混凝土过早失去水分,就会出现龟裂甚至早期强度降低的问题。为了防止这种情况的发生,可以采取以下养护措施进行处理。养护措施有助于控制混凝土内部的温度梯度,使其慢慢达到规定强度,有效防止混凝土表面和内部出现龟裂问题。在冬季施工中,为保证混凝土浇筑后的养护质量,需要采取以下措施。1)温度控制。采取覆盖保温材料、火炉加热等方式,控制混凝土内部和表面温度,并避免温度梯度过大导致龟裂产生。2)养护时间。严格按照要求确定合适养护时间,不同类型混凝土所需养护时间不同,养护周期一定要按照技术规范执行。3)拆模及保养。按照合适养护时间后拆模,并定期检查混凝土是否存在龟裂、剥落等现象,发现问题及时处理。项目位于济洛西高速某段。本项目预制梁板混凝土冬季施工每天需浇筑梁板4~5片,如采用人工覆盖篷布,需要至少5~6名工人不间断作业,才能做好篷布覆盖工作,浪费人工,效率低下,且极易损坏篷布,利用周转率不高,浪费材料,增加成本,难以保证养护质量。同时,梁板浇筑后如果覆盖不及时,会将新浇混凝土冻伤,影响施工质量。因此,本项目采用伸缩式养护棚覆盖,再通过蒸汽发生器通入蒸汽进行养护。 按照测温要求做好测温记录,确保温度计与视线水平,并准确读取温度数值,将其详细记录在温度测量表中。同时,务必将保温材料恢复到原始状态。在满足以下条件后,方可结束现场测温工作:混凝土强度达到临界强度(即混凝土强度超过设计强度的40%且高于5MPa),并在拆除模板后,混凝土表面温度与环境温度之差不得超过15℃。此外,混凝土的降温速度应不超过5℃/h,并且测温孔的温度应与大气温度接近。1)在冬季施工中,对水泥混凝土原材料有着严格的要求。选择硅酸盐水泥或普通硅酸水泥作为水泥的类型,在强度等级上,建议选用强度等级不低于42.5的水泥。此外,水胶比应控制在不大于0.5的范围内。对于采用加热法养护并掺加外加剂的混凝土,严禁使用高铝水泥。此外,混凝土中使用的骨料必须保持清洁,不得含有冰雪和冻结团块等杂质。2)在冬季施工时,水泥混凝土的拌制过程需要严格遵循试验室发出的施工配合比通知单。为了减少冻害,投料前应先使用热水或蒸汽进行搅拌机的冲洗。在加料顺序上,应先加入骨料和水,并稍微搅拌后再加入水泥。此外,搅拌时间应比常温下延长50%。保证混凝土拌和物的出机温度不低于10℃是至关重要的。 3)在混凝土的运输过程中,应尽量缩短水泥混凝土的运输时间。为了保持混凝土的温度稳定,运输容器应采取保温措施,如在混凝土罐车的混凝土罐外覆盖一层棉被进行保温。这样可以确保在运输过程中混凝土的降温速度不超过5℃/h,并保证混凝土的入模温度不低于5℃。4)在混凝土的浇筑过程中,务必先清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。在开始养护阶段时,根据不同的养护方法,温度的要求也不同。如果采用蓄热法养护,温度应保持在不低于10℃;如果采用蒸汽法养护,温度应保持在不低于5℃;对于细薄结构,温度应保持在不低于8℃。在冬季施工中,当浇筑水泥混凝土时,应在新的水泥混凝土浇筑前加热结合面,使其温度保持在5℃以上。在完成浇筑后,应采取措施使混凝土结合面继续保持合适的温度,直到新浇筑的混凝土达到规定的抗冻强度。5)水泥混凝土的养护。在冬季施工期间,使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,不得在其抗压强度达到设计强度的40%之前受冻。使用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,不得在其抗压强度达到设计强度的50%之前受冻。本项目为确保预制梁板冬季施工质量,采用伸缩式养护棚覆盖再通过蒸汽发生器通入蒸汽进行养护,具体流程如图1所示。 养护棚采用可伸缩钢结构骨架,外敷设保暖帆布固定在钢结构骨架上,钢结构底部安装万向滚轮。该养护设施具有以下优点:(1)为满足不同长度梁板的养护,可借助伸缩性钢结构骨架及底部万向轮调整养护棚的长度;(2)通过养护暖棚底部万向轮可便捷地在各台座之间移动,节省梁养护覆盖时间;(3)相对于普通帆布直接覆盖在梁板上,具有密封性好、覆盖物损坏少利用率高的优点,可有效保证梁板养护质量;(4)在梁两侧敷设蒸汽管道,每间隔2~3m预留蒸汽出口,通过蒸汽发生器24h不间断向暖棚内输入蒸汽,使暖棚内部处于恒温、恒湿状态,确保预制梁板混凝土的养护质量。图1所示为预制梁板养护流程示意图 冬季混凝土施工容易出现龟裂、脱落等问题,需要采取有效的养护措施。本文介绍了冬季混凝土病害的类型、原因和防治措施,同时也介绍了预制梁板伸缩式暖棚养护法。在实际应用中需要合理选择和操作,与专业人士进行交流和咨询,才能更好地保障工程施工质量和使用安全性能。 ps:文章转载自:砼话, 仅做分享,如涉及版权请联系删除!