李海江

【摘 要】 隨著現(xiàn)代建筑施工對(duì)工期進(jìn)度、原料質(zhì)量穩(wěn)定性、施工工效以及改善環(huán)境等因素的日益關(guān)注，泵送商品混凝土的使用突飛猛進(jìn)，不僅在工業(yè)與民用建筑中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，并且在水利、交通等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛。相比普通混凝土，泵送商品混凝土具有大坍落度、高砂率、較小粗骨料粒徑等特點(diǎn)，這使其硬化后的收縮變形顯著增加，更容易產(chǎn)生裂縫、孔洞等病害，尤其是在冬季施工中。由于冬季寒冷的氣候條件以及施工工藝的特點(diǎn)，混凝土冬季施工造成的工程病害往往具有隱蔽性和滯后性，嚴(yán)重影響著整個(gè)工程的質(zhì)量、進(jìn)度與成本控制，因此，必須根據(jù)泵送商品混凝土的特點(diǎn)有針對(duì)性地進(jìn)行防治。目前，有關(guān)泵送商品混凝土的病害問題已經(jīng)越來越多地受到了業(yè)內(nèi)技術(shù)人員的關(guān)注。

【關(guān)鍵詞】 混凝土；泵送商品混凝土；冬季施工；病害

引言：

目前，全國(guó)各地普遍展開了混凝土冬季施工的技術(shù)攻關(guān)，并形成了對(duì)混凝土冬季施工凍害的有效預(yù)防措施，這在一定程度上縮短了工期，節(jié)約了成本.成為建筑行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。本研究通過對(duì)混凝土冬季施工病害的分析，從技術(shù)的角度出發(fā)提出了防止混凝土低溫凍害的觀點(diǎn)，并通過做好施工前準(zhǔn)備，施工中組織，施工技術(shù)運(yùn)用，投資控制等措施，在防范凍害發(fā)生的基礎(chǔ)上，將混凝土冬季施工技術(shù)進(jìn)行深入分析。

一、冬季施工混凝土工程的基本原理

冬季氣溫下降時(shí)，在負(fù)溫作用下，混凝土內(nèi)部的水開始凝結(jié)成冰，逐漸由液相水變?yōu)楣滔嗨?，參與水泥水化作用的水減少后，水化作用因缺水減慢，強(qiáng)度增長(zhǎng)相應(yīng)減慢，水凝結(jié)成冰以后，體積膨脹增長(zhǎng)大約9%，所產(chǎn)生的凍脹應(yīng)力使混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞而使強(qiáng)度降低，如果凍結(jié)成冰后在骨料和鋼筋表面產(chǎn)生冰凌，減弱骨料和鋼筋與水泥漿的粘結(jié)力，從而使混凝土物理力學(xué)性能發(fā)生改變，不足以保持原性能，不能滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度要求，還會(huì)降低混凝土的密實(shí)性和耐久性。混凝土強(qiáng)度的獲得是由于水泥水化的作用，水泥的水化作用與水溫度高低有關(guān)。在正溫養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土拌合物逐漸凝結(jié)，強(qiáng)度才能持續(xù)不斷的增長(zhǎng)，隨著溫度的升高，混凝土加快凝結(jié)至硬化，強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度加快。相反的混凝土遭受凍害，強(qiáng)度增長(zhǎng)減慢或停止增長(zhǎng)；若正溫條件恢復(fù)，混凝土解凍后的強(qiáng)度仍能緩慢增長(zhǎng)，但其強(qiáng)度有明顯的降低。大量試驗(yàn)研究表明，混凝土受凍前有一個(gè)預(yù)養(yǎng)期，受凍前預(yù)養(yǎng)期越長(zhǎng)，強(qiáng)度損失越小。在這個(gè)時(shí)期內(nèi)，使混凝土獲得一個(gè)不受凍害的最低強(qiáng)度，或者說是受凍前的某一初始強(qiáng)度值稱為臨界強(qiáng)度。當(dāng)恢復(fù)正溫養(yǎng)護(hù)后，混凝土強(qiáng)度仍會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。

二、混凝土冬季施工常見凍害分析

1、混凝土表面脫皮

脫皮產(chǎn)生的主要原因是因?yàn)榛炷翜囟冗^低而產(chǎn)生的強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢的現(xiàn)象，如果這時(shí)拆模過早會(huì)造成混凝土表面溫度急劇下降，進(jìn)而出現(xiàn)混凝土表面形成麻面，伴隨水泥砂漿的粉狀脫落?；炷猎诙局苽鋾r(shí)沒有達(dá)到規(guī)范的拌制強(qiáng)度，在振搗中振搗強(qiáng)度不足，抹面時(shí)溫度下降過快也是產(chǎn)生混凝土表面脫皮的主要原因。

2、混凝土裂縫

冬季混凝土施工中裂縫主要有三種表現(xiàn)形式，從危害程度上可以分為：貫穿性裂縫、深層裂縫、表層裂縫。貫穿性裂縫直接破壞了混凝土的整體結(jié)構(gòu)，是危害最為嚴(yán)重的類型。深層裂縫對(duì)于結(jié)構(gòu)有部分?jǐn)嗔训男Ч?，因此具有一定的危險(xiǎn)性。表層裂縫危害程度較小，但是如果過于頻繁出現(xiàn)也會(huì)引起較大的威脅。產(chǎn)生混凝土裂縫的原因主要有：冬季混凝土水化熱積累形成溫度階梯，產(chǎn)生溫度裂縫。冬季混凝土澆筑后干縮現(xiàn)象嚴(yán)重，產(chǎn)生干縮裂縫。

3、混凝土受凍

在冬季低溫的狀態(tài)下，混凝土中自由水迅速固化結(jié)冰，特別在混凝土初凝的早期，結(jié)晶的水會(huì)停止水泥的水化作用，同時(shí)結(jié)冰的水體會(huì)出現(xiàn)體積的膨脹，這會(huì)在混凝土內(nèi)部形成裂隙的擴(kuò)大，進(jìn)而在微觀上破壞了混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，造成混凝土各種問題的發(fā)生。

4、現(xiàn)澆板開裂滲漏嚴(yán)重

現(xiàn)澆板開裂滲漏，主要是因?yàn)椴鹉＿^早、養(yǎng)護(hù)期過短和過早堆放網(wǎng)架構(gòu)件所致。過早拆?；騼H僅用頂柱代替原支設(shè)模板，改變其受力狀態(tài)，將導(dǎo)致早期裂縫的產(chǎn)生。另外，商品混凝土一般都摻加了適量的緩凝劑或者緩凝型減水劑以及粉煤灰，因此，初凝時(shí)間要比普通混凝土長(zhǎng)很多。因早期強(qiáng)度低，所以過早的拆模并在其上堆載施工勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。加之商品混凝土的坍落度較普通混凝土要大得多，硬化后干縮變形顯著，而板的表面積較大，水分蒸發(fā)速度較快，冬季澆注時(shí)板面覆蓋不及時(shí)將極易產(chǎn)生干縮裂縫，這種裂縫往往是上下貫通的。根據(jù)GB50204-2002_2011版《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定，當(dāng)板結(jié)構(gòu)跨度為2-8m和>8m時(shí)，在混凝土強(qiáng)度相應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%和100%時(shí)方可拆除模板。

另外在現(xiàn)場(chǎng)還發(fā)現(xiàn)，混凝土澆筑時(shí)鋪料方法不正確。為了減少接管次數(shù)，澆筑人員往往在某一處泵送相當(dāng)數(shù)量的混凝土，同時(shí)用插入式振動(dòng)棒使混凝土液化，使其自然流淌、攤鋪，而不是人工用鐵鏟將混凝土攤鋪均勻。人工鐵鏟攤鋪勢(shì)必造成混凝土骨料沉積，漿體外流，使?jié){體聚集區(qū)產(chǎn)生收縮裂縫的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。

三、混凝土冬季施工常見凍害的預(yù)防措施

1、做好混凝土冬季施工的前期準(zhǔn)備

工程人員和技術(shù)人員在進(jìn)入低溫季節(jié)開始就應(yīng)密切關(guān)注溫度的變化，及時(shí)判斷進(jìn)入冬季施工的時(shí)間。要在進(jìn)入冬季施工的前一段時(shí)間展開對(duì)施工的準(zhǔn)備工作，對(duì)人員、機(jī)械、材料、設(shè)備、物資進(jìn)行充分的準(zhǔn)備，同時(shí)展開冬季施工的技術(shù)交底和培訓(xùn)，提高全體人員冬季進(jìn)行混凝土施工的能力和技術(shù)。

2、原材料質(zhì)量控制

進(jìn)場(chǎng)的各種原材料應(yīng)根據(jù)規(guī)范規(guī)定，查驗(yàn)其出廠合格證、產(chǎn)品質(zhì)量合格證等，重點(diǎn)控制好水泥的種類及質(zhì)量?；炷涟柚魄?，應(yīng)做好原材料的清洗、加熱及保溫等工作，攪拌用水和骨料加熱溫度應(yīng)通過熱工計(jì)算確定，水泥不得進(jìn)行加熱，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行保溫保存。

3、重點(diǎn)關(guān)注混凝土板的澆注

商品混凝土的大坍落度特性導(dǎo)致了干縮變形大，較自拌混凝土極易產(chǎn)生裂縫。針對(duì)板結(jié)構(gòu)特性，建議分兩次對(duì)表面進(jìn)行處理，兩次表面處理不但能夠提高板的密實(shí)度還可以減少板面裂縫的產(chǎn)生。板的第二次表面處理要在混凝土終凝之前且表面不見明水時(shí)進(jìn)行，這樣才能將混凝土內(nèi)部的水分排擠出一部分，從而減少干燥收縮變形量，避免裂縫的產(chǎn)生。

4、切實(shí)落實(shí)冬季混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)措施

在混凝土澆注以后，要及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，避免因水分蒸發(fā)過快而導(dǎo)致的體積收縮，同時(shí)降低混凝土板的溫、濕梯度。養(yǎng)護(hù)時(shí)可先在混凝土表面用塑料薄膜封閉，再用保溫棉氈進(jìn)行覆蓋，并安排專人定時(shí)看護(hù)測(cè)溫。要向施工人員明確冬季施工的特殊性，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程確定養(yǎng)護(hù)時(shí)間和拆模時(shí)間，杜絕習(xí)慣性思維造成的隨意施工。

5、混凝土拆模

拆模的遲早直接影響到混凝土質(zhì)量和模板使用周轉(zhuǎn)率。拆模時(shí)間應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、氣溫和混凝土強(qiáng)度等級(jí)情況而定。對(duì)非承重模板，混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上，其表面和棱角不因?yàn)椴鹉６鴵p壞方可拆除。對(duì)承重模板達(dá)到規(guī)定的混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的百分率后才能拆模。

6、投資控制

混凝土冬季施工的投資控制應(yīng)從規(guī)范與制度的完善做起。建設(shè)部、財(cái)政部印發(fā)的《建筑安裝工程費(fèi)用項(xiàng)目組成》中，沒有明確規(guī)定冬季施工費(fèi)用的計(jì)算方式，各省市及各行業(yè)對(duì)冬季施工費(fèi)用計(jì)算的規(guī)定參差不齊，多以冬季或冬雨季施工增加費(fèi)的方式出現(xiàn)，有些規(guī)定以定額直接工程費(fèi)或人工費(fèi)為計(jì)費(fèi)基礎(chǔ)，按照指定的固定費(fèi)率計(jì)算整個(gè)項(xiàng)目的冬季施工增加費(fèi)或冬雨季施工增加費(fèi)，有些將冬季施工費(fèi)用平均攤銷至全年、按照規(guī)定的取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)取冬季施工增加費(fèi)或冬雨季施工增加費(fèi)。多數(shù)關(guān)于混凝土冬季施工費(fèi)用的計(jì)算籠統(tǒng)而概括，使得建設(shè)單位難以對(duì)投資成本進(jìn)行計(jì)算與控制，施工單位施工亦無固定依據(jù)，不利于工程的工期、質(zhì)量與成本的控制。為保證質(zhì)量、控制成本，施工前編制專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)，預(yù)估冬季施工費(fèi)，然后與地方規(guī)定的計(jì)取費(fèi)用相比較，做到有的放矢。

為完善混凝土冬季施工費(fèi)用控制管理，首先應(yīng)制定完善的混凝土冬季施工工藝流程，而后，應(yīng)針對(duì)不同施工階段、施工工藝及養(yǎng)護(hù)方式等逐步制定具體、翔實(shí)的費(fèi)用定額/計(jì)算規(guī)則；其次，對(duì)混凝土冬季施工的施工組織設(shè)計(jì)、技術(shù)交底與安全交底等資料進(jìn)行完善，為混凝土冬季施工系統(tǒng)、有序地進(jìn)行提供保障。工程具體實(shí)施過程中，應(yīng)結(jié)合投資成本、施工地區(qū)與施工條件等選擇合適的施工工藝與流程，編制合理的冬季施工方案與施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)施工人員進(jìn)行詳細(xì)的混凝土冬季施工技術(shù)交底與安全交底，在保證工程質(zhì)量的前提下，加快施工進(jìn)度，節(jié)約投資成本。

四、結(jié)束語(yǔ)

混凝土冬季施工工程病害嚴(yán)重制約了整個(gè)工程的質(zhì)量、進(jìn)度與成本控制，混凝土受凍是混凝土冬季施工控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，以防止混凝土受凍為中心，從施工前準(zhǔn)備、施工組織設(shè)計(jì)編制、施工質(zhì)量管理與控制、投資控制等幾個(gè)方面對(duì)混凝土冬季施工進(jìn)行系統(tǒng)化管理是十分必要的，其對(duì)控制工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、節(jié)約投資成本具有十分重要的意義，是混凝土冬季施工管理未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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