崔志輝

（中鐵四局集團(tuán)第七工程有限公司安徽合肥　230022）

簡(jiǎn)論低溫環(huán)境道路橋梁施工中的混凝土澆筑

崔志輝

（中鐵四局集團(tuán)第七工程有限公司安徽合肥230022）

混凝土澆筑品質(zhì)的好壞將對(duì)道路橋梁的最終施工建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生聯(lián)系，本文通過詳細(xì)闡述低溫環(huán)境下混凝土施工的特點(diǎn)和難點(diǎn)及其對(duì)混凝土性能的影響，分析了低溫環(huán)境下道路橋梁施工中混凝土澆筑技術(shù)。

低溫環(huán)境；道路橋梁；施工；混凝土；澆筑

引言

混凝土作為最廣泛使用在道路和橋梁建設(shè)的過程中的、且需求最大的建筑材料。混凝土澆注質(zhì)量的高低將直接影響最后的道路和橋梁的建設(shè)質(zhì)量。在道路和橋梁的建設(shè)通常是在一個(gè)寒冷的冬天的環(huán)境中，混凝土溫度敏感材料需要受到重視，在澆筑過程中不僅在混凝土運(yùn)輸?shù)倪^程也需要相應(yīng)的保護(hù)措施，嚴(yán)格控制內(nèi)部溫度，確保混凝土的使用性能不受影響，以避免因工期延誤而造成的損失的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。所以，我們必須高度重視混凝土在不同溫度條件下的鑄造技術(shù)，進(jìn)一步改善低溫環(huán)境混凝土在橋梁施工技術(shù)的探索。

1　低溫環(huán)境下混凝土施工特點(diǎn)和難點(diǎn)

1.1低溫環(huán)境下混凝土澆筑特點(diǎn)

水泥水化過程除了外部水灰比的影響下，水泥質(zhì)量受環(huán)境溫度影響外，混凝土澆筑質(zhì)量仍受制于溫度。一般，外界的溫度越高，越快水泥的水化硬化，相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度會(huì)增加。另一方面，低溫混凝土水化的外部環(huán)境將放緩。

1.2低溫環(huán)境下混凝土澆筑難點(diǎn)

混凝土施工的重點(diǎn)在于怎樣保證建筑工程的質(zhì)量，主要是混凝土的強(qiáng)度。要避免質(zhì)量安全問題，水泥水化反應(yīng)的混凝土材料是影響混凝土強(qiáng)度的主要因素。而水化反應(yīng)有關(guān)施工環(huán)境溫度降低，減少水化反應(yīng)的活性也會(huì)慢下來。當(dāng)溫度低于冰點(diǎn)時(shí)，將停止水化反應(yīng)，從而提高水化反應(yīng)，該過程是低溫環(huán)境下混凝土施工的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)?；炷琉B(yǎng)護(hù)過程中，當(dāng)溫度低于零度時(shí)，開始凍結(jié)時(shí)混凝土體積膨脹，可能損壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這必須采取某些措施進(jìn)行低溫環(huán)境下的混凝土施工，同時(shí)，創(chuàng)造溫度養(yǎng)護(hù)環(huán)境避免低溫環(huán)境下混凝土失水，以免影響道橋工程項(xiàng)目的質(zhì)量。

2　低溫條件對(duì)混凝土性能的影響

①低溫條件對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。低溫條件下可以減少水泥水化速率，會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度。如果剛澆筑混凝土在凍結(jié)或者溫度在-10℃左右時(shí)，水泥水化的發(fā)展將停止。如果凝固后，混凝土的抗拉強(qiáng)度還沒有達(dá)到能承受凍結(jié)膨脹力即受負(fù)溫度效應(yīng)，將造成凍脹裂縫?；炷翆?dǎo)致不可恢復(fù)的不規(guī)則裂縫。而且剛澆筑的混凝土強(qiáng)度將在24h內(nèi)損失（如果遭受冷減少28d抗壓強(qiáng)度的一半，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致減少混凝土表面剝落和耐用性）。②低溫條件對(duì)混凝土體積穩(wěn)定性的影響。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)在低溫條件下，降低表面溫度的速度比內(nèi)部更加明顯，導(dǎo)致一個(gè)更大的溫度梯度和熱應(yīng)力，會(huì)造成混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗溫度應(yīng)力，而且混凝土表面會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的可見或不可見的裂縫。不可逆轉(zhuǎn)的載荷將逐步擴(kuò)大分散，慢慢進(jìn)入混凝土內(nèi)部通道。正是這些裂縫的存在使得混凝土的長(zhǎng)期耐用性大大降低。③低溫條件對(duì)混凝土抗凍耐久性的影響。混凝土的抗凍耐久性，首次經(jīng)受凍融循環(huán)的具體年齡，但混凝土抗凍性能的影響在早期年齡和遭受反復(fù)凍融循環(huán)的成熟不存在線性比例關(guān)系。具體和真實(shí)的抗寒性與混凝土抗凍耐久性，混凝土的抗拉強(qiáng)度和孔隙度補(bǔ)水后，澆注的混凝土在很短的年齡內(nèi)如果遭受負(fù)溫度效應(yīng)，將會(huì)可能是因?yàn)樯形催_(dá)到足夠的抗拉強(qiáng)度和內(nèi)部孔隙在高度飽和狀態(tài)，凍融循環(huán)造成的性能下降，這同時(shí)是不可恢復(fù)的。

3　低溫環(huán)境下道路橋梁施工中的前期準(zhǔn)備工作

低溫環(huán)境下，道路和橋梁的建設(shè)做數(shù)據(jù)收集、編制文件和質(zhì)量審計(jì)和其他準(zhǔn)備工作在收集數(shù)據(jù)的過程中，需要掌握當(dāng)?shù)氐南鄬?duì)較低的氣溫變化、掌握當(dāng)?shù)刈畲蟮娘L(fēng)和雪、最低溫度和時(shí)間等各方面的低溫氣候信息，認(rèn)真、仔細(xì)嚴(yán)格按照冬季施工標(biāo)準(zhǔn)，在我國(guó)道路、橋梁的施工建設(shè)中，所需的材料和設(shè)備準(zhǔn)備應(yīng)該緊密關(guān)注天氣變化，并及時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃，提高施工效率。此外，由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的滯后，使得相當(dāng)多的假冒偽劣建筑材料銷售，造成巨大的潛在的安全問題。如，道路和橋梁在低溫環(huán)境下施工過程中，低溫條件同時(shí)也會(huì)直接影響性能。如建設(shè)單位沒有及時(shí)檢查混凝土的各種物理性能，將難以保證鏈接的順利進(jìn)行，各部門根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置完整的審計(jì)系統(tǒng)，避免各種施工問題的發(fā)生。

4　低溫環(huán)境下道路橋梁施工中混凝土澆筑技術(shù)分析

4.1混凝土的運(yùn)輸與加熱技術(shù)

①在低溫環(huán)境條件下，混凝土施工中將遇到的環(huán)境問題是：混凝土運(yùn)輸過程中低溫凍害。所以，之前需要考慮混凝土澆注溫度。在這一個(gè)過程中，必須特別注意細(xì)節(jié)，以避免運(yùn)輸過程中的運(yùn)輸問題。另外，在混凝土澆筑時(shí)，其他雜質(zhì)混入混凝土，澆注質(zhì)量也會(huì)受到影響。②通過攪拌或者其他保溫措施在運(yùn)輸過程中，為避免溫度變化引起的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸、損傷混凝土的質(zhì)量，在低溫的環(huán)境下道路和橋梁的建設(shè)，最常用的加熱技術(shù)大致涉及：變壓器的電加熱、蒸汽加熱技術(shù)。電加熱技術(shù)對(duì)混凝土攪拌使用變壓器的力量，為了防止混合站熱可以配合一些具有保溫設(shè)施的蒸汽加熱措施。這里大致指的是使用蒸汽鍋爐維護(hù)正常的換熱，當(dāng)混凝土澆筑混凝土?xí)r，生產(chǎn)提供一個(gè)相對(duì)恒定的溫度，將低溫環(huán)境下，對(duì)混凝土澆筑質(zhì)量的影響降到最低。

4.2嚴(yán)格控制混凝土材料的質(zhì)量與配比

為了改善道路和橋梁建設(shè)，在低溫環(huán)境下的混凝土施工質(zhì)量的澆筑技術(shù)是保證所建設(shè)的道路和橋梁建筑質(zhì)量的基本前提，必須嚴(yán)格控制混凝土材料的質(zhì)量，從原材料的選擇是非常重要的。水泥必須以硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥為主。除此之外，必須進(jìn)行批量檢驗(yàn)混凝土骨料質(zhì)量的選擇；還應(yīng)注意不涉及活性物質(zhì)，以避免水化反應(yīng)過程中的水化反應(yīng)和骨料影響。此外，低溫環(huán)境建設(shè)必須注意水的和選用，嚴(yán)禁小型污水或者pH值為酸性地水。在確定用于澆筑混凝土的材料時(shí)，可以在混凝土材料的配合比中適當(dāng)加入引氣劑。在混合的過程中，增加一部分混凝土的體積，以減少混凝土內(nèi)部凝聚力，提高混凝土保水性和混凝土的流動(dòng)性。

4.3提高混凝土澆筑與振搗技術(shù)

在振動(dòng)的過程中，為了確保橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)基本要求的密實(shí)度，檢查鋼筋和模板支持可能改變，尤其應(yīng)注意在澆筑的過程或大量的解決模板的轉(zhuǎn)變等等。等低溫環(huán)境下道路和橋梁混凝土澆筑工作完成后，需要檢查斜板混凝土的增厚。如果發(fā)現(xiàn)零部件清潔，及時(shí)清理，應(yīng)注意在振動(dòng)的過程中保持振動(dòng)桿上下抽動(dòng)，振動(dòng)后確?；炷恋拿軐?shí)度。在振動(dòng)的過程中，嚴(yán)格按照規(guī)則操作振動(dòng)施工，以混凝土表面沒有明顯的水槽或氣泡做統(tǒng)一要求。

圖1　低溫混凝土振搗

4.4低溫條件下混凝土澆筑施工的對(duì)策

（1）蓄熱法。具體做法是利用水泥的水化熱及加熱原材料的熱量，在混凝土澆筑后，用適當(dāng)?shù)谋夭牧细采w，以避免熱量迅速消散，從而緩遲混凝土的冷卻速率，讓它在低溫下硬化達(dá)到受外界溫度影響而強(qiáng)度達(dá)到不受凍的目的（如圖2）。

（2）摻外加劑法。外加劑有兩大種：①抗凍劑它使混凝土在低溫條件下，持續(xù)硬化而免被凍害而保證混凝土的水分，免受凍結(jié)而使凝結(jié)硬化；②早強(qiáng)劑、速凝劑早強(qiáng)劑。它使混凝土早期強(qiáng)度快速增長(zhǎng)，在凍害前滿足目標(biāo)強(qiáng)度。另外，速凝劑讓混凝土迅速凝結(jié)硬化、初始強(qiáng)度高，大致均用于噴射混凝土及滑模施工。

（3）外部加熱法。經(jīng)由加熱混凝土四周的空氣，把熱量傳給混凝土，或者直接對(duì)混凝土加熱使混凝土處在低溫環(huán)境下，可以正常硬化用蒸氣，讓混凝土在濕熱環(huán)境下進(jìn)行硬化。

圖2　綜合蓄熱施工

5　結(jié)語

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提升使得路橋工程建設(shè)持續(xù)增加，而目前又出現(xiàn)了大量的新材料，因而，則就更必須著重關(guān)注提升施工材料的性能。另外，在施工過程中必須著重關(guān)注混凝土材料的性能檢測(cè)，對(duì)每一個(gè)低溫環(huán)境下，采取措施處理以保證道路和橋梁施工的順利進(jìn)行，把混凝土的外觀及內(nèi)在質(zhì)量充分顯現(xiàn)出來。

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