李 驥
(青島東方聆海置業(yè)有限公司,山東 青島 263000)
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,各類建筑的建造也在飛速進行中,建筑工程行業(yè)的發(fā)展離不開相關(guān)技術(shù)的支持。時代的發(fā)展使得混凝土的使用范圍愈加廣泛和頻繁,甚至成為了建筑工程的必需材料。但由于混凝土的使用會受到氣溫環(huán)境的影響,在夏季與冬季的施工中會出現(xiàn)不同的使用效果,因此施工隊伍就需要對混凝土的外界影響因素進行控制,并積極尋求先進施工技術(shù)的應(yīng)用,滿足全年施工的要求,保障建筑工程的質(zhì)量。
根據(jù)相關(guān)文件《建筑工程冬期施工規(guī)程》的規(guī)定,當室外平均氣溫連續(xù)五天低于5℃時,即進入冬季施工時期。此時,混凝土結(jié)構(gòu)工程也會相應(yīng)進入冬季施工狀態(tài),施工單位應(yīng)采取冬季施工的技術(shù)和應(yīng)對氣溫下降的防凍保溫保質(zhì)措施。之所以要采取嚴格的混凝土保護措施,是因為若混凝土發(fā)生凍害將對工程的施工帶來巨大的損失,如混凝土凍害會降低混凝土的強度、造成混凝土裂縫、導(dǎo)致鋼筋銹蝕、降低混凝土的耐久性等等,不僅不利于工程的建造,還會對建筑的后期投入運營增加安全隱患。因此,混凝土冬季施工技術(shù)的應(yīng)用是必然的,是保障工程安全性的必要舉措。
在進行混凝土施工時,混凝土拌合物受到水泥水化作用的影響,在澆筑后會逐漸凝結(jié)、硬化,直至達到最終強度。而水泥水化作用的速度快慢除了與材料和配合比有關(guān),還受到了溫度的影響。當溫度升高時,水化作用加快,強度增長也較快;而當溫度低于0℃時,混凝土中的部分水開始結(jié)冰,相應(yīng)的水化作用也會減慢,強度增長也會減慢。當混凝土中的水變成冰后,混凝土的抗壓強度會被大幅降低,水泥和鋼筋的粘結(jié)力也會被削減,混凝土的性能受到極大的破壞,降低了混凝土的耐久性和密合性。因此,在冬季施工時,一定要注重混凝土的保溫養(yǎng)護,采取多項可行技術(shù)對混凝土的性能進行維持,為工程的安全和質(zhì)量提供保障。
首先是水泥材料的選用,在冬季低溫的條件下,應(yīng)選擇水化熱較大、早期放強度最高的早強硅酸鹽水泥,其抗壓強度大約是普通水泥的兩倍,耐低溫的效果較為明顯,且水灰比不得超過0.6[1]。其次是骨料的使用,混凝土的溫度應(yīng)當控制在30℃左右,這也就要求在施工期間,骨料中不得含有較大的冷凍塊,也不能使用冷凍灰漿,要保證混凝土攪合中不得出現(xiàn)冰棱塊狀物,才能保障混凝土的性能發(fā)揮。最后是原料的溫度要控制在適宜的范圍內(nèi),在混凝土攪合中,優(yōu)先選擇加熱水,水加熱至80℃左右,骨料加熱至60℃左右,不同品種的水泥要根據(jù)其自身特性對水溫與砂石溫度進行控制,如425普硅水泥就要將水溫控制在60℃以下,砂石的溫度控制在40℃以下。
冬季的低溫會對混凝土的強度與性能產(chǎn)生影響。在低溫環(huán)境下,水泥的水化速度會明顯減低,若達到零下的溫度時,混凝土中的水會因為結(jié)冰而無法與水泥進行充分的融合,水泥的水化作用會直接消失。同時,混凝土的體積也會因凍脹應(yīng)力出現(xiàn)膨脹,會直接影響混凝土的整體強度。另一方面,在部分水結(jié)成冰后,冰凌顆粒會附著在混凝土表面的骨料和鋼筋上,降低泥漿、骨料與鋼筋之間的粘連作用,進一步降低混凝土的強度。
在混凝土的攪拌過程中,許多因素會對水泥的水化作用產(chǎn)生影響,如材料的使用和配比、攪拌的溫度和時間等等,在諸多因素中,影響最為顯著的便是攪拌溫度的影響。水化作用的發(fā)揮需要一定的溫度條件支持,而冬季施工就是缺乏溫度的保障,這就會導(dǎo)致混凝土在低溫條件下進行攪拌會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象,對水泥的水化作用產(chǎn)生直接影響,對混凝土性能的發(fā)揮起到了降低和阻礙的消極作用,不利于工程施工的順利進行和工程質(zhì)量的穩(wěn)定。
由于混凝土的應(yīng)用受到低溫的影響會出現(xiàn)上述諸多嚴重問題,因此就要求工程方在冬季施工的過程中注重對混凝土的養(yǎng)護。在實際的操作中,應(yīng)對施工現(xiàn)場的氣候溫度、工期長度以及使用材料的預(yù)算、材料的性質(zhì)進行準確的計算和記錄,在精準調(diào)研的前提下,根據(jù)工程施工要求應(yīng)用適合的混凝土冬季施工技術(shù),保障混凝土的溫度穩(wěn)定和性能發(fā)揮,進而保證工程的安全性和高質(zhì)量。在一般情況下,工程方需要在諸多方案中選取最短工期、最低預(yù)算的最優(yōu)方案,以保證工程各方的協(xié)調(diào)和利益最大化。
首先是混凝土的運輸需要溫度的保障。在混凝土的運輸過程中,通常會消耗大量的熱量,所以在混凝土的運輸過程中就要做好保溫工作,可以采用保溫薄膜或保溫泡沫將運輸罐車的外部包住,并盡量縮減運輸時間和距離,以減少混凝土熱量在運輸途中的散失。
另外是混凝土的攪拌過程的保溫。在混凝土的攪拌過程中要確保水泥材料中不得含有冰凌等塊狀物,水泥的溫度不得低于固定溫度。在混凝土的攪拌過程中,首先要使用分次投放法將原材料進行排序,依次將砂石、外加劑、摻和劑、水泥投放至攪拌機器,使砂石先與熱水進行接觸,提高攪拌環(huán)境的溫度,再加入骨料等材料進行混合攪拌。為了保證混凝土材料在冬季性能的正常發(fā)揮,需要將攪拌時間延長至平常的1.5倍,以避免水泥中冰凌的存在對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生影響。同時也要對攪拌設(shè)備進行保溫,通過在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置暖爐配置和搭設(shè)暖棚的措施,保證攪拌設(shè)備在工作中的溫度條件。
在經(jīng)過運輸和攪拌環(huán)節(jié)的保溫后,混凝土的實際澆筑環(huán)節(jié)也不能掉以輕心,在混凝土開始發(fā)揮凝固作用之前都要保證其溫度條件。在進行混凝土澆筑前,應(yīng)對混凝土的質(zhì)量與和易性進行檢查,切實保障混凝土的和易性符合工程的施工標準才可以正式投入使用。與此同時,也要做好混凝土施工環(huán)境的溫度,在入模溫度達到5℃以上時才能進行混凝土的澆筑,在進行澆筑工程作業(yè)時,應(yīng)保持工程施工的連續(xù)性,不可出現(xiàn)施工停滯和暫停,避免混凝土冷縫的出現(xiàn),保障工程的質(zhì)量。
調(diào)整水灰配合比也是建筑工程技術(shù)中混凝土冬季施工的重要方法之一。首先,水灰的配合比要選擇抗凍性較高的的混凝土水泥,才能夠保證冬季施工混凝土的質(zhì)量;其次,混凝土水泥最好選擇早強硅酸鹽水泥,其本身具有較強的抗壓性、放熱性,在冬季建筑混凝土施工中十分常見;再次,水灰比的調(diào)配要降低到一定的水平,使其到達臨界值的時間縮短。一方面,調(diào)整水灰配合比也要加入一定量的引氣劑和早強外加劑,增加水泥中的氣泡和提高水泥本身的強度,從而能夠在一定程度上擴大混凝土水泥的體積,提高水泥的粘性,達到提升混凝土水泥的耐凍性;最后,降低水灰配合比還需要選擇顆粒較細小的建筑用砂,使得混合后的混凝土能夠進一步提高其本身的抗寒性。
對現(xiàn)場的工作人員進行有序安排,將現(xiàn)場的測溫工作合理分配到每一位相關(guān)的工作人員身上,保證施工氣候環(huán)境信息的準確與及時,并成立多個巡查小組,對檢測的溫度進行核實與驗證,進一步保障施工現(xiàn)場的溫度信息準確性,將責任分配到個人,并積極鼓勵所有工作人員進行實時監(jiān)督,使得混凝土的冬季施工質(zhì)量得到保障。管理人員對各部分人員的工作進行嚴格的管控,杜絕或減少工程事故的發(fā)生,提高整體施工隊伍的工作效率和質(zhì)量[2]。
指派固定人員對溫度進行實時的測量,在一天中的不同時間段要求測溫人員提供準確的溫度數(shù)據(jù),以便施工隊伍選擇在適宜的溫度下進行施工。切實關(guān)注施工當?shù)氐奶鞖忸A(yù)報,提高對冬季氣候的敏感度,對冬季的最高氣溫和最低氣溫進行記錄,做到對氣溫的準確把握,做好惡劣天氣到來的緊急避險措施,保證混凝土的施工環(huán)境與施工材料、施工設(shè)備在氣候安全的情況下進行運作,保障工程施工的質(zhì)量。
在進行冬季混凝土的使用中,工作人員要仔細排查混凝土中是否有冰塊的存在,材料是否處于正常狀態(tài),嚴格控制混凝土機器設(shè)備出口處溫度及攤鋪溫度,保證混凝土從運輸?shù)綕仓倪m宜溫度條件。對混凝土應(yīng)用的各個步驟都要設(shè)置專門的監(jiān)控小組進行監(jiān)督,保障施工人員對混凝土的切實養(yǎng)護[3]。同時,也要配置相同的混凝土試件以備突發(fā)狀況的出現(xiàn),保證混凝土冬季施工技術(shù)和工程建造的安全性和穩(wěn)定性。
建筑工程的季節(jié)性使得建筑施工受到惡劣環(huán)境的影響而停滯,這明顯不利于建筑工程的連續(xù)性建造,無法保證建筑整體的質(zhì)量一致,還會造成工程敷衍的現(xiàn)象,這對建筑工程的發(fā)展是具有負面影響的。因此,對建筑工程技術(shù)中混凝土冬季施工技術(shù)的探究就非常具有現(xiàn)實意義,在冬季低溫條件下的工程施工存在諸多難題,需要通過一系列的有效措施對混凝土進行保溫和保質(zhì),減少氣候環(huán)境對建筑工程施工的影響,克服困難和阻礙為冬季工程施工提供技術(shù)保障,保證建筑工程的施工質(zhì)量,促進建筑工程技術(shù)的發(fā)展。