防水混凝土冬期施工的要求

地下工程进行冬期施工时,需要采取相应的技术措施以获得质量保证。根据有关的试验结果表示,混凝土温度在+4℃时,强度增长的速度仅为+15℃时的一半,当混凝土温度降到-4℃时,水泥水化作用停止,混凝土的强度也随之停止增长,水冻结后体积会膨胀8%～9%,使混凝土内部产生很大的冻胀应力,加上混凝土的强度较低,很容易将混凝土冻裂,结构遭到破坏,造成强度、抗渗性能非常明显的下降。

然而防水混凝土的冬期施工所采取的技术措施,又受到施工方便、施工成本和施工质量要求的约束,因此针对施工现场的具体情况采取可行的技术措施是很关键的,将冬施的要求尽可能地列出,会给施工带来极大的方便。

为了保证防水混凝土的入模温度达到不应低于5℃要求,可以采用两个措施,一是原材料加热法,二是化学外加剂法。

(1)通过将原材料加热使混凝土具有一定的温度,获得混凝土在正温下得到硬化的条件,就是原材料加热法,但是原材料加热是有要求的。

1)直接加热水泥会影响水泥的物理性能,因此不要为了提高混凝土温度而加热水泥,水泥只能放在有一定温度的库房内,以保证使用时水泥具有正温度。

2)加热砂、石是很麻烦的一件事情,为了方便施工、降低工程成本,应优先采用加热水的方案,只有在加热水以后,仍然不能满足混凝土的热工要求时,再采取加热砂、石的方案。

3)为了防止水泥假凝现象的出现,搅拌时应先将水、砂、石在搅拌机内搅拌一定时间后,再加入水泥,混凝土搅拌时间应比常温下要求的搅拌时间延长1～1.5min。

4)原材料及混凝土温度升高后,混凝土的和易性会变差,为保证达到施工要求的坍落度,可采用增加水灰比相同的水泥砂浆或加促凝型减水剂的方法。

5)应当看到对砂、石采用蒸汽加热或电加热的方法进行加热,最大的问题在于;很容易使砂、石局部热量集中,分布不均匀,经过搅拌机搅拌后,没有获得热量的砂、石如饥似渴地吸收混凝土中的热量,极大地降低混凝土整体的温度,因此这些方法不宜在防水混凝土冬期施工中采用。

采取砂、石炒盘加热的方法可以避免热量集中的问题,但是这种方法工作强度较高、生产效率较低,对于施工环境还有环保和防火的要求等,可见砂、石加热的确是很麻烦的。

6)水、粗、细骨料装入搅拌机时,以及混凝土从搅拌机口出料时,其最高允许温度应符合表8-12的规定。

(2)化学外加剂法主要是指在混凝土中掺加防冻剂和防冻复合剂。在混凝土拌合物拌合用水中,加入防冻剂或防冻复合剂能降低溶液的冰点,以保证混凝土在低温或负温下硬化,如掺入亚硝酸钠—三乙醇氨等防冻复合剂的防水混凝土,可在外界温度不低于- 10℃的条件下硬化,但是由于防冻剂或防冻复合剂的掺入会使溶液的导电能力倍增,因此,化学外加剂法不得在高压电源和大型直流电源的工程中应用。

(3)仅仅保证混凝土入模温度还不够,在正温度状态下的养护也是非常重要的,否则仍会导致混凝土的强度降低。

防水混凝土的养护宜采用综合蓄热法、蓄热法或者暖棚法,采用这些方法的目的,是使防水混凝土在硬化过程中始终保持正温度,防止混凝土早期脱水。暖棚法是在工作面周围搭设暖棚,采用蒸汽管(片)或低压电阻片加热,保持棚内温度在5℃以上,但要注意,虽然采用暖棚法,混凝土入模温度也应为正温,决不能负温入模。

一般说暖棚法对建筑物体积不大或混凝土集中的工程是比较适宜的。

在室外平均气温为-15℃以下,或者表面系数在6～8以下的结构,应优先采用蓄热法。蓄热法需经热工计算,根据每立方米混凝土从浇筑完毕的温度降到0℃的过程中,透过模板及覆盖的保温材料所放出的热量与混凝土所含的热量及水泥在此期间所释放的水化热之和相平衡,与此同时,混凝土的强度也正好达到临界强度,如果利用水泥水化热不能满足热量平衡时,可采用原材料加热法或增加保温材料的热阻。