淺談拌合站冬季混凝土生產(chǎn)控制措施
2014-12-31 00:00:00宋兵兵鄧國慶
基層建設(shè) 2014年22期
摘要：混凝土已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建設(shè)領(lǐng)域，混凝土質(zhì)量的好壞將直接影響到整個(gè)工程，對(duì)于混凝土拌合物生產(chǎn)前需要有一定的管理措施，生產(chǎn)中有過程質(zhì)量控制，在不利季節(jié)條件下生產(chǎn)混凝土更加需要嚴(yán)格控制質(zhì)量。本文主要介紹了拌合站冬季混凝土生產(chǎn)的一些控制措施，為確保由于工期限制，必須冬季施工工程的質(zhì)量提供了參考。
關(guān)鍵詞：冬季;混凝土;熱工;加熱;保溫
我國許多地方有較長的寒冷季節(jié)，但由于受工期制約，許多工程的混凝土在冬季進(jìn)行施工是不可避免的。根據(jù)施工規(guī)范及國家相關(guān)規(guī)定，以每年第一次連續(xù)3天出現(xiàn)室外日平均溫度低于+5℃時(shí)或日最低氣溫在-3℃以下的第一天起，為冬季施工期。當(dāng)進(jìn)入冬季施工，只要采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒?，避免新澆混凝土早期受凍，使外露混凝土與冬季氣溫保持較小溫差，也會(huì)取得像在天暖施工時(shí)的效果。拌和站冬季施工中，主要任務(wù)是合格混凝土的生產(chǎn)，保證在外界低溫條件下拌制具有一定溫度的混凝土，使混凝土澆筑滿足冬季施工規(guī)范要求。
1、混凝土冬季生產(chǎn)一般要求
（1）水泥
冬季施工的混凝土宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，應(yīng)注意其中摻合材料對(duì)混凝土抗凍、抗?jié)B性能的影響，水泥標(biāo)號(hào)不宜低于42.5。
（2）骨料
粗細(xì)骨料必須置于防風(fēng)防雨棚內(nèi)。拌制混凝土用的骨料必須清潔，不得含有冰雪和凍塊，以及易凍裂的物質(zhì);在摻有含鉀，鈉離子的外加劑時(shí)，不得使用活性骨料;在有條件的時(shí)候，砂石篩洗應(yīng)搶在零上溫度時(shí)做，并用塑料紙，油布蓋好。
（3）配合比
冬期施工期間，由于環(huán)境溫度較低，根據(jù)施工環(huán)境條件選擇合理的冬期施工配合比，可采取適當(dāng)降低混凝土水膠比;摻加有利于混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的混合料（如適當(dāng)降低粉煤灰，增加礦粉摻量），使用復(fù)合型防凍減水劑等技術(shù)措施。當(dāng)選用具有防凍性能復(fù)合減水劑時(shí)，應(yīng)控制混凝土單方總堿含量滿足有關(guān)規(guī)定。
（4）混凝土攪拌必須在暖棚內(nèi)進(jìn)行，棚內(nèi)設(shè)取暖措施，棚內(nèi)溫度不低于10℃。
混凝土原材料使用時(shí)的溫度根據(jù)熱工計(jì)算和實(shí)際試拌情況確定，確保混凝土入模溫度滿足相關(guān)要求（≥5℃）。主要措施應(yīng)以加熱拌合用水為主，輔以骨料、外加劑保溫，水的加熱溫度不宜高于80℃，水泥不能直接加熱。當(dāng)拌制的混凝土出現(xiàn)坍落度減小或發(fā)生速凝現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整拌合料的加熱溫度。
2、熱工計(jì)算
為便于以下熱工計(jì)算，暫對(duì)拌和水、水泥、砂和骨料的溫度進(jìn)行假定（均為可實(shí)現(xiàn)的溫度），現(xiàn)以tw=60℃、tc=12℃、ts=12℃、tg=12℃分別表示之，其中水泥、砂和骨料的溫度為暖棚內(nèi)預(yù)熱溫度?；炷僚浔炔捎肅30（水泥+粉煤灰：中砂：碎石：外加劑=1：2.11：2.91：0.01）其中水泥和粉煤灰質(zhì)量為363kg，砂為765kg，碎石1056kg，水和外加劑159.63kg。
2.1混凝土拌和物的理論溫度，可按下式計(jì)算：
式中：T——拌制時(shí)混凝土拌和物的溫度（℃）;
W、C、S、G——水、水泥、砂、石的用量（kg）;
tw、tc、ts、tg——水、水泥、砂、石的溫度（℃）;
ps、pg——砂、石的含水率（%）;
b、B——比熱及溶解熱;
當(dāng)集料溫度>0℃時(shí)，水的b=4.2，B=0;
當(dāng)集料溫度<0℃時(shí)，水的b=2.1，B=335。
2.2混凝土自攪拌機(jī)傾出時(shí)的溫度（出機(jī)溫度）可按下式計(jì)算：
式中：T1——混凝土自攪拌機(jī)中傾出時(shí)的溫度（簡(jiǎn)稱出機(jī)溫度）（℃）;
T——混凝土拌和物的理論溫度（℃）;
Td——攪拌機(jī)棚內(nèi)的溫度（℃）取12℃。
2.3混凝土經(jīng)運(yùn)輸和灌注成型后的溫度（入模溫度）（℃）
混凝土由出機(jī)到灌注過程中的溫度損失，因運(yùn)輸工具、倒運(yùn)次數(shù)、運(yùn)輸時(shí)間、出機(jī)溫度和室外溫度的變化而異，混凝土經(jīng)過運(yùn)輸和成型后的溫度（入模溫度）可按下式計(jì)算：
式中：T2——混凝土經(jīng)過運(yùn)輸和成型后的溫度（℃）;
t ——混凝土自運(yùn)輸至成型的時(shí)間（h）;平均取1h
n ——混凝土倒運(yùn)的次數(shù);取2次
Ts ——室外氣溫（℃）;平均取5℃
a ——溫度損失系數(shù)（h-1）;取0.25
當(dāng)用混凝土運(yùn)輸車時(shí)a=0.25，開敞式自卸車時(shí)a=0.20，用封閉式自卸車時(shí)a=0.10，用手推車時(shí)a=0.50。
當(dāng)暖棚內(nèi)水泥和骨料的溫度都為12℃，不同溫度的拌和水所拌制的混凝土的理論、出機(jī)及入模溫度見下表：
混凝土施工不同時(shí)段溫度計(jì)算表
水溫（℃）
理論溫度T（℃）
出機(jī)溫度T1（℃）
入模溫度T2（℃）
備注
10
10.86
10.86
9.02
細(xì)則要求：冬季混凝土施工時(shí)入模溫度不低于5℃，負(fù)溫時(shí)不低于10℃
20
12.53
12.45
10.11
30
14.20
13.85
11.07
40
15.87
15.25
12.03
50
17.54
16.65
12.99
60
19.21
18.06
13.96
綜上所述，為保證冬季混凝土施工質(zhì)量，室外平均溫度為負(fù)溫時(shí)建議拌和用水加熱至30～60℃。
3、混凝土生產(chǎn)控制措施
為了保證混凝土入模溫度不低于5oC，對(duì)拌制混凝土的各項(xiàng)材料采取保溫或加熱措施。
3.1利用設(shè)置在拌合樓側(cè)的鍋爐對(duì)拌合用水進(jìn)行加熱，水溫由熱工計(jì)算控制。采用通蒸汽對(duì)水池中水加熱時(shí)，水池上方用彩鋼板進(jìn)行封閉，降低熱量損失速度。
3.2混凝土拌和站：搭建暖棚封閉拌合站、進(jìn)料斗、傳送帶、拌合系統(tǒng)。拌合系統(tǒng)下方，安裝封閉式上下推拉門并用彩鋼夾芯板圍護(hù)。
3.3水泥、粉煤灰的保溫。水泥、粉煤灰在任何情況下不允許直接加熱。當(dāng)熱工計(jì)算達(dá)不到要求時(shí)，對(duì)水泥、粉煤灰儲(chǔ)倉進(jìn)行包裹。
4、結(jié)語
混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制工作是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，影響混凝土質(zhì)量的因素繁多而復(fù)雜。原材料選用、儲(chǔ)存投料、計(jì)量攪拌、配合比設(shè)計(jì)、人員素質(zhì)、操作技能、管理水平等都會(huì)影響混凝土生產(chǎn)質(zhì)量。本文針對(duì)性的提出一些生產(chǎn)控制措施，對(duì)拌合站冬季生產(chǎn)混凝土具有一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]中化人民共國行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn).JTJ/T F50-2011公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范[s].北京：人民交通出版社.2011
[2]混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社.2011
