常見的冬季混凝土保溫方法

陳亞軍

摘要：混凝土是現(xiàn)代社會最主要的建筑工程材料之一。本文介紹了冬季混凝土凍裂原因的分析、保溫的方法，保證混凝土的施工成型、同時提升工程質(zhì)量，在建筑混凝土工程中所采用的冬季保溫方法取得了良好的效果，說明了保溫方法的合理性和有效性，為混凝土結(jié)構(gòu)施工控制給出了有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：混凝土；保溫；裂縫；原因

引言

隨著溫度問題的大量出現(xiàn)，人們越來越意識到溫度開裂給混凝土帶來的嚴(yán)重影響。而混凝土自身屬于脆性材料，抗拉強(qiáng)度極低，結(jié)構(gòu)在使用的過程中承受各種外荷載和變形荷載的作用，當(dāng)結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗荷載作用時，結(jié)構(gòu)就可能出現(xiàn)裂縫?；炷翝仓瓿珊?，水泥水化釋放大量水化熱，混凝土內(nèi)部迅速升溫。表面散熱速度較快，形成了較大的內(nèi)表溫差，從而引起溫度應(yīng)力的發(fā)展?；炷两Y(jié)構(gòu)在溫度應(yīng)力以及溫度變形約束的作用下，結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生拉力，當(dāng)拉力超過混凝土極限拉應(yīng)力時，混凝土結(jié)構(gòu)物中就會產(chǎn)生裂縫。這種由于溫度、混凝土溫度變形等載荷所引起的混凝土裂縫就是溫度裂縫。所以，要在冬季控制混凝土的施工溫度對混凝土成型質(zhì)量起到非常重要的意義。

1.混凝土配置的注意事項(xiàng)

制備混凝土?xí)r，應(yīng)該根據(jù)工程對和易性、強(qiáng)度和耐久性等的要求，來合理的選擇原材料并確定其配合比例，它的配合比的設(shè)計按照水灰比例法則的要求進(jìn)行。并且材料用量的計算主要用假定容重法或絕對體積法，在配置混凝土?xí)r，拌合的時候需要用加熱過后并且溫度不超過60℃的水。在攪拌的時候，骨料不得含有凍結(jié)塊狀物體或者是冰雪。投料之前，應(yīng)改用蒸汽沖洗攪拌機(jī)。攪拌機(jī)進(jìn)料的順序應(yīng)該與常溫下施工順序一樣，拌合時間要比常溫時間延長50%?；炷涟韬衔锏某跫墱囟炔荒茼鞯陀?0℃。配置混凝土的時候，首先一般混凝土應(yīng)該采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等：大體積混凝土要選用水化熱小的水泥品種。并且水泥的強(qiáng)度不能夠低于42.5。（國家新標(biāo)準(zhǔn)最低位42.5）

2.混凝土的凍裂原因

混凝土產(chǎn)生凍裂的原因有許多種，主要的原因就是濕度和溫度的環(huán)境變化，混凝土的脆性以及不均勻性，以及原材料的不合格，基礎(chǔ)不均勻沉降等。如果商品泵運(yùn)送混凝土的時候塌落度大，水泥用量過多超過了標(biāo)準(zhǔn)定量，而且粉煤灰的摻量大，水灰比大使得混凝土的收縮大，容易產(chǎn)生裂縫。在澆筑的初期，如果夜間的氣溫急劇降低，但是仍然會殘留很高的溫度，內(nèi)部熱漲的混凝土約束了表面混凝土的自由的收縮變形，當(dāng)混凝土表面的溫度應(yīng)力比混凝土本身的抗裂強(qiáng)度大的時候就容易出現(xiàn)溫差進(jìn)而引起裂縫，在澆筑以后的4-15 h內(nèi)，水泥的水化反應(yīng)十分的激烈，出現(xiàn)了泌水與水分急劇增加的情況，容易引起失水收縮的情況產(chǎn)生裂縫，因?yàn)槊?xì)孔中水分的蒸發(fā)，使得了細(xì)孔中形成了負(fù)壓，繼續(xù)干燥使得吸附水相繼的蒸發(fā)，引起了顯著地水泥石壓縮，混凝土因?yàn)槭湛s變形而產(chǎn)生了裂縫。

3.常見的冬季混凝土保溫方法

3.1蓄熱保溫法

即將砼的原料預(yù)先加熱，經(jīng)攪拌、運(yùn)輸、澆筑成型后的砼仍能保持一定的正溫度，并以適當(dāng)材料覆蓋保溫，防止熱量散失過快，充分利用水泥的水化熱，使砼在正溫條件下增長強(qiáng)度，在砼冷卻到O度以前，達(dá)到允許受凍臨界強(qiáng)度。保溫材料選用草簾、草袋、塑料薄膜、建筑毛毯等。此方法施工工藝簡單，節(jié)約設(shè)備，冬期施工費(fèi)用低及適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為冬期施工普遍采用。一般室外氣溫不低于15攝氏度，可以優(yōu)先選用蓄熱保溫法。

3.2綜合蓄熱法

綜合蓄熱法是在蓄熱保溫的基礎(chǔ)上，在配置砼時采用快硬早強(qiáng)水泥?；驌接迷鐝?qiáng)外加劑，在養(yǎng)護(hù)同時采取早期短時加熱，或采用棚罩加強(qiáng)維護(hù)保溫，加快砼強(qiáng)度的增長。綜合蓄熱法分為低蓄熱養(yǎng)護(hù)和高蓄熱養(yǎng)護(hù)法兩種，低蓄熱養(yǎng)護(hù)主要以使用早強(qiáng)水泥或摻低溫早強(qiáng)劑、防凍劑為主。高蓄熱養(yǎng)護(hù)法除用外加劑外，還采用短時加熱為主，使砼在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)達(dá)到要求的受荷強(qiáng)度。當(dāng)采用綜合蓄熱時，要對原材料進(jìn)行加熱，提高砼入模溫度，外加劑要慎重選擇，還須合理選擇干燥高效的保溫材料。

3.3外強(qiáng)劑和早強(qiáng)水泥法

在砼制備工程中，摻入適量的單一或復(fù)合型的外加劑（如防凍劑、早強(qiáng)劑、減水劑、阻銹劑），使砼短期內(nèi)在正溫度或負(fù)溫度下，養(yǎng)護(hù)硬化達(dá)到滿足砼受凍臨界強(qiáng)度。摻外加劑法可使砼冬期施工工藝簡化，節(jié)約能源，降低冬期施工費(fèi)用，是冬期施工中最有發(fā)展前途的施工方法，

3.4外部加熱養(yǎng)護(hù)法

在一定齡期內(nèi)采用蓄熱法達(dá)不到要求時，可采用蒸汽、暖棚等人工加熱養(yǎng)護(hù)。為砼硬化創(chuàng)造條件。在平均氣溫低。構(gòu)件表面系數(shù)較大。養(yǎng)護(hù)時間要求短的情況下，利用飽和蒸汽對砼結(jié)構(gòu)均勻加熱，以促進(jìn)水化作用，加快砼凝結(jié)硬化，盡快達(dá)到設(shè)計要求的強(qiáng)度。

4.結(jié)束語

總而言之，在嚴(yán)寒地區(qū)，外界氣溫的變化已經(jīng)變成產(chǎn)生混凝土溫度應(yīng)力的主要因素，對嚴(yán)寒地區(qū)混凝土的溫度控制的研究表明，寒帶的長期負(fù)溫不僅使混凝土表面溫度降低導(dǎo)致表面裂縫，而且也使斷續(xù)澆筑的混凝土構(gòu)件通體超冷，形成嚴(yán)重的深層裂縫甚至貫徹裂縫。因此，在寒冷的冬季，選擇合適的混凝土保溫方法具有重大的意義。