冬季混凝土施工的临界强度分析研究

人们对混凝土的冬季施工临界强度分析研究早已开始, 对其抗冻的性能认识发展较快, 然而对于其受冻的原理和机制认识不深, 此外, 在具体的实际研究之中, 采用不同的方法测得的临界强度值都是不一样的, 像日本混凝土施工规范与美国计算出的通用数值是不一样的而我国在不同施工环境和材料的情况下利用的临界值也大不一样, 但是数值无论如何的变化, 我们最终依据的还是强度的检验指标, 以此来确定抗冻性的最后底线。

1 影响混凝土强度耐久性的一般原因分析及对策

冬季寒冷干燥, 混凝土受到冻害损伤, 就很难弥补, 同时在潮湿或者雨雪的冬季环境里, 如果混凝土内部的钢筋锈蚀, 这样也能造成混凝土强度受损, 所以有效的提升其强度的临界值, 是冬季施工重点研究的内容。

首先是混凝土的使用材料, 在传统的混凝土使用当中, 水化物活性弱, 在缺乏系统的研究下进行矿物掺合料的添加往往达不到应有的效果, 在这种情况下根据周围环境的温度和混凝土本身的品质, 我们可以适时的加入粉煤灰, 比例从10%～20%不等, 或者是硅灰, 5%～10%不等, 如果将两者同时添加, 效果会更好, 保证粉煤灰与硅灰的比例在3∶1, 这样, 通过改变下料的比例成分来提升混凝土的等级强度。

其次, 要考虑到混凝土所处的外界环境, 温度的高低。我们在上面提到了粉煤灰与硅灰下料的比例, 这样可以最大限度的预防混凝土受冻, 除此之外, 在外界环境的研究中, 我们还要考虑空气温度高低和混凝土含水量的多少。

混凝土的受冻, 就是来自空气和水分两个方面, 我们根据混凝土内部孔状结构的变化分析去考虑冻害对混凝土的破坏, 从下料的配合比与分布状态出发, 去考虑相关的措施。在实际的操作之中, 一次冻融造成的混凝土强度损失偏小, 但是很难符合现场的实际施工条件的, 多次冻融与一次冻融比较, 更好的符合实际施工条件, 但是成本较高, 周期较长, 结果不是很令人信服, 我们采用冬季室外冻结法, 或的数据较为准确, 但是由于温度的差异和环境的随时改变, 这样的数据可比性很差, 参考价值较小, 因此, 我们需要从实际中去考虑使用的方法。

最后, 混凝土抗冻临界强度的评定方法不同, 也直接影响到最后结果的准确性, 传统的评定方法是抗压强度法, 在低温受冻之后来确定抗冻的临界强度, 然而这种方法的延续性和耐久性较差, 不能保证最后混凝土强度的维持, 因此现在我们大多用综合性评定方法来考虑找出最佳临界值, 在多种因素影响下, 比较抗冻和抗压两种因素来确定最后的数值。

2 防冻剂的使用与控制

合格的防冻剂要具备两个技术要求一是考虑加入混凝土后的性能高低, 其次就要考虑使用的均匀性, 防冻剂在使用之前, 要进行龄期的全部测定, 一般我们检测的龄期是R—7、R28等, 最少两个月, 通过局部混凝土的受冻临界值实验去找出防冻剂的最有使用方法, 在使用之后, 通过抽样检查去发现存在的问题及时纠正, 保证在施工之中发挥重要作用。

对于混凝土的防冻强度变化, 要做好随时的记录, 结合外界温度的变化, 去考虑防冻剂对于混凝土临界值的影响, 通过不断的修复, 去合理配料和规范使用比例。例如:某防冻剂按-10℃掺入的, 则混凝土浇筑完毕在负温下养护, 当混凝土内部温度降低到低于-10℃以前, 混凝土的强度必须达到允许受冻临界强度值这样才能保证混凝土的持久性, 不至于中途返工, 造成经济损失。

此外, 在冬季的施工过程当中, 要做好施工和养护期间的温度测定, 如“蓄热法、综合蓄热法”等, 保证真实和准确性重点检查水分的多少、骨料、外加剂及混凝土温度, 在加有防冻剂的混凝土没有达到受冻的临界强度时, 每隔一个小时就进行一下测定。

首先对试块进行抗压强度试验, 检验其是否满足受冻的临界要求, 以防冻剂的规定温度为准, 当混凝土内部的温度低于零下10度或15度的时候, 必须达到受冻的最大强度值, 否则就要采取有效措施进行高温养护, 保证不发生冻害。其次受冻临界强度的检测时间误差应控制在受冻后的2h内 (或一个测温间隔内) 。检测时间提前或推后会造成混凝土强度值的失实, 影响检测结果的准确性。

摘要：在冬季施工期间, 由于低温影响, 混凝土强度较低, 而且温度降至冰点以下的时候, 混凝土中的水分开始结冰, 体积膨胀, 导致冻害的产生, 而且影响到强度的增长, 所以在冬季施工期间, 混凝土强度一般在原有设计基础上提高一个等级, 这样才能够保证施工质量, 然而这样的话, 就会提升工程成本, 所以当冬季施工的技术有保障的时候, 而且工期要求不紧的情况下, 我们可以不必提升混凝土强度, 这要在具体的施工工作中具体分析, 在不同的使用环境之下, 我们可以采用不同的措施来进行强度的维护, 已达到工程质量标准要求。

关键词：混凝土,强度,等级,临界值,研究分析,措施,环境条件

参考文献

[1] 混凝土强度质量管控小组.混凝土强度试验方法[M].中国建筑科学院, 2010.

[2] 过镇海.混凝土强度和本构关系[J].中国建筑工业出版社, 2011:15～33.

[3] 邓宗才.高性能混凝土强度与变形[M].科学出版社, 2010:45～67.