刍议低温季节混凝土的施工应用

2023-07-20刘茂祥

黑龙江水利科技 2023年6期

关键词：负温加热法铝酸盐

刘影，刘茂祥

（1.北大荒农垦集团有限公司，哈尔滨 150090；2.黑龙江省水文水资源中心，哈尔滨 150036）

依据《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）规定混凝土工程在自然低温条件下施工，应采取保温防风、防冻、防干等综合措施，尽量创造正温的养护环境，使混凝土得以凝结硬化，满足设计强度，确保工程质量。

1 低温季混凝土施工常用方法

根据施工结构物所处地理位置和条件的不同，所选择的方法不同，为杜绝早期混凝土受冻害影响工程质量，笔者对工程建设混凝土拌制期和养护期低温期施工现场实践总结，目前施工中常用的方法如下：

1）混凝土拌制期：采用原材料保温苫盖法、保温加热法、热水法、掺化学防冻剂法、室内拌和等方法。

a）苫盖法：根据当地气温变化情况，提前将粗细骨料用保温材料苫盖，减少水分和热量散失。

b）原材料保温加热法：根据粗细骨料用量，尽量缩短拌合设备和料场间的距离，在骨料进场前，在料场地面下预埋暖气加热管或铁板，在混凝土拌合时，提前接通暖气或铁板下直接生火等方式，提高骨料温度。

c）热水法：提前将拌合用水加热，使用热水拌制混凝土。

d）按试验室出具的掺化学外加剂（早强剂、抗冻、防冻剂等）混凝土配合比，配制混凝土。

e）室内拌和法：有条件的现场，采取将混凝土拌合设备，设置在厂房内或暖棚内

2）混凝土养护期：采用苫盖法、暖棚法，电极加热法，电器加热法，蒸气加热法、综合蓄热等方法。

a）盖法：根据气候条件对板、梁、柱、块、物，使用塑料膜、土工布（膜）、保温被、防寒毯等保温材料进行苫盖。

b）暖棚法：根据建筑物的大小不同，将建筑物整体或预制板、梁、块等构件扣在临时暖棚内，有条件的最好采用棚内棚，注意建筑物边缘距离棚壁之间最少距离要＞20cm。根据具体条件棚内可选择暖气加热、火炉加热、电加热、蒸汽加热等措施进行保温[1]。

c）电加热法：包括电极加热法，电器加热法，适用于供电资源丰富的区域使用。

d）蒸气加热法：将板、梁、柱、块、物分别用塑料膜、土工膜等保温材料包裹起来，将蒸汽管插入包裹内进行加热。

e）综合蓄热法：根据施工现场自然条件，采用多种保温措施综合蓄热保温。

在施工生产过程中，无论采取那种保温蓄热措施方法，均离不开当地自然环境条件和经济条件限制，使用前要进行多方案论证比较，选定适合当地且经济可行的方式方法。

2 硫铝酸盐水泥负温早强混凝土

随着科学技术的进步，应适我国高质量经济发展基础设施工程建设，高新技术建筑材料不断研发投产，硫铝酸盐水泥已推广应用在混凝土工程低温季节施工。早强硫铝酸盐水泥以3d 抗压强度表示，划分为42.5、52.5、62.5 三个强度等级。其初凝时间不得早于25min，终凝时间不得迟于3h，早强硫铝酸盐水泥的强度指标，见表1。各龄期强度均不得低于表1 的数值。

早强硫铝酸盐水泥适用于下列情况的混凝土低温期施工：①装配结构的接头，孔道灌浆、浆锚节点；②结构截面平均厚度＜50cm的钢筋混凝土梁、柱、板、墙；③用于喷锚支护，固井堵漏等工程。

低温期施工不宜使用硫铝酸盐早强混凝土的情况：①大体积混凝土工程；②建筑装修或砖砌砂浆工程；③使用温度经常高于100℃的工程。由于硫铝酸盐水泥受温度的影响大，配制负温早强混凝土时，必须掺加适量的防冻剂，如亚硝酸钠、氯盐等。

2.1 用于装配式结构的硫铝酸盐水泥负温早强混凝土

装配式结构接头的冬期负温施工，由于混凝土数量少，位置分散，很难利用电热、蒸气和暖棚等养护措施，保温也很困难。非常适合采用硫铝酸盐水泥负温早强混凝土。施工中应注意以下5 点：

1）混凝土（砂浆）的水灰比和用水量在保证施工的条件下应尽可能小，水灰比一般控制在0.4～0.5。

2）负温早强混凝土掺亚硝酸钠的量（占水泥重量），可根据施工当天预计最低气温及对强度发展的要求参考表2 选用。

表2 亚硝酸钠掺量参考表

3）混凝土拌合物温度以15 ～25℃为宜，不应低于+5℃。应先考虑用热水拌合，视需要还可加热砂。

4）浇筑前，接头处旧混凝土和钢筋表面要清刷干净，并清除冰雪，当温度低于-10℃时，须设法预热。

5）接头混凝土（砂浆）捣实后，将表面抹平，外露面覆盖一层塑料薄膜，上面加盖适当的保温材料。

哈大高速工程有6 座拼装化桥梁工程在负温条件下施工建设，采用硫铝酸盐水泥负温早强混凝土，混凝土设计强度C30，施工期间最低气温-25℃。水灰比0.40，亚硝酸钠摻量3 ～4%，浇筑温度5 ～10℃。抗压强度3d 超过20MPa，7d 超过30MPa。2012 年施工，工程质量优良，提前投入使用，至今已安全运行将近10a，工程效益显著。