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第11章 混凝土施工工艺(5)

2.蒸汽养护将浇捣成型的混凝土构件置于固定的养护坑(或窑)内,然后通以蒸汽,使混凝土在较高的温度和湿度的条件下迅速结、硬化,达到要求的强度。

蒸汽养护能大大加快模板的周转,缩短整个生产过程的周期。蒸汽养护目前主要用于预制厂内构件生产,其形式有三种:坑槽蒸养、立窑蒸养和隧道窑蒸养。对于现浇结构,如果保温设施具备,也可采用蒸汽养护。

蒸汽养护分升温、恒温和降温三个阶段。

升温阶段。浇捣成型的构件,通常先在常温下静置2—6小时后,开始通气升温。升温速度不得大于下列数值:

表面系数,即结构的冷却表面积(平方米)与结构全部体积(立方米)的比值为6及大于6的结构,每小时升温15益;表面系数小于6的结构,每小时升温10益;配筋稠密、连续长度较短(6—8米)的薄型结构,每小时升温20益。

于恒温阶段。升温后养护时要保持恒温,温度不得超过80益。对于掺有混合材料35%—55%的矿渣水泥或火山灰水泥拌制的混凝土,其温度可提高到85%—95%。恒温阶段应保持90%—100%的相对湿度。恒温时间一般应通过试验来决定。

降温阶段。使混凝土缓慢地从恒温降到自然温度的一段时间为降温阶段。这一段时间的长短应控制在每小时降温在15益左右为宜。降温太快容易使混凝土急剧收缩而产生裂纹,太慢又会延长生产周期。

(七)拆摇摇模

1.整体式结构拆模期限

整体式结构的模板及其支架的拆除,如设计无特殊要求时,通常应符合下列规定:

不承重的侧模板,应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时,方可拆除;于承重模板应在与结构同条件养护的试块达到规定的强度后方可拆除。

2.预制构件的拆模规定

预制构件的拆模规定如下:

侧面模板,应在混凝土强度能保证构件不变形,棱角完整时方可拆除。

于芯模或预留孔洞的内模,应在混凝土强度能保证构件和孔洞表面不发生塌陷和裂缝时方可拆除。

承重底模,其构件跨度等于和小于4米时,应在达到设计混凝土强度标准值的50%时,方可拆除;构件跨度大于4米时,应在达到设计混凝土强度标准值的70%时,方可拆除。

3.其他拆模要求

其他拆模规定如下:

预应力混凝土结构或构件模板的拆除,除应符合上述规定外,不承重模板应在预应力张拉前拆除,承重模板应在结构或构件建立预应力后拆除。

于在拆除模板过程中,如发现混凝土有影响结构安全的质量问题时,应暂停拆除。经过处理后,方可继续拆除。

已拆除模板及其支架的结构,应在混凝土强度达到设计强度标准值后,才允许承受全部计算荷载。当承受的施工荷载大于计算荷载时,必须经过核算,加设临时支撑。

(八)摇混凝土冬季施工、夏季高温施工、雨季施工

1.混凝土冬季施工

当日平均气温连续5天稳定低于5益时,即进入冬季施工期。冬季浇筑的混凝土抗压强度,在受冻前,硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土不得低于其设计强度标准值的30%;矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土不得低于其设计强度标准值的40%;C10及C10以下的混凝土不得低于5兆帕。掺防冻剂的混凝土,温度降低到防冻剂规定温度以下,混凝土的强度也不得低于3.5兆帕。(1)低温和负温对混凝土的影响混凝土的结、硬化和强度增长是由于水泥颗粒与水发生水化作用的结果,温度条件对水化反应有很大影响。温度高,水化作用的进展就迅速,混凝土的强度增长也快;温度低,则水化作用缓慢,当温度降到—3益左右时(指混凝土的温度),混凝土中的水结冰,水化反应就不能进行了,而水结冰时体积要膨胀8%—9%,此时所产生的冻胀力常大于水泥硬化初期强度,可使混凝土发生不同程度的冻胀破坏,即破坏水泥与砂石之间的粘结力,降低混凝土强度。此时混凝土遭受的强度损失不论受冻时间长短,都不再恢复。冰块融化后,冰块所占体积变成了空隙,从而降低了混凝土的密实性和耐久性。混凝土在初前后冻结,对其强度的影响最大,甚至使混凝土破坏,其强度无法恢复。混凝土终后在其强度很低时受冻结,此时混凝土已经终,开始产生强度,但由于水泥水化反应的时间不长,由此产生的结应力还小于冻结而产生的膨胀应力,这时若立即采取正温度养护,待结冻的水融化后,可部分恢复其强度。混凝土具有一定的强度后冻结,混凝土经过一段时间的养护,达到规定的强度后冻结,当采用正温度养护后,仍可达到其设计强度要求。

(2)混凝土的拌制

配制冬季施工的混凝土,应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,不得使用火山灰质水泥。水泥强度等级不应低于32.5级,最小水泥用量不宜少于300千克/米3。水灰比不应大于0.6。使用矿渣硅酸盐水泥,宜优先考虑采用蒸汽养护,使用其他品种水泥,应注意其中掺合材料对混凝土抗冻、抗渗等性能的影响。

于要求拌制混凝土用的水、砂、石的温度,均应保持在正温。

誗水加热。水加热极限温度应不超过80益。如果水温超过80益,应将水、砂先搅拌,降低水温后再加入水泥,以防止水泥假现象,影响混凝土搅拌质量。

誗砂、石的加热。一般有三种方法:第一种是将蒸汽通到需要加热的骨料中。其优点是加热迅速,充分利用热能。缺点是骨料中含水量增加,搅拌时加水量不易控制。第二种用炉火烘热骨料。其优点是设备简单,适用于小型工程,但热能损失大;第三种是窑室加热。骨料堆放在运输工具上,通过高温窑室后骨料得到加热。其优点可以连续生产。

水泥不得直接加热,使用前宜事先运入暖棚内存放。

当骨料不加热时,水可加热到100益,但水泥不应与30益以上的水直接接触。投料顺序应先投入骨料和已加热的水,然后再投入水泥。拌制混凝土时,骨料中不得带有冰雪及冻团。在冬季条件下,考虑到混凝土各组成材料的温度相差较大,为了传热均匀,混凝土搅拌时间应比常温下的搅拌时间延长50%。

(3)混凝土的运输

冬季施工运输混凝土,应使热量损失尽量减少,一般采取以下措施:

当没有集中搅拌站时,要正确选择搅拌机的位置,尽量缩短运距,选择最佳的运输路线。

于运输工具如手推车、翻斗车等上面应加覆盖保温。

正确选择运输容器的形式、大小及容器保温材料。

尽量减少装卸次数,并合理组织装运工作。每小时温度损失最好不超过5—6益。

(4)养护方法

在冬季施工中,为了保证混凝土在冻结前达到所要求的强度,应根据施工温度和施工方法采取最经济的养护方法。一般平均气温在5—10益时,只要在混凝土中掺早强剂,采用正常养护;平均气温在0—5益时,应采用原材料加热并加早强剂,进行正常覆盖保温养护;当室外最低温度不低于—15益时,地面以下的工程应首先采用蓄热法养护。当在一定龄期内采用蓄热法达不到要求时,可采用蒸汽、暖棚、电热等养护方法。

蓄热法。就是采用保温的方法防止热量外泄。即在混凝土浇捣后,在其表面用保温材料(如草垫、锯末等)覆盖,这时混凝土利用组成材料预加热量和水化热,保持混凝土构件能够在正温条件下强度不断增大。当混凝土开始受冻时,其强度已达到预定强度值。

于掺外加剂法。在拌制的混凝土中加一定数量的外加剂,目的是加速混凝土结和硬化,提高早期强度或降低水的冰点,使混凝土在结硬化过程中不会结成冰。目前广泛应用亚硝酸钠复合外加剂和三乙醇胺复合早强剂,其优点是能解决低温早强问题,又不导致钢筋锈蚀。氯盐外加剂,对钢筋有一定的锈蚀作用,只适用于素混凝土或经常处于水下的钢筋混凝土工程。

暖棚法。在混凝土结构周围或浇捣地点搭起暖棚。在浇捣与养护混凝土时,棚内设热源,维持棚内的正常温度不低于5益,并应保持混凝土表面湿润,使混凝土达到规定的设计强度。暖棚法适用于建筑物体积不大,混凝土工程量集中的工程。

蒸汽加热法。蒸汽加热法参见本章第五节混凝土的养护。

电热法。电热法就是在混凝土中插入电极,通电后将电能变成热能,对混凝土进行加热,使其迅速结硬化。电热法需要电器设备,费用较大,较少采用。

2.混凝土夏季高温施工

(1)高温对混凝土施工的影响

夏季气温高,混凝土中水分蒸发快,坍落度损失大,和易性很快变差,给施工操作带来困难。如果是泵送混凝土,则容易出现卡阻或堵塞故障。由于水分蒸发快,混凝土还容易早而形成干裂,大体积混凝土易发生温度裂缝。在高温下,水泥水化速度快,致使混凝土结加快,而操作时间缩短,容易造成捣固不密实。夏季由于材料温度过高,有可能使新拌混凝土出现假现象。对掺加气剂或引气型减水剂的混凝土,搅拌产生的气泡量将随温升而减少,从而影响混凝土的性能和质量。

(2)高温条件下混凝土的拌制

要降低新拌混凝土的温度,首先要设法降低混凝土原材料的温度。一般地说,要将搅拌出机混凝土的温度降低1益,需要水泥温度降低8益,或水温降低4益,或骨料温度降低2益才行。最简便的方法是采用冷水,例如深井水。必要时可在水中加入冰块。如果搅拌用水量的一半以冰代替,混凝土约可降温11益。水泥、砂石在使用前要避免直接受阳光暴晒。砂石可洒水降温。搅拌筒和水管如暴露在阳光下,也应采取遮阳措施或加隔热材料。为减少吸热,可把搅拌筒涂刷白油漆反射阳光。

(3)高温下混凝土的运输

夏季高温混凝土在运输中坍落度损失较快,施工时要加强施工组织管理工作,尽量缩短运输时间。如果采用搅拌车运输,可在混凝土表面撒上木质素系缓剂。

(4)高温下混凝土的浇捣

高温下混凝土浇捣应采取以下措施:

浇捣前要浇湿模板和地基;于太阳直射部分要采取遮阳措施;选用合理的浇捣顺序,限制混凝土表面和内部的温差。

(5)高温下混凝土的养护

混凝土浇捣成型后,立即在表面加盖麻布或塑料薄膜等。当表面达到初即开始洒水养护,必要时在基坑内设通风机或用冰块降温,对大体积混凝土还可埋设冷却水管降温。

3.混凝土雨季施工

(1)一般施工要求

在雨季施工前后,应设专人密切注意天气预报,并和当地气象台站联系,正确掌握雨季混凝土浇筑期间的天气变化,防止暴风雨来时的天气突变。并应有防止天气突然降雨的防雨措施,充分准备防雨淋的材料如塑料薄膜、简易遮雨操作棚及操作人员的防雨措施如雨衣、雨帽等。

于雨季施工应考虑施工作业的防雨、排水及防雷措施。如雨天挖坑槽、露天使用的电气设备、爆破作业遇雷电天气以及沿河流域的工地,应做好防洪准备,傍山的施工现场做好防滑坡塌方的工作;做好临时设施及脚手架等的防强风准备。雷雨季节到来之前,应对现场防雷装置的完好情况进行检查,防止雷击伤害。施工现场应有防洪设施和排除积水系统,确保道路路基不应雨淋和积水而软化影响运输,路面保持平整畅通。

基坑、槽应有系统的排水沟,并应经常检查护坡的稳定性,防止土方坍塌影响基础混凝土的施工。

应经常检查维修水泥库、搅拌机棚、现场配电箱等,确保无渗漏。如有漏雨,应立即修补好。水泥库地坪应垫高到洪水水位以上,防止大雨、暴雨而浸水。

现场所使用的露天作业电器机械,要有一定的防雨措施,防止漏电和短路,保证其正常工作。

(2)雨季施工混凝土的搅拌

在搅拌混凝土前应保证水泥不受潮;调配好的外加剂溶液贮罐应覆盖。

于应经常测定砂和石子的含水率,每台班应不小于4次;根据实测的含水率,及时调整施工配合比,并应在加水量中扣除砂石含水量。

搅拌机前、后台应有良好的场地和排水设施,保持上料坡道干燥平坦无积水。

雨天搅拌混凝土时,要严格控制加水量,可适当延长混凝土搅拌的时间,将混凝土搅拌得干硬一些,确保混凝土强度等级不降低。

(3)混凝土的运输及浇筑

雨天施工运输原材料及混凝土拌和物时,运输拌和物的车辆应加以遮盖;运输道路的斜坡处,应采取一定的防滑措施。

于模板应涂刷不怕雨淋的隔离剂;如模板涂刷的是怕水冲刷的隔离剂时,应加以遮盖,防止被雨水冲刷。露天结构和构件若要求连续施工时,一般应搭设防雨篷,否则应准备足够的遮盖防雨材料随浇随盖(如塑料薄膜、苫布等)。若构件表面已被雨水冲刷,应重新加浆抹平压光。

浇筑梁、柱、基础等构件的混凝土时,上部宜搭设防雨棚,确保构件内不受雨淋冲稀拌和物而影响混凝土的强度。

较大体积的混凝土构件,应尽量避开雨天连续施工;下大雨、暴雨时,严禁浇筑混凝土。

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