结构保健
夏季混凝土施工的主要特点
气候炎热,气温高
混凝土的组成材料具有高温。
由于高温和日照,用于形成混凝土混合料的砂石料温度高;新水泥的温度通常很高。由于气候炎热,水泥中的热量不易散发,加上太阳辐射等因素的影响,使得水泥的温度更高,部分水泥的温度可达70℃。
混凝土基础或模板等支撑物的温度很高。
暴露面大,受环境影响大。
气候多变
裂缝的主要原因。
01
地表水蒸发率高,导致新拌混凝土表面失水,形成塑性,收缩裂缝。产生裂缝的主要原因是混凝土表面的塑性收缩。混凝土表面蒸发率大于1kg/m时?h,其表面容易产生塑性收缩裂缝。气温、混凝土拌合物温度、空气相对湿度和风速是影响混凝土表面水分蒸发的主要因素。混凝土本身温度越高,空气相对湿度越小,风速越大,混凝土表面水分蒸发速率越大。由于夏季气温较高,混凝土中水泥的水化热在短时间内产生,促进了混凝土早期温度的升高。相关资料表明,当温度为65438±04℃时,总水化热的43%产生于混凝土搅拌后的65438±024h。气温为30℃时,混凝土搅拌后第1th 24h产生的水化热占总水化热的62.5%。粗细骨料和水泥本身的高温一方面提高了混凝土早期温度,另一方面使水泥的水化热更加集中,环境的高温使混凝土中的热量难以散发,所以混凝土的整体温度比其他季节施工的混凝土要高很多。高温混凝土在夏季干燥风的作用下,表面水分蒸发速率增大,使表面快速失水,产生严重的塑性收缩,而其内部的高温则促进水泥快速水化,混凝土硬化。在表面严重塑性收缩和内部约束的共同作用下,混凝土表面产生塑性收缩裂缝。水分的蒸发不仅会导致表面裂缝。而且由于失水,混凝土表面水泥水化不足,影响表面混凝土的硬化和强度增长。
02
混凝土截面的温差导致表面产生温度裂缝。在夏季施工中,由于基础或模板暴露在阳光下,混凝土的温度高于环境温度。其高度使得与其相邻的混凝土中水泥的水化速度和水化热比表面快,增加了表面与内部混凝土的温差。当表面温度与内部温度之差超过65438±05℃时,容易产生表面热裂纹。在高温混凝土的影响下,基础或模板也容易产生膨胀变形,而大面积的表面混凝土厚度一般较小,下部的膨胀变形对表面混凝土的收缩有反向约束,增加了其拉应力句,不利于表面裂缝的产生。
03
一般认为,当混凝土温度低于50℃时,基础微观结构的变化可以忽略,当混凝土温度高于70℃时,其微观结构的变化被认为是不利的,大体积混凝土的高温影响往往被忽略。由于气温、材料温度、模板或基础温度以及水泥水化热集中释放的影响,一般夏季施工的混凝土结构,由此产生的温升往往使其温度超过不利的最高温度。由于早龄期混凝土变形抗力小,混凝土微观结构的变化不仅影响混凝土的整体强度,而且容易在表面形成热裂缝。
04
多变的气候使混凝土表面容易受到冷冲击。由于夏季施工气候多变,如突然降雨,气温会骤然下降,混凝土表面温度骤降会引起表面温度收缩,产生表面温度收缩裂缝。
05
施工中水泥用量和水灰比的增加,增加了混凝土的塑性收缩和变形。夏季施工中,由于蒸发等因素的影响,容易造成混凝土拌合物失水,降低其和易性。因此,施工中容易增加水泥用量和水灰比来改善混凝土的和易性,而水泥用量和水灰比的增加更容易引起收缩,当收缩受到约束时,容易形成裂缝。
06
当硬化混凝土在高温下施工时,固体温度决定了混凝土的基础长度。当整个混凝土冷却后,从这个长度和温度开始收缩,容易产生整体温度收缩裂缝,比如断道板。
预防和控制措施
01
选择合适的养护方式,尽早开始养护,保持混凝土表面湿润,可以防止蒸发,减少收缩,保证混凝土表面顺利水化。对于采用各种养护方式的新浇混凝土,必须在混凝土表面成型完成后,表面水膜消失前开始养护。但养护过程中不能污染或损伤混凝土已成型的表面,因此需要选择合适的养护方法和最佳的养护开始时间。
02
提高空气的相对湿度可以有效降低混凝土表面水分的蒸发速率。在新浇混凝土的上风方向或其周围喷洒水雾来增加空气的相对湿度,是一种简单有效、成本低廉的措施。简易喷射法可在新浇混凝土地点周围或上风处架设带针孔的塑料软管,注入一定水压的水形成针孔喷射。
03
降低混凝土温度可以有效减少混凝土表面水分蒸发产生的塑性收缩,防止热裂缝的产生,降低硬化混凝土的温度,减少混凝土温度收缩产生收缩裂缝的可能性。可采取以下措施降低温度:(1)遮挡新浇混凝土,避免阳光直射,以降低混凝土表面的环境温度;(2)降低混凝土各种成分的温度,新拌混凝土的温度应控制在32℃以下。
04
(1)粗骨料冷却。最好提前喷水散热。这种方法是最经济有效的。要严格控制含水量,调整施工配合比。(2)细骨料冷却。不宜喷水,注意层间温差。加载前,将外层细骨料推开,使用内部未裸露的细骨料,严格控制试验含水量,确保试样与所用材料一致。(3)用水搅拌降温。蓄水池被遮盖,避免阳光直射,井水用作混合水。(4)水泥冷却。水泥的冷却直接影响混凝土出口温度,各搅拌站采用先在先进场使用后尽量存放,再使用降温的方法。加强对水泥温度和稳定性的检测。
05
运输混凝土时,混凝土搅拌机应配备防晒设施,尽可能缩短运输时间。运输混凝土时,要慢慢搅拌。通过试验,在混凝土搅拌站增加1~2的坍落度,保证混凝土到达现场时的和易性。运输过程中禁止加水搅拌。
06
混凝土浇筑后,表面覆盖干净的塑料薄膜,初凝后揭去塑料薄膜,用浸湿的麻袋覆盖,不间歇浇水养生。拆模后桥墩覆盖塑料薄膜,上部放置水桶自流养护;承台应及时回填,台面应浇水养护;涵身覆盖草帘,浇水养生。混凝土结构应保持不低于14d的健康湿润状态,湿养护应不间断,不得形成干湿循环。保湿养护期间,应采取遮阳防风措施,控制温度和干热风的影响。停止养护时,应逐渐干燥结构,利用混凝土的徐变特性“卸载”温度和收缩应力,避免裂缝的产生。
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