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當室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5℃時,就應(yīng)采取冬期施工的技術(shù)措施進行商砼施工。商砼所以能凝結(jié)、硬化并取得強度,是水泥和水進行水化作用的結(jié)果。水化作用的速度在一定濕度條件下主要取決于溫度,溫度愈高,強度增長也愈快,反之則慢。當溫度降至0℃以下時,水化作用基本停止,溫度再繼續(xù)降至-2~-4℃,商砼內(nèi)的水開始結(jié)冰,水結(jié)冰后體積增大8%~9%,在商砼內(nèi)部產(chǎn)生冰晶應(yīng)力,使強度很低的水泥石結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋,同時減弱了水泥與砂石和鋼筋之間的粘結(jié)力,從而使商砼后期強度降低。受凍的商砼在解凍后,其強度雖然能繼續(xù)增長,但已不能再達到原設(shè)計的強度等級。
商砼施工質(zhì)量直接的表現(xiàn)是其抗壓強度。而影響商砼施工質(zhì)量的因素相對較多,一般來說影響商砼質(zhì)量的因素有材料品種及其質(zhì)量、各類材料的搭配比例等。商砼施工過程中所使用的原材料型號及其質(zhì)量對商砼強度具有直接的影響。而水、水泥等材料的搭配比例也冬季商砼施工質(zhì)量具有較大影響。在對冬季商砼施工技術(shù)進行研究的過程中,大部分工作人員都對具體的施工技術(shù)投入力度較大,而對施工準備階段的研究不足。事實上,商砼施工的準備階段對于冬季商砼施工質(zhì)量控制具有重要意義。在具體的工作中需要做好以下幾部分的準備工作。
試驗表明,凍結(jié)引起的商砼損傷與凍結(jié)時間和水灰比有關(guān)。凍結(jié)時間越早,水灰比越大,強度損失越大,反之亦然。根據(jù)試驗,可知,商砼通過預(yù)養(yǎng)護達到一定強度后將被凍結(jié),其后期抗壓強度損失將減小。通常,在凍結(jié)后期抗壓強度損失小于5%的預(yù)固化強度值被確定為商砼凍結(jié)的臨界強度。用普通硅酸鹽水泥配制的商砼凍臨界強度為設(shè)計商砼強度標準值的30%;用礦渣硅酸鹽水泥配制的商砼凍臨界強度為設(shè)計商砼強度標準值的40%。
普通商砼指以水泥為主要膠凝材料,與水、砂、石子,必要時摻入化學(xué)外加劑和礦物摻合料,按適當比例配合,經(jīng)過均勻攪拌、密實成型及養(yǎng)護硬化而成的人造石材。商砼主要劃分為兩個階段與狀態(tài):凝結(jié)硬化前的塑性狀態(tài),即新拌商砼或商砼拌合物;硬化之后的堅硬狀態(tài),即硬化商砼或商砼。商砼強度等級是以立方體抗壓強度標準值劃分,中國普通商砼強度等級劃分為14級:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75及C80。
特別是提高強度等級高的預(yù)拌商砼拌合物和易性十分有利。粉煤灰中的球形顆粒含量較高時,可增大商砼的流動性。礦中尖角狀顆粒含量很多,易導(dǎo)致商砼泌水。如近年來,全國各地均有使用超細或特細粉煤灰作為商砼的物理降粘劑,效果也十分明顯。在粉煤灰滾珠形態(tài)效應(yīng)方面特別要注意的是品質(zhì)較差的粉煤灰二次磨細處理或玻璃體較少的其它粉煤灰對商砼是有害的。
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試驗證明,商砼遭受凍結(jié)帶來的危害,與遭凍的時間早晚、水灰比等有關(guān),遭凍時間愈早,水灰比愈大,則強度損失愈多,反之則損失少。
經(jīng)過試驗得知,商砼經(jīng)過預(yù)先養(yǎng)護達到一定強度后再遭凍結(jié),其后期抗壓強度損失就會減少。一般把遭凍結(jié)其后期抗壓強度損失在5%以內(nèi)的預(yù)養(yǎng)強度值定為“商砼受凍臨界強度”。對用普通硅酸鹽水泥的硅酸鹽水泥配制的商砼,受凍臨界強度為設(shè)計的商砼強度標準值的30%;對用礦渣硅酸鹽水泥配制的商砼,受凍臨界強度定為設(shè)計的商砼強度標準值的40%。
在商砼中,砂、石起骨架作用,稱為骨料;水泥與水形成水泥漿,水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥漿起潤滑作用,賦予拌合物一定和易性,便于施工。水泥漿硬化后,則將骨料膠結(jié)成一個堅實的整體。商砼的技術(shù)性質(zhì)在很大程度上是由原材料的性質(zhì)及其相對含量決定的。同時也與施工工藝(攪拌、成型、養(yǎng)護)有關(guān)。因此,我們必須了解其原材料的性質(zhì)、作用及其質(zhì)量要求,合理選擇原材料,這樣才能保證商砼的質(zhì)量。
一、商砼冬期施工方法的選擇
商砼冬期施工方法為:商砼養(yǎng)護期間不加熱的方法。其方法包括:摻化學(xué)外加劑法,外加劑為早強劑和防凍劑。
二、商砼冬期施工的一般要求
(1)冬期拌制商砼時應(yīng)優(yōu)先采用加熱水的方法,當加熱水仍不能滿足要求時,再對骨料進行加熱,水及骨料的加熱溫度應(yīng)根據(jù)熱功計算確定,但不得超過表中的規(guī)定。
(2)配制冬期施工的商砼,應(yīng)優(yōu)先選擇硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,其強度等級不得低于42.5Mpa,每立方米商砼水泥用量不得少于300kg,水灰比不得大于0.6.
(3)骨料必須清潔,不得含有冰、雪等凍結(jié)物。
(4)攪拌前應(yīng)用熱水或蒸汽沖洗攪拌機,攪拌時間應(yīng)較常溫延長50%,其拌制投料順序時骨料、熱水,然后再投入水泥、外加劑。確保商砼的出機溫度不低于15℃,入模溫度不低于5℃。
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