在东北地区,冬季漫长而严寒,低温、冰雪、冻融循环等恶劣气候条件给建筑工程带来了严峻挑战。混凝土作为建筑结构的主要材料,其冬季施工质量直接关系到工程的整体安全、耐久性和使用寿命。因此,东北冬季混凝土如何浇筑成为施工领域必须攻克的关键技术难题。这不仅需要科学的理论指导,更需要一套严谨、可操作的施工方案和丰富的实践经验。
首先,理解低温对混凝土的影响是制定对策的基础。当环境温度低于5℃时,水泥水化反应速度显著减慢;当温度降至0℃以下时,混凝土内部的自由水开始结冰。水结冰后体积膨胀约9%,会产生巨大的冰晶压力,破坏水泥石内部尚未充分发展的结构,导致混凝土强度降低、耐久性变差,甚至可能发生冻害,造成不可逆的损伤。因此,东北冬季混凝土如何浇筑的核心目标,就是通过一系列技术和管理措施,确保新浇筑的混凝土在达到临界强度(通常指能抵抗冻害的最低强度,一般不低于设计强度的30%或5MPa)前,始终处于正温养护环境,并保证其正常水化硬化。

针对东北冬季的特点,一套完整的冬季混凝土浇筑方案通常包括以下几个关键环节:
1. 施工前的充分准备: 这是成功的第一步。需提前获取详细的气象预报,制定专项冬季施工方案并进行技术交底。对砂、石、水等原材料进行保温或加热处理,防止骨料中含有冻块或冰雪。拌合用水加热是最经济有效的方法,通常控制水温在60-80℃,但不宜超过80℃,以防水泥假凝。必要时也可对骨料进行预热。同时,准备好充足的保温材料(如棉被、草帘、岩棉被、塑料薄膜等)和加热设备(如暖棚、蒸汽管、热风机、电热毯等)。

2. 混凝土的配合比设计与拌合: 冬季施工宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,因其水化热高、早期强度发展快。可适当降低水灰比,提高混凝土的密实性和早期强度。在规范允许和设计同意的前提下,掺加早强剂、防冻剂等外加剂是极为重要的技术手段。防冻剂能降低水的冰点,保证混凝土在负温下仍有液态水参与水化反应;早强剂则能加速水泥水化,促使混凝土尽早达到临界强度。拌合时,必须严格控制投料顺序和搅拌时间,确保混凝土出机温度不低于10℃(根据具体气温和结构要求调整),以保证运输至现场后仍有足够的入模温度(不宜低于5℃)。
3. 运输与浇筑过程的保温: 混凝土运输车应加装保温套,缩短运输距离,减少转运次数,做到快装、快运、快卸。浇筑前,应清除模板、钢筋和基层上的冰雪和污垢。不得在已冻结的基层上直接浇筑混凝土。浇筑应连续、快速进行,合理安排浇筑顺序,分层浇筑时,已浇筑层在被上一层覆盖时,温度不应低于计算规定的温度(通常为2℃)。这是东北冬季混凝土如何浇筑过程中控制热量损失的关键点。
4. 浇筑后的养护与测温: 这是冬季混凝土施工成败的决定性环节。常用的养护方法包括:蓄热法:利用水泥水化热和预热的原材料热量,加上保温材料严密覆盖,延缓混凝土冷却。适用于初冬季节或不太严寒的气候,以及体积较大的结构。外部加热法:当蓄热法不能满足要求时采用,包括暖棚法(在结构周围搭建密闭棚,内部生火或通暖气)、蒸汽加热法、电热法、热风机加热等。综合法:即蓄热法与其他方法结合使用。无论采用何种方法,都必须进行严格的温度监测。在结构有代表性的部位设置测温孔,定期测量混凝土内部温度及环境温度。养护期间,混凝土内部最高温度与表面温度、表面温度与环境温度之差均应控制在规范要求内(通常不超过20℃),以防温差过大产生裂缝。养护应持续至混凝土达到要求的强度为止。

5. 拆模与后期保护: 拆模时间应根据同条件养护试块的强度确定,并满足温控要求。避免在寒潮袭击或气温骤降时拆模。拆模后,若混凝土表面温度与环境温度差大于20℃,应立即用保温材料覆盖,使其缓慢冷却,防止“冷击”产生裂缝。冬季浇筑的混凝土,其强度在正温下会继续增长,但早期强度发展较慢,需注意对成品的保护。
综上所述,东北冬季混凝土如何浇筑是一项系统工程,它要求施工单位具备高度的责任心和专业的技术能力。从材料选择、配合比优化、过程温控到后期养护,每一个环节都至关重要。任何疏忽都可能导致混凝土强度不达标、出现裂缝、渗漏甚至结构安全隐患。特别是对于地下室、基础等对防水防潮有高要求的结构部位,冬季施工的质量控制更是重中之重。
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