前言:隨著我國高速公路的發展,各種新材料新工藝不斷用于工程施工,為加快施工進度、縮短施工周期及降低工程成本創造了條件,然而冬季施工又要求我們必須確保施工質量和施工進度,現結合筆者在施工中一些所得就C50T梁施工中一些問題淺談如下:

　　一、溫度對混凝土的破壞機理

　　冬季施工中,混凝土在0℃以下的硬化是一個多種因素共同作用的復雜過程。新澆混凝土在0℃以下作用的凍漲破壞主要分以下兩種。

　　混凝土澆筑后,初凝前水泥未來得及水化就凍結成冰晶體。在這種情況下,水泥處在“休眠”狀態,溫度恢復0℃以上水泥才進行正常的水化,與未受凍的混凝土強度基本相同。但混凝土在極低溫度下很快凍結無法振搗。

　　新澆混凝土初凝后,水泥進行緩慢水化,強度緩慢增強,溫度繼續下降混凝體就會受到凍害。因為冷卻從表面逐漸向內部發展,水分向表層移動。當溫度降到冰點時,水分開始結凍,形成冰聚體,引起水分在混凝土中的重新分布。由于冰聚體體積膨脹而排擠凝膠體和水泥顆粒,破壞了水泥水化后形成的結晶骨架。另外混凝土越密實,毛細現象越明顯,水分的移動、冰聚體的形成越迅速。一旦混凝土轉入0℃以上,冰聚體消失,就會在原來位置留下空隙,給混凝土留下嚴重的質量隱患。

　　混凝土在0℃以下受凍最常出現第二種情況。在冬季施工中必須采取有效措施,進行熱工計算,保證混凝土在0℃以下強度的正常增長。

　　二、降低單位混凝土用水量

　　經試驗知混凝土的抗凍性能同水灰比有關,在水泥等級相同情況下,水灰比越小,混凝土強度越高。所以在滿足規范要求的前提下降低單位混凝土的單位用水量,可減少游離態的自由水。

　　(一)測定摻加減水劑的7天抗壓強度

　　試驗中采用po.525水泥,摻加減水防凍劑2.5%,7天抗壓強度平均值為48mpa,減水率為12%。

　　(二)確定w/c

　　C50混凝土標號采用w/c來控制混凝土強度。

　　經驗公式:Rp7=0.48Rcj7(C/W-0.52) 式中:Rp7——混凝土配制強度,取值為設計強度的100%;Rcj7——摻加減水劑的水泥7d的抗壓強度。

　　(三)計算用水量

　　單位混凝土的用水量同骨料種類、粒徑及混凝土的坍落度等因素有關。混凝土的用水量可用下式計算:W=3.33(H+K)(1-Wj)式中:H——設計混凝土需要達到的坍落度;Wj——摻加減水劑的減水率;K——系數。

　　注:k適用于中砂,如采用細砂值應增加3.采用粗砂應減小2。

　　配制高強度混凝土時,在用水量確定后,通常采用調節減水劑的用量來控制混凝土的坍落度。其他計算同普通混凝土配合比計算一樣,在此不再累述。

　　三、熱工計算

　　為保證混凝土的拌合溫度及出機溫度,在施工前應預先通過熱工計算,確定其合適溫度。施工中采用熱水(50～55℃)拌和及骨料預熱(30～35℃)的方法。

　　混凝凝土的拌合溫度按下式計算:

　　T=[.092(M1T1+M2T2+M3T3)+4.2Tw(Mw_W2M2-W3M3)+C1(W2M2T2+W3M3T3)-C2(W2M2+W3M3))/[4.2Mw+0.9(M1+M2+M3)]

　　式中:T—混凝土拌合溫度,℃

　　Mw—用水量,㎏

　　M2—砂子用量,㎏

　　W2—砂子的含水率,%

　　C2—冰的熔解熱,KJ/㎏

　　Tw—水的溫度,℃

　　T1—水泥的溫度,℃

　　T2—砂子的溫度,℃

　　T3—石子溫度,℃

　　W3—石子的含水率,%

　　C1—水的比熱容,KJ/㎏

　　M1—水泥用量,㎏

　　M3—石子用量,㎏

　　骨料溫度大于0℃時,C1=4,C2=0;當骨料溫度小于或等于0℃時,C1=2,C2=335,經計算,混凝土的溫度完全能夠滿足要求,可用來控制施工。

　　四、施工工藝

瀝青麻絲是選有上等的麻絲，浸泡在有本公司的技術人員研發的一款具有防腐性瀝青為主要材料的添加劑里面的一款產品。麻絲具有質地輕、強力大、防蟲防霉、靜電少、織物不易污染等特點。瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物，是高黏度有機液體的一種，呈液態，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。瀝青是一種防水防潮和防腐的有機膠凝材料。本產品主要用在伸縮縫、沉降縫等填縫材料。本產品施工非常方便，替代了原有的麻煩施工方法。我們一般是桶裝的，只需要采購后，取出來就可以使用。

　　(1)投料攪拌。投上全部砂石骨料后,開始攪拌,同時通蒸汽30～45s,保證混合料再拌合倉內均勻受熱,此時骨料預熱可達30—35℃。需注意的是骨料加熱不能超過40℃。

　　(2)攪拌。將熱水、水泥、高效減水劑依次投入拌合箱內攪拌60—90s,可根據具體情況適當延長,以加強混合料之間的熱量傳遞,保證溫度基本一致,提高拌合質量,增強混泥土的和易性。混凝土拌合物的出機溫度控制在25—30℃。

　　(3)運輸、澆注、振搗成形。采用翻斗車加棉被覆蓋,運入施工現場,確保入模溫度控制在18—25℃,并振搗成形,成形后立即轉入暖棚養生。成形溫度應控制在10℃以上。

　　五、暖棚養生

　　暖棚搭建采用分段式,用鋼筋焊結成骨架,上面覆蓋透明塑料布,以利用白天太陽光的能量;晚上覆蓋草毯子保溫。暖棚搭接觸采用棉被覆蓋保溫,防止漏氣。分別在棚的四角及棚中間生爐火,爐火數量根據暖棚大小確定,確保棚內溫度不得低于5℃,設專人檢查混凝土及棚內溫度,各點應選擇有代表性的位置布設,一般應離地50cm左右,第一個24小時不少于八次,其余每晝夜不少于四次。同時要用煙筒將煙氣引出棚外,以免新澆混凝土吸收CO2后易于同混凝土中的氫氧化鈣反應,在混凝土表面形成碳化層。

　　養護期間注意棚內溫度和濕度。混凝土的硬化,關鍵在于水泥的水化作用,溫度升高,水泥水化速度加快,因而混凝土強度發展也快。反之,溫度降低,水泥水化速度降低,混凝土強度發展將相應遲緩。濕度對水泥的水化作用能否正常進行有顯著影響,濕度適當,水泥水化便能順利進行,使混凝土強度得到充分發展。如果濕度不夠,混凝土會失水干燥而影響水泥水化作用的正常進行,甚至停止水化。水泥水化作用不能完成,致使混凝土結構松散,滲水性增大,或形成干縮裂縫,嚴重降低混凝土強度,從而影響耐久性。發生失水現象時,應及時采取增濕措施或在混凝土表面灑溫水養護。