1 混凝土强度发展的必须条件
1.1 配合比设计的条件因素
配合比设计的合理性是建立在一定原材料品质的基础上,理论性的计算,通过多次地试拌,去满足强度、施工性能和工作性能、耐久性能、经济性能的过程。这同时也要求混凝土设计人员要充分了解影响强度的因素,影响施工和工作性能所处的条件,耐久性和成本的权重,合理地、有选择性地选择原材料。但往往搅拌站是来什么材料的条件下去满足有关混凝土的性能,没有可选择性,迫使设计要达到要求却很难做到。
1.2 温度、湿度和龄期
GB/T 50081—2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》中,规定 (20±2)℃,相对湿度 95% 以上标准养护箱或温度为 (20±2)℃的不流动的 Ca(OH)2 饱和溶液中养护,同时规定标准养护龄期为28 天 。GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中规定,等效养护龄期可取按日平均温度逐日累积达到 600℃·d 时所对应的龄期。无论是混凝土试件还是浇筑的混凝土主体结构,混凝土强度的增长都需要一定的温度、湿度和时间。这种理想的环境下,是混凝土水泥水化进程的必要条件。在实际生产和施工过程中却不可能创造这种混凝土的温室条件。这就要求技术人员利用有关管理措施,技术措施,经济措施等去降低因为外界高温环境带来的质量损失。
2 高温条件下对混凝土的不利影响
2.1 坍落度损失
高温条件下混凝土中的水分蒸发速度加快,同时水泥水化提前,新拌混凝土表现的状态就是混凝土坍落度明显变小,由大流动态混凝土逐渐向流动态混凝土,甚至向塑性混凝土发展,造成施工坍落度无法满足设计要求和施工要求。坍落度指标是高温天气下控制的一个重要生产技术指标、前期的设计,生产过程中的管控都是对坍落度指标的纠偏。
2.2 裂缝风险变大
裂缝是混凝土的固有属性,被称之为混凝土的“癌症”。在合理的技术措施和管理措施的条件下,有规范的施工和养护,可以大大降低有害裂缝的产生,保证混凝土的耐性设计使用年限。高温条件下,混凝土中的水分快速从内部迁徙到混凝土表面被蒸发,加上水泥水化进程进一步加快,产生收缩力,混凝土处在塑性阶段时,还不具备一定的机械强度,不具备抵抗因收缩产生的力,进而造成混凝土开裂。
2.3 冷缝的生产
冷缝是指同一混凝土结构的上下两层混凝土的浇筑时间间隔超过初凝时间而形成的施工质量缝。高温条件下,混凝土自由水流失过快和化学反应加快,混凝土初凝时间大大提前,如果施工间歇控制不到位,两次浇筑的时间超过初凝时间而形成冷缝,造成接茬混凝土的连接不牢固,破坏了混凝土整体性能,同时也影响了混凝土的抗剪能力。
3 高温条件下对施工的不利影响
3.1 现场管理人员的松懈
高温天气下,现场施工环境干燥,为了赶进度,没有酌情安排混凝土的浇筑时间,随意性很大,目的就是完成进度目标。对于高温现场浇筑混凝土时,也就是例行公事地看一眼就不管了,不知浇筑进度快慢,甚至施工出现中断时,还催促搅拌站发货,造成因混凝土等待时间过长而无法满足浇筑。
3.2 现场施工工人的浮躁
若混凝土浇筑工人质量意识不高,遇到高温下浇筑混凝土,更是浮躁严重,总想这么热的天,快速浇筑完成浇筑任务,混凝土坍落度越大越好,加水严重,浇筑到上面还要浇水振捣,浇水抹面的行为比比皆是,可以说为所欲为。这种浮躁的施工方式给混凝土质量埋下了质量隐患。
4 高温施工的质保措施
4.1 搅拌站技术措施
4.1.1 原材料措施
高温条件下,水泥化学反应速度随温度升高而加快。所以尽量选用C3S 含量少的水泥,水泥早期的水化速度慢一些。对于进厂的水泥也尽量提前采购,可降低水泥本身的温度,也是减弱水泥水化的一种措施。对于混凝土用水,也尽量选用温度低的水,比如冰水,或者深井水。骨料应存放在遮阳棚内,防止阳光直射而造成骨料表面温度过高。掺合料应选择品质高、需水量低的产品,为高温天气大掺掺合料奠定基础。外加剂应选择与胶凝材料和骨料适应性好的减水剂,这样可以减少因水泥水化和水分蒸发带来的损失。
4.1.2 配合比调整措施
在高温天气下,配合比设计主要偏向指标坍落度和坍落度损失值的设计。常用的梁、板、柱坍落度设计一般为200~220mm,配合比设计初始坍落度尽量大一些,比如设计为 220~240mm,坍落度损失根据工程运输的远近情况,一般要做到坍落度损失不超过 20~30mm/h。若远距离输送,可通过再次调整外加剂,做到更长时间的坍落度保持。
4.1.3 过程控制措施
根据实验室配合比的设计情况,在实际生产过程中,根据运距的远近,施工的实际情况,作为出厂质检要做到出厂不同坍落度的混凝土去满足施工性能要求。在保持W/B 在控制范围内的情况下,可增减泵送剂的含量,来控制出厂坍落度和坍落度损失值。
4.2 搅拌站生产措施
4.2.1 生产沟通措施
生产方面应尽量与工地沟通浇筑时间,避开高温条件下施工。可以选择早晨早一些或者晚上施工。同时沟通尽量做到过程发货不压车。对于工地浇筑过程中工人吃饭、振动棒烧坏、工地停电等异常情况,应及时沟通。对于积压的混凝土车辆可以调配到别的工地,以免造成时间过长,混凝土损失过大,而无法浇筑。
4.2.2 运输和泵送措施
根据实践经验发现,夏季高温天气下,给搅拌运输车穿上冬季穿的“棉衣”,坍落度损失要比不穿“棉衣”小很多。运输在保证安全条件下,尽快运输到工地进行浇筑,采用较少的运输设备,保证不断料、不压车。泵送设备应保持连续泵送,因搅拌车断车,工地出现异常情况下,应每隔 10~20 分钟,进行泵送设备摆缸输送,反泵数次,防止堵泵。
4.3 现场施工管理措施
4.3.1 浇筑管理
高温浇筑混凝土时,模板和钢筋要洒水润湿、降温。在浇筑过程中,要合理地分段分层,使新老混凝土浇筑间隔时间尽量短,防止冷缝的出现。由于高温下,阳光直射,浇筑振动完毕后,应及时覆盖薄膜,并全面覆盖。
4.3.2 养护管理
对于板的浇筑,要在浇筑过程中就要覆盖塑料薄膜,对于大体积混凝土还要覆盖湿润的毛毯。对于地面浇筑需要提光面的,应在浇筑10~12 小时及时洒水养护。对于墙和柱子可采用带模养护,脱模后采用养护液或者塑料薄膜缠绕进行养护。
5 总结
高温下混凝土供应和施工都是一种考验,各方都应该引起高度的重视,对于高温条件下不利的因素加强管理和协作,混凝土质量一样能达到设计要求。