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高寒地區(qū)混凝土冬季施工工法
內(nèi)容簡介
1.前言 我國許多地方有較長的寒冷季節(jié),由于受工期制約,許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。當環(huán)境溫度降到4℃時,只要采用適當?shù)氖┕し椒?,避免新澆混凝土早期浸凍,使外露混凝土與冬季氣溫保持較小溫差,也會取得像在天暖施工時的效果。 2.工法特點 2.1本工法具有工藝新、可操作性強,適用廣泛?! ?.2 施工方法簡便,速度快,可縮短施工工期,社會效益顯著?! ?.適用范圍 本工法主要適用于隧道工程冬季混凝土施工?! ?.施工原理 混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結和硬化,直至獲得最終強度,是由于水泥水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關外,主要是隨著溫度的高低而變化的。當溫度升高時,水化作用加快,強度增長也較快;而當溫度降低到0℃時,存在于混凝土中的水有一部分開始結冰,逐漸由液相(水)變?yōu)楣滔啵ㄋ?。這時參與水泥水化作用的水減少了,因此,水化作用減慢,強度增長相應較慢。溫度繼續(xù)下降,當存在于混凝土中的水完全變成冰,也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r,水泥水化作用基本停止,此時強度就不再增長。 水變成冰后,體積約增大9%,同時產(chǎn)生約2500千克每平方厘米的冰脹應力。這個應力值常常大于水泥石內(nèi)部形成的初期強度值,使混凝土受到不同程度的破壞(即旱期受凍破壞)而降低強度。此外,當水變成冰后,還會在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌,減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力,從而影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化后,又會在混凝土內(nèi)部形成各種各樣的空隙,而降低混凝土的密實性及耐久性。 因此,在冬季混凝土施工中,水的形態(tài)變化是影響混凝土強度增長的關鍵。國內(nèi)外許多學者對水在混凝土中的形態(tài)進行大量的試驗研究結果表明,新澆混凝土在凍結前有一段預養(yǎng)期,可以增加其內(nèi)部液相,減少固相,加速水泥的水化作用。試驗研究還表明,混凝土受凍前預養(yǎng)期愈長,強度損失愈小。 混凝土化凍后(即處在正常溫度條件下)繼續(xù)養(yǎng)護,其強度還會增長,不過增長的幅度大小不一。對于預養(yǎng)期長,獲得初期強度較高(如達到R28的35%)的混凝土受凍后,后期強度幾乎沒有損失。而對于安全預養(yǎng)期短,獲得初期強度比較低的混凝土受凍后,后期強度都有不同程度的損失。 由此可見,混凝土凍結前,要使其在正常溫度下有一段預養(yǎng)期,以加速水泥的水化作用,使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度?! ?
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