论文部分内容阅读
摘要：在如今飞速发展的时代，高大雄伟的建筑，快捷便利的交通公路都少不了混凝土的参与与帮助。而随着科技的发展，对混凝土低温施工技术的要求越来越高。本文以水泥混凝土为例，详细分析了受低温条件所制约的水泥混凝土的多项性能；揭示了我国水泥混凝土低温施工技术的发展现状与存在的问题；并针对一系列现存问题，提出了相应对策，对水泥混凝土低温施工技术进行了总结。
关键词：水泥混凝土；低温施工；施工措施
中图分类号：TV331文献标识码： A
近年来，中国的综合国力不断提高，在经济增长的同时，建筑行业也在熊熊崛起。混凝土在高速发展的建筑行业中无疑是扮演着重要的角色。但随着社会的进步，对混凝土施工技术的要求越来越高，尤其对于我国寒冷地区，气候条件特殊，常年低温，昼夜温差大，混凝土在施工技术方面上还面临着许多问题。本文以水泥混凝土为例，对低温对水泥混凝土性能的影响进行了阐述，揭示了我国水泥混凝土低温施工技术发展现状与存在的问题，并提出相应的技术措施，完善水泥混凝土低温施工技术，为混凝土低温施工提供参考和借鉴。
1.水泥混凝土多项性能指标均受低温条件制约
1.1混凝土体积稳定性受低温条件制约
当前，水泥混凝土路面或墙壁等建筑裂缝现象随处可见，影响水泥混凝土出现裂缝的原因有很多，其中，低温条件是主要因素之一。在寒冷的冬季或温度低于正常施工要求时，将水泥混凝土结构暴露于低温环境中，由于热传导作用，混凝土的温度也跟着下降。但混凝土外部温度降低比内部温度降低速度快，产生较大的内外温差，由此引起温度应力。若此温度应力大于混凝土的抗拉强度，则在宏观上表现出来的就是在混凝土表面出现裂缝，以此为基础，在负载的作用下，裂缝会逐渐扩展，慢慢成为侵蚀性成分进入混凝土内部的通道，因而，影响水泥混凝土体积的稳定性。
1.2混凝土强度受低温条件制约
当混凝土结构处于低温环境时，水泥的水化速度会相应的减慢，温度越低，水化速度越慢。当温度在0℃以下时，水泥的水化作用基本停止，若温度降到10℃以下，混凝土中的水就会开始结冰。此时（未达混凝土最大抗拉强度），混凝土的强度将停止增长。而且，在水结成冰的同时，体积发生膨胀，当这种膨胀产生的应力超过此时混凝土结构所能承受的最大破坏能力时，混凝土结构就会发生不同程度的冻胀破坏，使混凝土的强度和耐久性能受到相应的损害。
1.3混凝土抗冻耐久性受低温条件制约
混凝土的抗冻耐久性与经受第一次冻融循环时该混凝土的龄期有关，但混凝土在早龄期的抗冻性与经受过多次冻融循环的成熟混凝土的抗冻性之间，不存在什么必然的联系。而真正起作用的是混凝土的抗拉强度和孔隙饱水程度。若混凝土在刚刚浇筑后的很短龄期内遭受了负温影响，则会形成混凝土尚未达到足够的抗拉强度和混凝土内部孔隙处于高度饱水状态的现象，使混凝土的抗冻耐久性受到很大的影响，且一次冻融循环造成的性能降低是不可恢复的！
2. 当代水泥混凝土低温施工技术的现状与发展阻力
2.1 低温施工下，水泥混凝土配合比不合理
目前，混凝土施工主要集中在非冬季、适宜温度下施工，使用的配合比往往是在正常温度下的比例，而这种配合比在寒冷的冬季或气候条件特殊的北方是不适合的。而现实情况却往往忽略了不同条件、不同温度下配合比的问题，使新浇筑混凝土遭受到了冰冻的影响。
2.2 低温施工过程中对混凝土操作不规范
除配合比不合理之外，现代低温施工过程中还存在许多其他影响低温施工技术的不规范操作。如：搅拌机等拌合设备没有进行防寒处理就直接使用；在运输混凝土的过程中忽略低温影响，将混凝土裸露在低温空气中，或者忽略热传导，忽略热量散失，在混凝土运输过程中不停的多次转运，使混凝土在使用前的基础温度低，更易受到低温的侵袭；骨料带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，降低混凝土的水化速度，易发生冻胀破坏，影响水泥混凝土的各项性能。
2.3 低温情况下水泥混凝土养护技术不全面
无论在混凝土使用过程中，还是在应用于建筑物之后都应该做出良好的养护技术。而现实中往往为了省时省力而忽略了这一步，在养护方面上经常是草草了事，甚至直接忽略养护步骤。这不仅仅是养护技术不全面，还存在着施工人员的失职问题。这些，也导致了水泥混凝土低温施工技术不完善！
3.针对水泥混凝土低温施工技术的发展阻力提出相应对策
3.1勇于尝试，研发最适配合比
对低温条件下水泥混凝土进行施工时，混凝土会随时冻结，应针对混凝土冻结的时间以及程度进行设计与控制，同时提高水泥混凝土的质量与配合比! 当混凝土在低温条件下浇筑时，为减少冬季临时防护的时间，对混凝土提出了较高的要求，即需要混凝土具有较高的早期强度。通过如下方法可适当提高混凝土的早期强度：为减少、防止混凝土冻害，选用较小的水灰配合比和较低的坍落度，以减少拌合用水量。因此，在相关环节中可以较早采用程度较强的水泥原料，例如：水泥标号不低于P42.5级的早强硅酸盐水泥，而且水泥用量不低于300kg/m^3，此类水泥具有水化比较快的特性，有利于水泥混凝土施工技术的发展。对于细骨料来说要采用级配良好的硬质、洁净的中砂，不得含有冰块、雪团；对于粗骨料，需要保证强度高，有抗冻融的特性。
必要时掺入外加剂。为满足寒冷地区水泥混凝土路面必须的低温抗冻性，以及为提高弯拉强度，改善工作性，满足永久冻土和季节性冻土地区的隔热性等技术要求，施工中应适量掺入引气剂；掺加早强剂，在低温条件下掺入小剂量的早强剂可以加快混凝土的凝结及早期强度的发展；必须掺加高效减水剂。应采用萘磺酸类、脂肪族类质量稳定、减水率大于等于15%的高效减水剂，以满足拌合物工作性、抗冻性及弯拉强度快速增长的技术要求。需要注意的是，施工过程中不得掺加缓凝剂！
3.2施工人员规范操作，保证混凝土最适温度
在冬季或气候条件特殊的高寒地区进行混凝土施工，要求在施工过程中要注意温度的控制。
提高混凝土某些组分的温度。由于寒冷地区环境温度较低，露天堆放的集料中容易含有结冰颗粒或冰块，要求在拌合之前必须将集料中的冰块融化，也就是要求混凝土拌合物温度满足施工要求，此时，优先采用加热水的方法，若单纯加热水不足以提高混凝土温度，也可采用骨料同时加热的方法，按照热工计算公式进行热工计算和实际试拌，以确定水或骨料需要加热的温度。
混凝土的运输过程也有较高要求。混凝土的运输过程是热量损失的关键，因此，运输时应选择合理的运输路线，使运距离最短，运时最少，运输过程要快装快卸，不得中途转运或受阻，运送中覆盖保温防寒，确保混凝土拌合物摊铺前的温度不得低于5℃。
3.3 加强水泥混凝土施工养护技术
混凝土养护宜采用暖棚法养生。暖棚法养生需要在构筑物周围用钢管搭设大棚，并用胶布缠绕、包裹、密封。棚上覆盖草带，采用燃煤炉加热，必须将炉的排气管引出棚外，使煙气排到棚外。以防止煤气中毒和防止一氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。混凝土养护期间，需安排专人对煤炉进行检查，看护，保持棚内温度。
结语：
经济的进步促进建筑业的熊熊崛起，建筑行业的成就同时带动着经济的发展。在建筑业蓬勃发展的今天，混凝土施工技术面临着巨大的挑战，尤其对混凝土低温施工技术要求更加严苛。因此，我们需要虚心学习国外先进技术与宝贵经验，及时对现有技术分析总结，不断完善混凝土低温施工技术，为祖国建筑业尽绵薄之力！
参考文献：
[1] 彭继华.大体积混凝土施工温度裂缝的预防措施[Z].徐州建筑职业技术学院学报，2009(2).
[2] 中国混凝土外加剂协会混凝土结构外加剂标准应用指南[Ｍ].中国标准出版社，2004.
关键词：水泥混凝土；低温施工；施工措施
中图分类号：TV331文献标识码： A
近年来，中国的综合国力不断提高，在经济增长的同时，建筑行业也在熊熊崛起。混凝土在高速发展的建筑行业中无疑是扮演着重要的角色。但随着社会的进步，对混凝土施工技术的要求越来越高，尤其对于我国寒冷地区，气候条件特殊，常年低温，昼夜温差大，混凝土在施工技术方面上还面临着许多问题。本文以水泥混凝土为例，对低温对水泥混凝土性能的影响进行了阐述，揭示了我国水泥混凝土低温施工技术发展现状与存在的问题，并提出相应的技术措施，完善水泥混凝土低温施工技术，为混凝土低温施工提供参考和借鉴。
1.水泥混凝土多项性能指标均受低温条件制约
1.1混凝土体积稳定性受低温条件制约
当前，水泥混凝土路面或墙壁等建筑裂缝现象随处可见，影响水泥混凝土出现裂缝的原因有很多，其中，低温条件是主要因素之一。在寒冷的冬季或温度低于正常施工要求时，将水泥混凝土结构暴露于低温环境中，由于热传导作用，混凝土的温度也跟着下降。但混凝土外部温度降低比内部温度降低速度快，产生较大的内外温差，由此引起温度应力。若此温度应力大于混凝土的抗拉强度，则在宏观上表现出来的就是在混凝土表面出现裂缝，以此为基础，在负载的作用下，裂缝会逐渐扩展，慢慢成为侵蚀性成分进入混凝土内部的通道，因而，影响水泥混凝土体积的稳定性。
1.2混凝土强度受低温条件制约
当混凝土结构处于低温环境时，水泥的水化速度会相应的减慢，温度越低，水化速度越慢。当温度在0℃以下时，水泥的水化作用基本停止，若温度降到10℃以下，混凝土中的水就会开始结冰。此时（未达混凝土最大抗拉强度），混凝土的强度将停止增长。而且，在水结成冰的同时，体积发生膨胀，当这种膨胀产生的应力超过此时混凝土结构所能承受的最大破坏能力时，混凝土结构就会发生不同程度的冻胀破坏，使混凝土的强度和耐久性能受到相应的损害。
1.3混凝土抗冻耐久性受低温条件制约
混凝土的抗冻耐久性与经受第一次冻融循环时该混凝土的龄期有关，但混凝土在早龄期的抗冻性与经受过多次冻融循环的成熟混凝土的抗冻性之间，不存在什么必然的联系。而真正起作用的是混凝土的抗拉强度和孔隙饱水程度。若混凝土在刚刚浇筑后的很短龄期内遭受了负温影响，则会形成混凝土尚未达到足够的抗拉强度和混凝土内部孔隙处于高度饱水状态的现象，使混凝土的抗冻耐久性受到很大的影响，且一次冻融循环造成的性能降低是不可恢复的！
2. 当代水泥混凝土低温施工技术的现状与发展阻力
2.1 低温施工下，水泥混凝土配合比不合理
目前，混凝土施工主要集中在非冬季、适宜温度下施工，使用的配合比往往是在正常温度下的比例，而这种配合比在寒冷的冬季或气候条件特殊的北方是不适合的。而现实情况却往往忽略了不同条件、不同温度下配合比的问题，使新浇筑混凝土遭受到了冰冻的影响。
2.2 低温施工过程中对混凝土操作不规范
除配合比不合理之外，现代低温施工过程中还存在许多其他影响低温施工技术的不规范操作。如：搅拌机等拌合设备没有进行防寒处理就直接使用；在运输混凝土的过程中忽略低温影响，将混凝土裸露在低温空气中，或者忽略热传导，忽略热量散失，在混凝土运输过程中不停的多次转运，使混凝土在使用前的基础温度低，更易受到低温的侵袭；骨料带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，降低混凝土的水化速度，易发生冻胀破坏，影响水泥混凝土的各项性能。
2.3 低温情况下水泥混凝土养护技术不全面
无论在混凝土使用过程中，还是在应用于建筑物之后都应该做出良好的养护技术。而现实中往往为了省时省力而忽略了这一步，在养护方面上经常是草草了事，甚至直接忽略养护步骤。这不仅仅是养护技术不全面，还存在着施工人员的失职问题。这些，也导致了水泥混凝土低温施工技术不完善！
3.针对水泥混凝土低温施工技术的发展阻力提出相应对策
3.1勇于尝试，研发最适配合比
对低温条件下水泥混凝土进行施工时，混凝土会随时冻结，应针对混凝土冻结的时间以及程度进行设计与控制，同时提高水泥混凝土的质量与配合比! 当混凝土在低温条件下浇筑时，为减少冬季临时防护的时间，对混凝土提出了较高的要求，即需要混凝土具有较高的早期强度。通过如下方法可适当提高混凝土的早期强度：为减少、防止混凝土冻害，选用较小的水灰配合比和较低的坍落度，以减少拌合用水量。因此，在相关环节中可以较早采用程度较强的水泥原料，例如：水泥标号不低于P42.5级的早强硅酸盐水泥，而且水泥用量不低于300kg/m^3，此类水泥具有水化比较快的特性，有利于水泥混凝土施工技术的发展。对于细骨料来说要采用级配良好的硬质、洁净的中砂，不得含有冰块、雪团；对于粗骨料，需要保证强度高，有抗冻融的特性。
必要时掺入外加剂。为满足寒冷地区水泥混凝土路面必须的低温抗冻性，以及为提高弯拉强度，改善工作性，满足永久冻土和季节性冻土地区的隔热性等技术要求，施工中应适量掺入引气剂；掺加早强剂，在低温条件下掺入小剂量的早强剂可以加快混凝土的凝结及早期强度的发展；必须掺加高效减水剂。应采用萘磺酸类、脂肪族类质量稳定、减水率大于等于15%的高效减水剂，以满足拌合物工作性、抗冻性及弯拉强度快速增长的技术要求。需要注意的是，施工过程中不得掺加缓凝剂！
3.2施工人员规范操作，保证混凝土最适温度
在冬季或气候条件特殊的高寒地区进行混凝土施工，要求在施工过程中要注意温度的控制。
提高混凝土某些组分的温度。由于寒冷地区环境温度较低，露天堆放的集料中容易含有结冰颗粒或冰块，要求在拌合之前必须将集料中的冰块融化，也就是要求混凝土拌合物温度满足施工要求，此时，优先采用加热水的方法，若单纯加热水不足以提高混凝土温度，也可采用骨料同时加热的方法，按照热工计算公式进行热工计算和实际试拌，以确定水或骨料需要加热的温度。
混凝土的运输过程也有较高要求。混凝土的运输过程是热量损失的关键，因此，运输时应选择合理的运输路线，使运距离最短，运时最少，运输过程要快装快卸，不得中途转运或受阻，运送中覆盖保温防寒，确保混凝土拌合物摊铺前的温度不得低于5℃。
3.3 加强水泥混凝土施工养护技术
混凝土养护宜采用暖棚法养生。暖棚法养生需要在构筑物周围用钢管搭设大棚，并用胶布缠绕、包裹、密封。棚上覆盖草带，采用燃煤炉加热，必须将炉的排气管引出棚外，使煙气排到棚外。以防止煤气中毒和防止一氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。混凝土养护期间，需安排专人对煤炉进行检查，看护，保持棚内温度。
结语：
经济的进步促进建筑业的熊熊崛起，建筑行业的成就同时带动着经济的发展。在建筑业蓬勃发展的今天，混凝土施工技术面临着巨大的挑战，尤其对混凝土低温施工技术要求更加严苛。因此，我们需要虚心学习国外先进技术与宝贵经验，及时对现有技术分析总结，不断完善混凝土低温施工技术，为祖国建筑业尽绵薄之力！
参考文献：
[1] 彭继华.大体积混凝土施工温度裂缝的预防措施[Z].徐州建筑职业技术学院学报，2009(2).
[2] 中国混凝土外加剂协会混凝土结构外加剂标准应用指南[Ｍ].中国标准出版社，2004.