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摘要:在寒冷地区火电厂冬季施工中,由于温度低,混凝土施工存在许多不利条件,对混凝土性能产生影响,难以保证混凝土耐久性。所以火电厂在冬季施工中,要注重低温条件下混凝土施工工艺,通过控制施工中的技术要点,以保混凝土的施工效果。
关键词:火电厂;寒冷地区;冬季施工;混凝土施工
近年来,各地区的火电厂建设进程也在加快,许多施工项目位于寒冷地区,这些地区的冬季气温较低,给混凝土施工带来了许多不利条件。在冬季低温条件下施工,由于水的形态会发生变化,混凝土的强度会受到较大的影响,所以火电厂施工要考虑到冬季混凝土的特殊性,以保证混凝土的施工的效果,确保混凝土施工质量达到设计的标准要求,以此来保证整个火电厂项目的质量。
1.冬季混凝土施工的特殊性
混凝土搅拌完成浇筑时,会发生凝结及硬化,并达到一定的强度,主要是由于水泥发生水化的作用,混凝土在施工中水泥的水化效果除了与混凝土不同原料的配合有关,还有混凝土的材料有关。除此之外,和温度变化也有一定的关系。在温度升高时,水泥发生水化作用的速度会加快,因此强度也会快速发性变化;如果温度过低,如果处于0℃以下,混凝土中的水会发生结冰,原有的液态水会变固态冰。在这种条件下,发生水泥水化的水会相应减少,水泥发生水化作用也就会相应活性,强度增长也会受到限制。如果温度持续下降时,混凝土里含有的水会全部变为固态冰,这时水泥的水化作用会全部停止,强度也难以增长了。在水变为冰的过程中,体积就会同步增大,并且会产生很大的冰胀应力,而且冰胀应力值要比水泥凝结初期的强度还要大,所以混凝土在外力作用下会使强度降低。此外,水变冰后,钢筋和骨料的表面会附着大面积的冰棱,水泥浆与钢筋、骨料的粘结作用会下降,混凝土的整体强度也发生变化,如果温度高冰凌在融化后,混凝土内部会存在空隙,混凝土的耐久性与密实性也会受到影响。因此在寒冷地区冬季混凝土施工时,水的形态改变会对混凝土的强度增长产生不利影响。相关试验结果表明,混凝土发生冻结的初期,会存在预养期,可以提升混凝土内部的强度,降低固态水的影响,可以加快水泥水化效果。混凝土在受冻前实施预养期持续时间越久,混凝土强度受到的影响就越小。另外,在混凝土化冻之后持续实施养护,混凝土的强度也可以部分提升,但是提升的幅度会存在差异。如果混凝土的预养期较长,初期的强度可以保证,混凝土受冻后再次化冻,强度不会受到太大的影响;如果预养时间不足,初期强度难以保证,在这样条件下,混凝土发生受冻后,后期的强度就会受到很大的影响,所以混凝土在发生冻结前,在温度可靠保证的情况,要注意预养效果,保证水泥水化充分,消除混凝土冻害的影响。
2.寒冷地区冬季混凝土施工的关键技术
2.1调整配合比
在寒冷地区的冬季混凝土施工中,施工材料可以优选早强硅酸盐水泥,以保证混凝土的抗冻效果。早强硅酸盐水泥的特点是水化过程发热量大,凝结时早期强度高,有利于提升混凝土的强度。此外,在施工还要控制水灰比,提升水泥的比例来提高水化热量,可以缩短临界强度发生变化的时间。在调整混凝土配合比的基础上,还可以采用掺用引气剂的方式,扩大水泥浆的有效容积,增加混凝土的搅拌物的流动效果,混凝土的粘结性与保水性可以提升,混凝土内的水结冰发生水压压力可以得到缓冲,可以提升混凝土的抗冻效果。还可以采用外加早强外加剂,这种方式也可以提升早期混凝土的强度。混凝土内集料可以优选颗粒硬度高与缝隙少的集料,由于热膨胀系数和周围砂浆接近,可以提升混凝土的强度。
2.2混凝土拌合运输
在寒冷地区的冬季混凝土施工中,通过提升水与骨料的拌全温度可以提升混凝土的出料温度,拌和水提升温度时,要注意控制好水温,温度要在50℃以下,如果水温超过了50℃时,会影混凝土的质量产生影响。在实际施工过程中,通常采用排管通热水的方式,还可以采用外接蒸汽的方法来提升砂石骨料的温度,在骨料加热中,温度也要控制在50℃以下。拌和混凝土之前,借助热水或是蒸汽来要对拌和机冲洗并预热,以提升拌和效果。冬季施工中,混凝土运输要采用最短的路线,还要有保温措施来保证混凝土的温度不会快速降低。
2.3混凝土早期防冻
冬季混凝土施工中要加强防冻措施。在施工过程中可以加入防冻剂并有配套的保温措施。混凝土加入一定比例的防冻剂后,可以降低成拌和水的冰点温度,对于混凝土内部水分发生结冰膨胀具有抑制,这种方式可以提升早期混凝土的强度。在浇筑施工中,还可以采用胶合板、木板等提升保温效果,来保证混凝土的强度。
2.4后期混凝土养护
在冬季混凝土施工后,要注重养护工作。寒冷地区采用的措施主要有蓄热法和暖棚法。蓄热法利用了具有较低导热性能的施工材料来浇筑结构的外表面实施保温,在施工时还可以采用保温模板来防止温度过快降低,浇筑混凝土顶面后要快速利用保温材料进行保温。蓄热法也能有效消除混凝土表面发生冻害,可以确保混凝土表面温度达到正常凝固硬化的要求。暖棚法的施工在浇筑仓位上方增加暖棚,棚内有蒸汽排管或暖风机,棚内温度在控制在0℃以上。
3.冬季混凝土施工的注意问题
3.1施工前的准备
冬季由于气温较低,在混凝土施工前要充分准备,对施工图纸全面复核,针对火电厂施工图纸会审情况制订施工预案,要全面考虑气温低存在的施工问题。冬季混凝土施工方案要全面考虑施工程序、方法、人员培训等问题,为施工顺利进行创造有利条件。针对冬季混凝土的施工方案,对采取的具体施工要明确。另外要做好对物资材料的准备工作。加强冬季施工措施的落实,关注施工期间气温的变化,对于天气变化要提前进行预防,消除寒流、霜冻的影响,确保混凝土的施工质量。
3.2搅拌机等设备的防寒处理
在冬季混凝土施工过程,要注意搅拌机等关键设备的保温,这些设备要放置于温度较高的工作间内,在进行搅拌前或搅拌后要用热水进行冲刷。混凝土在搅拌过程中,水温不要过低,以保证混合效果。此外还要保证混凝土浇筑所用的骨料的清洁,要去除冰雪等冻结物以及各类易冻裂物质。在使用钾、钠离子等防冻剂,骨料中不能存在活性材料,以免和骨料发生反应。此外在冬季混凝土浇筑时,要结合施工工艺,选用各种添加剂,以提升混凝土的强度,保证混凝土的施工效果。
3.3混凝土的运输保温
在混凝土搅拌后的运输中,还要注意防寒保温,要控制中途转运或者运输过程受阻,防止发生表层冻结、砂浆流失、坍落度损失等不利现象。施工中如果运输时间较长,要加强运输工具的外表保温。混凝土在浇灌前,应注意完全清除模板与钢筋存在的冰雪,装运拌合物用的容器也要注意保温,浇灌中若产生了冻结,在浇筑前可以通过加热拌合,混凝土的入模温度不能过低,以保证混凝土的浇筑质量。在拆模后,还对混凝土进行保温,防止外部气温过低对强度产生的影响。
4.结束语
火电厂寒冷地区冬季混凝土施工面临多种不利条件,要保证冬季混凝土的施工质量,就要掌握关键施工技术,并对施工过程进行质量控制,依据冬季混凝土施工方案合理组织施工,以保证冬季混凝土的施工质量。
参考文献
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