高温混凝土在夏季干燥风的作用下

西南水泥有限公司夏季、雨季施工技术二零一六年七月西南水泥有限公司一概述二夏季施工常见问题及主要原因三夏季施工质量控制措施四雨期施工质量保证措施目录西南水泥有限公司夏季，随着气温逐渐回升，水的蒸发量大，尤其是在炎热的夏季，对于新浇筑混凝土工程可能出现干燥快，凝结速度快，容易形成裂缝等现象，对工程质量产生不利的影响。为了保证工程建设质量，须采取相应措施。雨季是最重要的天气过程之一，是大气环流季节性调整的产物,一般出现在6月到7月间，降水过程频繁,暴雨多、降水量大；对工程施工影响很大，必须采取相应措施，确保工程施工的顺利进行。一、概述西南水泥有限公司目录一概述二夏季施工常见问题及主要原因三夏季施工质量控制措施四雨期施工质量保证措施西南水泥有限公司二、夏季施工主要问题及主要原因1、夏季施工的常见问题夏季由于气温较高，常见的质量问题有以下几种情况：⑴混凝土坍落度损失大，凝结快。由于高温环境，使得水泥水化的速率加快，随着拌合水快速的参与反应而被消耗，混凝土的坍落度损失也将加快，对于拌合物工作性的保持十分不利；⑵高温环境下可能造成水泥与外加剂适应性的降低，使得外加剂的效果无法充分发挥，降低拌合物的工作性能；⑶高温环境下混凝土的快速失水，极易产生塑性收缩裂缝，如果处理不及时，这种塑性收缩裂缝的发展将非常迅速，甚至可能形成贯通裂缝；西南水泥有限公司二、夏季施工主要问题及主要原因（4）拌合物入模温度高、水化快，使水化峰值更高。过高的水化峰值会造成过大的混凝土内外温差，从而产生温度应力。当温度应力大于混凝土的抗拉强度，混凝土会出现温度应力裂缝。（5）高温环境下混凝土强度增长过快，会影响后期强度的发展，混凝土前期的收缩量也会增加，增大硬化后收缩开裂的几率。西南水泥有限公司二、夏季施工主要问题及主要原因2、问题产生的主要原因⑴表面水分蒸发率大，形成塑性收缩裂缝混凝土表面失水而塑性收缩是产生早期收缩裂缝的主要原因。当混凝土表面蒸发率大于1kg/m2h时，其表面就容易产生塑性收缩裂缝。气温、混凝土拌合物的温度、空气相对湿度以及风速是影响混凝土表面水分蒸发的主要因素。混凝土自身的温度越高，空气相对湿度越小，风速越大，混凝土表面水分蒸发率越大。高温混凝土在夏季干燥风的作用下，加大了表面的水分蒸发率，使得表面迅速失水而产生塑性收缩，其内部的高温促进了水泥水化及混凝土硬化的快速进行，在表面塑性收缩和内部约束的共同作用下，造成了混凝土表面塑性收缩裂缝的产生。水分的过快蒸发不仅造成表面裂缝，而且由于失水使得混凝土表面水泥水化不充分，影响表面混凝土强度的增长（低标号混凝土易出现表面起砂）。西南水泥有限公司二、夏季施工主要问题及主要原因⑵混凝土接触面温差产生温度裂缝由于基础或模板受到太阳的曝晒，温度高于环境气温，使得与其相邻部位混凝土中的水泥水化速度及水化热产生的速度大于表面，造成表面与内部混凝土的温差加大，当表面温度与内部温度的差异超过25℃时，就容易产生温度裂缝。基础或模板受到高温混凝土的影响，也容易产生膨胀变形，而大表面混凝土一般厚度相对较小，下部膨胀变形对表面混凝土收缩产生反向约束，使其拉应力加大，对表面裂缝的产生造成不利的影响。一般认为，当混凝土温度在50℃以下时，其微观结构变化可以忽略不计，当混凝土温度在70℃以上时，微观结构的变化是不利的。西南水泥有限公司二、夏季施工主要问题及主要原因在夏季施工条件下，由于环境温度、材料温度、模板或基础温度以及水泥水化热集中释放的影响，往往会使混凝土结构物的内部温度超过规定的最高温度，混凝土微观结构的变化不仅影响混凝土的整体强度，而且容易在表面形成温度裂缝。⑶气候多变使混凝土表面容易受到冷击产生温缩裂缝由于夏季气候多变，如突然降雨等，会使气温骤降，混凝土表面温度的突然下降也会使表面产生收缩而形成表面温缩裂缝（龟裂纹或脱皮）。西南水泥有限公司目录一概述二夏季施工常见问题及主要原因三夏季施工质量控制措施四雨期施工质量保证措施西南水泥有限公司三、夏季施工质量控制措施1、原材料控制措施⑴水泥的选择宜选用低热水泥，降低水化反应程度，较少水化热的产生。可从以下3个方面进行控制：①在满足强度要求的前提下，宜选取低标号水泥。水泥的标号越高，水化反应越剧烈，水化放热越大（水泥用量的调整）；②控制水泥细度。现有规范对水泥细度的控制要求为≥300m2/kg，未对其上限进行控制。事实上，水泥细度越大，水化反应越剧烈。根据项目组的研究成果表明，水泥细度控制在380m2/kg以内为宜；西南水泥有限公司三、夏季施工质量控制措施③减少水泥熟料中C3A含量。水泥熟料中有4种主要成分，分别是C3S、C2S、C3A和C4AF，其中C3A的水化热最大，其次为C3S和C4AF，C2S的水化热最小。因此控制好C3A含量将对于早期水化程度的控制起到关键的作用，研究表明C3A含量应≤8%。⑵外加剂的使用优质外加剂（高效减水剂、缓凝剂及膨胀剂）可以减少水的用量，能在较长时间内使混凝土保持很好的流动性，减少离析，大大提高工作性。缓凝型减水剂可以减缓水泥水化放热速率，降低水化热峰值，延缓峰值出现时间，有利于控制温度裂缝；掺入膨胀剂，在最初14天潮湿养护中，使混凝土体积微膨胀，补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝。混凝土试配前应进行外加剂和水泥的适应性试验，试验应模拟实际环境温度条件。以评价水泥与外加剂的适应性，选用适应夏季施工所用的外加剂。西南水泥有限公司三、夏季施工质量控制措施2、配合比控制措施配合比控制方面，一般主要从粉煤灰、矿粉掺量调整、坍落度控制方面实施（关注砂石级配）。考虑到高温环境下，混凝土拌合物的坍落度损失相对较大，宜在原有设计配合比坍落度基础上适当增加，以保证入模时拌合物坍落度满足设计要求。3、施工过程控制措施施工过程中所有的降温措施，其目的是保证拌合物的入模温度在28℃以下。为了实现该目的，可以酌情采取如下的降温措施：西南水泥有限公司三、夏季施工质量控制措施⑴夏季施工尽可能在傍晚后开始，宜在夜间或早晨。这个时段气温较低，基础或模板的温度也较低，可有效降低混凝土温度和混凝土表面水分蒸发率；⑵集料存放宜加设遮阳棚，对于温度过高的状况下，也可采用水冲洗冷却的方法，冲水后应增加集料含水率的测定频率，避免含水率的偏差造成施工配合比与设计配合比的误差过大（砂石饱和水含量）；⑶新出厂水泥往往温度较高，由于气候炎热，水泥热量不易散发，加上太阳照射等因素的影响，使得水泥的温度可高达80℃，同时由于采取压力输送的方式，进罐过程中的摩擦，也会增加水泥温度。水泥入罐前的温度应≤60℃，在水泥厂家技术条件允许的情况下水泥进场温度宜低不宜高。也可采用进站最少3天后再使用水泥的方法，给予水泥降温时间，水泥罐应采取遮阳或洒水降温等有效措施控制；西南水泥有限公司三、夏季施工质量控制措施⑷拌合水如采用自来水，水管应埋在地下，蓄水罐应采取遮阳措施增加覆盖。温度过高的状况下，可采用投放冰块的方式对拌合水进行降温处理。降温过程宜通过分批次投放冰块的方法实现，保证拌合水持续低温。一般来说水温应≤20℃为宜。⑸泵管上覆盖湿麻布，尽量减少管道长度和弯管数量。若采用泵车输送，则应在罐车外撒水或覆盖湿麻布；⑹混凝土浇筑前，与混凝土接触的模板、钢筋、劲性骨架等表面应冷却至32℃以下，其方法有盖以湿麻布或棉絮、喷雾状水等方法。⑺桥面板及桥面铺装混凝土，由于厚度薄，属于典型的大面积混凝土，更容易形成塑性收缩裂缝。因此，浇筑温度应较其他混凝土而言进一步降低，入模温度不应超过26℃。当蒸发率大于0.5kg/m2h时，则不应在桥面板、桥面铺装或其它暴露的板式结构上浇筑混凝土。西南水泥有限公司三、夏季施工质量控制措施⑻大体积混凝土结构应根据现场环境分层分段浇筑施工，施工时应避开高温时段。⑼一般可以采用二次抹面施工控制混凝土表面的塑性开裂。4、养护控制措施保持混凝土表面湿润，可以减少收缩，保障混凝土表面水化顺利进行。对采用各种养护方法的新浇混凝土，争取在混凝土表面水膜消失前开始养护，养护不能污染或损伤混凝土已成型表面，必须选择适宜的养护方法及最佳的开始养护时间。西南水泥有限公司三、夏季施工质量控制措施⑴混凝土振捣完成后，应及时对混凝土暴露面采用透水布、塑料薄膜等进行覆盖，尽量减少暴露时间，防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前，应卷起覆盖物，用抹子搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖，此时应注意覆盖物不能直接接触混凝土表面，直至混凝土终凝为止；⑵混凝土带模养护期间，应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水或通蒸汽等措施进行保湿、潮湿养护；⑶混凝土去除表面覆盖物或拆模后，应对混凝土采用蓄水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护。洒水过程中可利用压缩空气使水形成雾状，简易的喷雾办法可以用带针孔的塑料软管架设在新浇混凝土工地四周或上风向，通过注入一定压力的水使其形成针孔喷雾。如果条件允许，优先采用蓄水养护；⑷混凝土浇水养护的时间不少于7d，对掺加缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不少于14d；西南水泥有限公司三、夏季施工质量控制措施⑸大体积混凝土施工前应制定严格的养护方案，控制混凝土内外温差满足设计要求。当无设计要求时，温差不宜超过25℃，截面较为复杂时，不宜超过15℃。混凝土浇筑过程中，若内外部温度过大，可预埋冷却水管。冷却水管一般情况下采用焊接钢管，在钢筋绑扎过程中将其埋入混凝土内部；⑹混凝土的最高温度不宜超过60℃，混凝土的冷却速率不应高于1~2℃/d，冷却水与混凝土之间的温差应该控制在20℃以内。西南水泥有限公司目录一概述二夏季施工常见问题及主要原因三夏季施工质量控制措施四雨期施工质量保证措施西南水泥有限公司四、雨期施工质量保证措施1、施工准备⑴雨季施工以预防为主，特别是对于受雨季影响较大的工程，采取防雨措施及加强排水手段，以确保工程施工的正常进行，将雨季对工程质量、进度的影响降到最低；⑵开工前详细咨询当地气象部门，及时掌握天气预报的气象趋势与动态，以利生产安排；⑶进场后，根据现场具体情况及总体工期的要求，编制雨季施工计划，及相应的保证措施，提交监理工程师审查批准；⑷施工前详细调查并掌握工程范围内的地质、洪水资料，标识易于发生水害地段，重要的施工场地避开此地段，若必须放置，则需做相应的加固处理，并做好预案。西南水泥有限公司四、雨期施工质量保证措施2、施工保证措施⑴做好施工场地周围防洪排水措施，完善施工区的排水系统，准备好排水机具；雨季前对所有排水系统进行检查、疏通，保证预制场地、龙门走道、现浇梁支架地基等关键部位无积水；其他部位，大雨无积水，暴雨一小时后无水淹场地；⑵对影响施工的运输道路，在雨季前进行必要的改善、整修和加固；两侧挖好排水沟，保证雨后通行。施工道路应不积水，如有积水应派专人进行疏通；⑶雨季到来前应对存放料场进行最大限度的存料，防止因雨季影响结构材料进场，而影响工程施工；⑷做好物资、设备的防潮、防霉工作，减少浪费；备好所有参加施工人员、设备、设施和材料的防雨物品；西南水泥有限公司四、雨期施工质量保证措施⑸雨季前应组织有关人员对现场临时设施、脚手架、机电设备、临时线路等进行检查，针对检查中的具体问题，采取相应措施，及时整改；⑹桥涵基础施工，应于坑顶外侧筑一道土埂，防止地面水流入；已开挖的基坑槽要及时施工，并配备排灌用的抽水机以防止基坑槽被水浸泡；加强边坡防护，可采取彩条布覆盖等防冲刷措施，或适当加大边坡坡度；⑺钢筋的加工和焊接应在防雨棚内进行，结构外露的钢筋、钢筋绞线及预埋件等应采取覆盖或缠裹等防护措施；西南水泥有限公司四、雨期施工质量保证措施⑻料场内若有积水，雨后应尽快排尽；⑼混凝土浇注选择合适的天气，事先注意天气情况，尽量避开雨天，若不得已，必须做好防雨措施：①对于露天存放的砂石料及时进行含水量的检测，混凝土浇筑时根据砂石料含水量，调整混凝土用水量，确保混凝土质量；同时，取料时，尽量在相同部位取料，不可随意在顶部、底部之间跳动，防止砂石含水量波动太大，增加混凝土质量控制难度；②浇筑混凝土前，备足防水蓬布，一旦突然降雨，及时覆盖已浇筑混凝土，确保新浇筑的混凝土在终凝前不得被雨淋；并遮盖现场，防止雨