冬季施工混凝土中如何加入外加剂?
按《建筑工程冬期施工管理规程》(JGJ104-97)的规定,根据我们当地多年气象数据资料,统计室外日平均气温连续五天低于5℃时,混凝土内部结构设计工程应进入冬期施工。我国在混凝土冬期施工技术创新方面问题进行了大量的试验方法研究和工程实际应用,尤其在采用外加剂方面已经取得了一个显著成效。
一、外加剂选择
外加剂在冬季混凝土施工中的应用,目的在于: 1提高混凝土的早期强度,加快工程进度。混凝土的强度发展对温度非常敏感。在20 ° c 时,混凝土7d 后强度达到设计强度的70% ,在1ー5 ° c 时,30d 后强度达到设计强度的70% ,凝结时间延长约3倍。因此,在低温环境下使用外加剂的主要目的是提高混凝土的早期强度,加快工程进度,节约钢模板成本,增加预制场产量。
由于新浇混凝土冻结后体积膨胀率为8% ー9% ,水泥石结构受到破坏,水泥石与骨料的粘结性减弱,强度损失30% ー40% ,抗冻性和抗渗性显著降低。因此,在负温环境下混凝土施工中应用外加剂的主要目的是防止冻害。这些措施包括降低水的凝固点,减小冰膨胀应力,降低耗水量,提高混凝土的早期强度。根据 jcj104-97规例,周围混凝土在冻结前的抗压强度不得低于下列数值: 由波特兰水泥或普通波特兰水泥配制的混凝土,应为设计混凝土标准值的30% ; 由矿渣波特兰水泥配制的混凝土,其设计应为混凝土强度标准值的40% ,但不得高于 c10混凝土,应不低于5 n/mm;。
中国不同地区的气候差异很大。冬季混凝土施工中应用外加剂的主要目的不同。根据气候特点,我国冬季施工可分为以下三类:
(1)低温类:如长江发展中下游不同地区的冬期,华北、东北及西北的春末冬初,气候主要特点是具有昼夜温度温差影响较大,白天为正温,夜间进行冰冻,冻融频繁。日最低平均气温时间一般在-5℃以上;寒流袭击时可降至
-8-10℃,但持续时间短。在该地区应用外加剂的主要目的是提高混凝土的早期强度,加快冬季施工进度。早期强度的提高也起到了防止冻害的作用。
(2)寒冷类:如华北农村地区,气候特点是最冷月份平均气温在-5-15℃之间,寒流表击时可能影响降到-20--15℃。应用研究外加剂的主要学习目的是防止冻害,其次是加速发展混凝土结构强度不断增长,提高工程施工建设速度。
(3)严寒: 如黑龙江、吉林、内蒙古、青海、新疆等地。气候拥有属性最冷月份的平均气温在零下15度以下,而当寒流袭来时,日最低气温则在零下20度以下。这些地区冬季混凝土施工中遇到的主要问题是冻害、防冻害和提高冬季混凝土施工质量。
冬季混凝土施工外加剂可按以下施工方法选择:
(一)早强外加剂法
外加剂的选择应根据气温、新拌混凝土和硬化混凝土的性能要求而定。主要产品如下:
(1)超级塑化剂、低引气超级塑化剂及减速超级塑化剂。如 af、建1型、 at 和蔡系超级塑化剂适用于养护温度超过0 °c 的混凝土施工,可显著提高混凝土的可泵性,降低耗水量,提高混凝土的早期强度和后期强度,用较低的标准和水泥配制高强度混凝土,改善抗渗性和抗冻性等。
(2)早强剂、早强减水剂。如金星3型、早强减水剂(主要经济成分是木钙及硫酸钠),NC、金星2型等早强剂(主要组成成分是糖钙及硫酸钠),适用于日最低平均气温-5℃以上分析施工的混凝土。在0℃左右的环境下,龄期7~10d的强度达设计工作强度的70%,后期进行强度、抗渗性等有所发展提高。
(3)早期强度超级塑化剂。例如 s 型、 venus 4型,主要成分为超级塑化剂和硫酸钠,适用于长江平原等地区日最低气温 -10 °c 的混凝土冬季施工。在0 ° c 环境下,龄期5ー7天的混凝土强度可达到设计强度的70% ,混凝土的后期强度、抗渗性、耐久性和工作性均有显著提高。
(二)综合蓄热法
合适的外加剂可以是早强外加剂或防冻剂。早强外加剂包括高效减水剂、早强外加剂、早强高效减水剂和早强高效减水剂。防冻液多为无氯盐复合防冻液。
早强混合材的热养护方法
混凝土早期在常温下是水化硬化的,因此适用的外加剂与早强外加剂法相同,即高效减水剂、早强剂、早强减水剂和早强高效减水剂。防冻剂在热养护早强剂的方法中经常被误用。防冻液的作用是降低水的冰点,使水泥在负温下水化变硬。常温下涂抹防冻液没有意义,有时会降低后期的强度和耐久性。
防冻剂法
应优先考虑选用无氯盐类进行复合防冻剂,由高效减水剂组分、防冻组分、早期研究组分、引气组分等部分组成,具有掺量少、抗冻害功效高,混凝土后期工作性能方面稍有改善的特点。这种发展多功能的高效防冻剂克服了一个普通防冻剂掺量高、混凝土施工后期管理强度和耐久性逐渐下降的弊端。