极端寒冷的天气条件会显著影响混凝土的质量,以及它的机械性能。在寒冷天气下进行混凝土浇筑时,应确保通过采取必要的预防措施,适当减轻低环境温度的所有负面影响。在本文中,我们将回顾一些重要的步骤,这些步骤可以确保您获得想要的质量。但首先,让我们看看混凝土的低温是什么,以及它为什么如此重要。
- 寒冷的天气凝固
暴露在寒冷的天气会对身体造成严重的后果强度增加以及混凝土材料的抗射和长期耐久性性能。为了满足和超过最低设计要求(足够的强度和耐久性),重要的是要保护混凝土在混合过程中,运输,放置,养护避免低强度而且劣质持久性属性.规范和指南提供了在寒冷天气下进行混凝土浇筑的一般建议。在本文中,我们将回顾加拿大和美国.
1- csa a 23-1
在加拿大,在寒冷的季节,那里的温度往往很低。CSA A23.1规定了以下准则:
1 -当空气温度≤5°C,
2 -当有一个概率在浇筑混凝土24小时内,温度可降至5℃以下。
2 - ACI 306
美国混凝土学会对寒冷天气混凝土的定义,ACI 306是:
1 -超过…的时期连续三天日平均气温下降到以下40˚f(~ 4.5°c),
2 -温度保持在50˚f(10°c)多任何24小时的一半.
为什么寒冷天气的混凝土是具有挑战性的?
水泥的水化是一种化学反应。极低的温度和冻结可以显著减缓反应,从而影响强度的增长。事实上,冰点内的温度第一个24小时(或当混凝土仍处于塑性状态时),可以强度降低50%以上.暴露在极冷环境下的混凝土的最小强度是500 psi (3.5 MPa)。CSA 23.1指定了7.0 MPa的抗压强度,以被认为是安全的。
如何在寒冷天气中保护混凝土?
当混凝土生产、放置和在寒冷天气保护得当时,它将发展出足够的强度和耐久性,以满足预期的使用要求(ACI公司网站).以下步骤将帮助混凝土供应商和接触者满足项目规格:
1-清除冰雪
除去模板和钢筋表面的冰或雪是很重要的。这在楼板(暴露面积大)的施工中特别重要。
2-加热水和/或聚集物
重要的是订购温度在10°C - 25°C之间的混凝土。混凝土供应商可以通过加热水或骨料来实现这一目标;然而,加热水泥并不被认为是有效的。
3-板坯模板温度
将温暖的混凝土置于冷的模板表面会导致混凝土的完整性问题和低强度。建议在浇筑混凝土前预热模板。
板厚< 1.0 m: 10°C
板厚> 1.0 m: 5°C
4 -保护混凝土
CSA A23.1规定保护应通过以下方式提供:
- 激烈的附件
- 覆盖物
- 绝缘
注意:在大多数情况下,如果使用适当的聚乙烯绝缘毯,水化过程产生的热量应该足够。根据面积和温度的不同,可能需要额外的热源。阅读更多
5-避免湿固化
当温度预计将降至冰点时,避免湿固化是很重要的。
6 -控制温度梯度
混凝土表面和周围环境的温度梯度不应超过CSA A23.1等标准规定的温度梯度
寒冷天气浇筑混凝土的常见问题
低温(小于5℃)会显著影响混凝土的强度增益。它还会影响混凝土耐久性性能的某些方面。以下部分简要回顾了这些挑战,以及工程师如何验证混凝土强度和质量:
1-低混凝土强度-低断裂
强度是迄今为止混凝土材料和结构最重要的参数。结构工程师和承包商希望在施工过程中移动之前,确保混凝土达到了最小的指定强度。
温度监测和使用成熟度法是跟踪混凝土强度发展的一种方便的解决方案。成熟度法虽然有一定的优点,但在实际施工现场往往不能准确显示其实力。一些挑战:
- 在评估温度和强度时,温度计的位置是至关重要的。当传感器的位置过浅或过深时,测试结果可能不能代表混凝土强度的增加。
- 对于项目中使用的每种组合,您需要有特定的基准曲线。用于地基的混凝土与用于柱和板的混凝土不同。因此,您需要特定于项目的不同基准测试。
- 使用成熟度概念的强度测量可以很好地确定模板打开的时间,但不能将该值用于结构目的。
- 成熟度仅对早期强度预测有效。随着强度增益曲线变平,该方法的精度将受到限制,不利于现场强度评价的实用性。
结合无损检测方法如回弹锤和超声脉冲速度等,可用于精确评估现场混凝土强度。当所有的混凝土样品已经被使用,强度值仍然有问题时,该方法可以用作质量保证过程。
2-质量差-渗透性高
当寒冷天气导致混凝土微观结构发育中断时,混凝土的耐久性可能会受到影响。例如,混凝土的渗透性可能会受到低温的负面影响。
工程师可以使用无损检测方法,如表面电阻率评价混凝土的渗透性。
3 -冷关节
在寒冷的天气条件下,管理冷关节更加关键。施工过程中的某些延迟,或使用加速剂会影响混凝土的凝结时间,并导致冷缝或周围的主要完整性问题。
不同的无损检测方法可用于评估混凝土质量,和结构完整性周围的冷缝区域。超声脉冲速度可用于质量评价。冲击回波和自定义的超声脉冲速度设置可以用来估计裂纹深度。
这为高温国家混凝土浇筑提供了有益的信息。谢谢。
此外,与混凝土接触的表面必须高于冰点。如果不这样做,就会产生一层软糊。这层损坏的水泥糊层永远不会凝固。
完全同意这一点。在加拿大尤其如此,那里至少有两三个月的冰点温度。
谢谢所有的与会者,但有一件事在我脑海中闪过,就是空间条件。比如湿度,风速,植被,植物。这些都参与建立一个合适的气氛。
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1965年,我在利雅得做了一个小型(壁球庭院)项目,那是在学士学位毕业后的一个冬天。
承包商在下午6点浇筑混凝土板,混凝土混合水过多。环境温度在10摄氏度左右,我们离开了现场。
第二天早上,我回到工地,发现混凝土已经开裂,无法修复。
原因是下午7时温度降至4度,混凝土混合物内的水结冰,导致楼板退化。
因此,在某些被认为是炎热气候的地区,应该在一定的时间采取预防寒冷天气的措施