新型高性能硫铝酸盐早强混凝土路面冬季施工初探.docx

新型高性能硫铝酸盐早强混凝土路面冬季施工初探摘要：冬季使用高性能硫铝酸盐早强混凝土道路施工的优点，具体做法； 以及使用高性能硫铝酸盐早强水泥比普通硅酸盐水泥在防止新浇混凝土早期浸 冻中更多的意义。关键词：硫铝酸盐混凝土；施工；浸冻我国部分地区处于北温带，冬季北方地区气温低。受西伯利亚冬季风影 响，北方地区首当其冲，更加剧了北方严寒并长达数个月，严寒的气候给道路建 设带来了诸多困难。公路工程施工企业在冬季施工，不仅施工工艺繁杂，质量事 故也偶尔发生。近些年虽广泛应用抗冻剂，但早期强度仍不能满足当前快速施工 建设的需要，而硫铝酸盐早强水泥配制混凝土较好的解决了并提高了冬期快速施 工的质量。更为重要的是改变了传统冬季施工工艺，简化施工方法，减少繁杂施 工程序。1硫铝酸盐水泥早强混凝土性能及要求硫铝酸盐水泥早强路面混凝土，最主要的特性是早强快硬，强度发展速 率最高，12小时即可开放交通，是一种高性能的抢修材料。但由于初凝时间快, 对于远距离运送施工或者大体积混凝土施工，初凝时间掌握不当会影响工作质 量。硫铝酸盐水泥进场时，应有产品合格证和产品检验报告，进场后应对强度性 能指标进行取样复试，其性能符合GB20472-2006中的规定。硫铝酸盐早强水泥 配制的混凝土在低、负温条件下配制的混凝土，其抗压强度增长缓慢，但解冻后 的抗压强度仍达到设计强度。硫铝酸盐早强水泥配制的混凝土，需要加强管理和控制，合理配制，应 该做到以下儿方面：（1）水泥在运输和贮存时，不得受潮和混入杂物，与其它品 种水泥应分别贮存和不得混用。（2）选用砂、石应符合国家JGJ52-79和JGJ53-79 的质量标准，严禁使用冻块砂、石，必要时应加强防冻措施。（3）在低、负温条 件下施工时，可先投入砂、石拌合随后加入热水，热水不宜与水泥直接接触。在使用硫铝酸盐混凝土路面原材料确定混凝土配合比时，混凝土配合比 应满足混凝土的设计强度、耐磨、耐久的要求。在冬季施工中，应充分利用硫铝 酸盐水泥的特性。采用硫铝酸盐混凝土可以做到快硬早强。该混凝土在实验室标 准养护条件下，一天可达到混凝土设计等级的7080%, 3天可达到同标号普通 硅酸盐水泥的28天强度。2硫铝酸盐水泥早强混凝土施工采用硫铝酸盐混凝土做冬季施工，其具体做法有如下几点：（1）采购水泥时，应选择距离施工地点近的水泥厂家，以减少工程造价；（2）应创造良好的水泥运输和贮存条件，包括保持干燥和保持现场清洁, 不得与其它品种水泥混放、混用。（3）砂石应清除冻块和杂物，砂平均加热到 30,水温加热至60以下。（4）在浇筑混凝土前，先行清除杂物，将现场打 扫干净，如有冻冰雪在模板或钢筋上予以清除。（5）配制混凝土，按配合比严格 控制。拌合时头料次序是：砂石一水一水泥。拌合时间不少于3分钟，混凝土入 模温度为410C,采用连续一次性浇筑。（6）浇筑混凝土做到充分振捣，振 点加密，不允许发生漏振现象，从拆模后观测没见松软和麻面现象。（7）浇筑混 凝土后立即覆盖一层塑料薄膜，上面再加盖草袋子，做到保温和防止失水，实践 证明保温效果很好。另外，混凝土冬季道路施工中，由于环境温度较低，水泥的水化反应速 度、凝结硬化速度以及强度发展速度都较慢，这将会显著降低混凝土物理力学性 能，如抗冻以及耐久性，抗压和抗拉强度等性能。由于混凝土的早期强度不够而 导致裂缝的产生特别是冬季施工中，混凝土或砂浆浇注后，若养护不当就会 造成早期强度不够而产生冻融裂缝。出现浅层均裂，这种均裂继而逐渐变深、变 宽，造成非结构性损坏，影响混凝土的耐久性。未开放交通前出现的裂缝称为初 期裂缝。这不仅破坏了混凝土的整体性，而且如果裂缝进一步扩大，就会使路面 丧失应有的承载能力，造成很大的危害。产生裂纹的主要原因之一就是原材料的 选择问题，止匕外，国内外对冬季混凝土施工的探索研究认为，当环境温度降到4c 时，只要采用适当的施工方法，避免新浇混凝土早期浸冻，产生初期裂缝，也会 取得像在天暖施工时的效果。混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是 由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配 合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快， 强度增长也较快；而当温度降低到时，存在于混凝土中的水有一部分开始结 冰，逐渐由液相（水）变为固相（水）。这时参与水泥水化作用的水减少了，因 此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水 完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度 就不再增长。水变成冰后，体积约增大9%,同时产生约2500千克每平方厘米的冰胀 应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程 度的破坏（即旱期受冻破坏）而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和 钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响 混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而 降低混凝土的密实性及耐久性。冬季混凝土施工中，为防止混凝土早期冻害并保证混凝土后期强度和耐 久性要求，在实际工程中，要根据施工时的气温情况，工程结构情况选择合理的 施工方法。利用硫铝酸盐混凝土的高抗浇灌性能，采用蓄热法进行道路工程施工， 由于该硫铝酸盐水泥配制混凝土其水化热早期产生，所以在混凝土浇筑完毕后立 即覆盖一层塑料薄膜，在薄膜上盖草袋子等保温材料，三天拆模后均没有发生表 面剥蚀等现象，这是普通硅酸盐水泥不能相比的独特优点，是在室外负温的条件 下应用蓄热法进行混凝土冬期施工的理想材料。3结语综上所述，在冬期道路施工采用硫铝酸盐早强水泥配制混凝土，具有即 能节约能源又能降低材耗的特点，节约燃料，不占用设备，又能提高大型工具的 周转率；另外采用该硫铝酸盐混凝土之蓄热法可有效避免新浇混凝土早期浸冻而 产生的初期裂缝，是我国目前冬施比较好的混凝土材料，有广阔发展前途。