气温对混凝土的影响:
1. 低温对混凝土早期性能的影响:
实验表明,低温环境下,混凝土的初凝和终凝时间均会延长,其中终凝时间延长更为显著。在低温条件下,混凝土的坍落度应控制在100mm以内,并尽量减少泌水,以便尽早凝结。低温会导致商品混凝土表面水分停留时间延长,影响饰面工序,且混凝土表面泌水未处理即进行饰面是导致表面缺陷的主要原因之一。混凝土材料设计时应尽量减少泌水,施工中如出现泌水,应清除。
2. 低温对混凝土强度的影响:
低温会减缓水泥的水化速率,进而影响混凝土强度的发展。新拌混凝土如在冻结状态且温度维持在-10℃左右,水泥的水化和强度发展将停止。若混凝土抗拉强度尚未达到能抵抗结冰膨胀力时遭受低温影响,将导致裂缝和强度损失。24小时龄期的新拌混凝土如遭受冻害,28天龄期的抗压强度可能降低约50%,同时引起表面剥落和耐久性降低。
3. 低温对混凝土体积稳定性的影响:
低温条件下,混凝土表面温度降低速率远大于内部,导致较大温度梯度和应力,若混凝土抗拉强度不足以抵抗这些应力,表面会产生裂缝。这些裂缝大多不可恢复,并在荷载作用下扩展,成为侵蚀性成分进入混凝土内部的通道,降低其长期耐久性。
4. 低温对混凝土抗冻耐久性的影响:
混凝土的抗冻耐久性与龄期和抗拉强度、孔隙饱水程度有关。早龄期混凝土的抗冻性与多次冻融循环的成熟混凝土不是线性关系。抗冻耐久性实际与混凝土的抗拉强度和孔隙饱水程度相关。
施工中的温度控制措施:
为应对低温对混凝土施工的负面影响,可采取以下措施:
1. 改善混凝土配合比:使用早强型水泥,适当提高水泥用量,降低水灰比或采用富水泥浆的拌合物,以缩短凝结时间和提高早期强度。
2. 提高混凝土组分温度:在拌合前,将集料中的冰块融化,避免成团现象。必要时,加热骨料,但温度不宜超过52℃。
3. 掺入外加剂:掺加早强剂,以加速凝结和早期强度发展。但注意,含氯的早强剂不宜用于潜在腐蚀或碱骨料反应的混凝土。
4. 采取合理的养护和保温措施:确保混凝土在水化凝结温度范围内(7-21℃),前3天内温度不低于10℃,最好在21℃下保持较长时间。使用隔热毯或其他保温材料覆盖混凝土表面,保持干燥且与混凝土紧密接触,避免内外温差过大。蒸汽养护是一种有效的保温方法。
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