冬季施工水泥混凝土路面的几点经验

文章编号:1671-9662(2004)02-0059-02

冬季施工水泥混凝土路面的几点经验

郑双健1,何　玲2,张　春3

(1.平顶山市政工程公司,河南平顶山467000;2.神马集团66盐有限公司,河南平顶山467001;

3.平顶山市交通基本建设工程质量监督站,河南平顶山467000)

摘　要:　抓住冬季施工水泥混凝土路面施工防冻这一关键,通过多次施工实践,总结出冬季施工水泥

混凝土路面的养护方案,使混凝土路面在冬季施工时确保符合市政道路规范要求。

关键词:　冬季施工;水泥混凝土路面;经验中图分类号:　U416.216 文献标识码:A

随着“拉大城市框架,优化城市环境”,快速发展小城镇思路的实施,城市道路采用水泥砼路面的比

例逐年提高,而在有些时候因为工期紧或拆迁等因素的影响,必须在冬季进行水泥混凝土路面施工,这在市政工程中是经常遇到的问题。但水泥混凝土面板是大面积、大体积的薄壁结构,其散热快、保温性差,如果不采取一些特殊施工措施,施工质量很难保证。以往的施工中也采用了很多方法,但效果各有利弊,现结合近几年冬季施工水泥砼路面的经验教训,总结出了一些行之有效的方法。希望对冬季水泥混凝土路面施工工程提供一定的参考。1　冬季施工应重点解决的几个问题 水泥砼强度的增长主要依靠水泥的水化作用。水化作用与温度有关。当水结冰时水泥的水化作用停止,致使砼的强度不再增长。同时还能引起砼内部应力的增大,造成混凝土结构的破坏。因此当夜间气温低于-10℃或昼夜平均气温低于-5℃时,应采用一些特殊措施,我们在平顶山市师专东路水泥砼路面施工中,根据以往的经验教训,重点对以下几个方面的问题进行了研究,并取得了一些宝贵的经验。 ①水泥防冻剂的用量、品种及掺加防冻剂时的混合料结冰温度。 ②怎样在当时最低气温条件下,确定养护方法和养护时间,使水泥砼路面达到施工规范所要求的弯拉强度。 ③怎样确定水泥砼路面施工的临界最低温度。2　初凝前水泥砼的冰点温度比较 在2002年师专东路砼路面施工中,正值12月下旬,平均最高温度在6℃左右,最低温度达-10℃,我们用实验室冷柜,用实验方法测出了不加任何防冻剂时水泥混凝土冰点温度。见表1。

表1　不掺加任何防冻剂时的冰点温度

水泥用量(kg )

水灰比

新拌混凝土的结冰温度(℃

)3900.40

0.45-3.6(左右)

0.32

360

0.400.45

-3.1-2.9

由此可以看出,在不加任何防冻剂时单位水泥用量大,水灰比低,冰点就低,这和溶解热力学的原理是一致的。水泥遇水后,首先溶解了Ca (OH )2,使溶液的碱性提高,当拌合水中的碱度提高后,其冰点

收稿日期:2004-03-20

第一作者简介:郑双健(1967-),男,河南叶县人,平顶山市政公司工程师。

第13卷第2期2004年6月 平顶山工学院学报Journal of Pingdingshan Institute of Technology

Vol.13No.2

J un.2004

会低于0℃。

用三种防冻剂:食盐、尿素、复合防冻剂,采用不同的掺加量试验得到结果如表2。

表2　掺加各种防冻剂新拌砼冰点试验结果

防冻剂品种

防冻剂在不同掺加量下的冰点温度(℃)

掺加量2%掺加量3%掺加量4%掺加量5%掺加量6%

食盐-6-8-9-10-13

尿素-4-6-8-11-12

复合早强剂M-4-6-7-9-11

由表2可见,掺食盐的c混凝土降低冰点效果较好,尿素较差。考虑到NaCl对路面中拉杆、传力杆等钢材的锈蚀作用,一般用量不宜太大,在不超过2%时腐蚀作用不明显,而复合早强剂M却比较适中,在当时的气温条件下可以满足最低气温要求,又没有明显的负作用。

在添加防冻剂后,混凝土的冰点温度降低,但当气温低于0℃时,混凝土建议采用搅拌车供应,并加强保温措施,注意养护方法和养护时间,表3是我们对师专大道水泥混凝土路面施工时在最低-10℃时,采用覆盖养护方法得出的数据。

表3　在掺加2%NaCl时覆盖后水泥砼表面温度

气温保温措施水泥砼表面温度

-5℃一层塑料薄膜二层草帘-1℃

-8℃一层塑料薄膜二层草帘-3℃

-10℃一层塑料薄膜二层草帘-5℃

冬季施工水泥混凝土路面,在路面完工后应立即摊铺塑料薄膜,达到一定的硬度后再摊铺二层草帘,在掺加2%NaCl防冻剂的情况下,即使气温在-10℃时,也能高于水泥混凝土的冰点温度,而且施工方法简单,成本也不高。

延长养生和拆膜时间,并加强测温工作。经验告诉我们,冬季施工养护时间应在28d以上,混凝土路面拆膜时间不得少于50h,在混凝土强度未达到25×9.8×104Pa时,不得浇注相邻板块;加强测温工作,混凝土养护过程中的温度均不能低于冰点温度,否则应加强覆盖养护和保温工作。

4　配合比优选及临界弯拉强度

试验采用的三种施工配合比如表4,主要比较几种水泥在单位水泥用量不同而其它基本相同的条件下,哪种配合比最有利于冬季施工,而且成本低,从表4可以看出,在相同的施工条件下,采用特种42.5水泥抗折强度较普通硅酸盐水泥高,而且成本较低。

表4　施工选择的配合比及成本

水泥品种水泥用量(kg)水灰比表面结冰温度(℃)28d抗折强度(MPa)成本(元) 525号普硅水泥3400.45-9 5.30.34×400=12.6

42号特种水泥4100.42-11 5.50.41×300=12.3

425号普硅水泥3800.43-10 5.40.38×330=126.4

究其原因:单位水泥用量大时砼温升较高,虽然高标号水泥比低标号发热量大,但用量大时发热量仍较高,而且水泥用量大时,同样的防冻剂配比防冻剂用量也大。

在表5的实验中可以看出,在冬季施工混凝土时达到临界抗折强度为1.0MPa,抗压强度为7.0 Mpa时所需时间。

表5　混凝土达到临界抗折强度的时间

防冻剂品种

-10℃以上达1MPa所需的时间(d)

防冻剂掺量1%防冻剂掺量2%防冻剂掺量3%

尿素865

防冻剂M8.554

NaCl94 3.5

最终确定用2%NaCl作防冻剂,在覆盖养护条件下达临界抗折强度的时间为5d,(下转第64页)