水泥混凝土低温施工研究论文

摘要：根据安徽省马鞍山地区的气候及桥面铺装特点，提出几种桥面防水材料，通过技术性能的对比与分析，确定适合马鞍山大桥的桥面防水粘结材料。今天小编为大家推荐《水泥混凝土低温施工研究论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

水泥混凝土低温施工研究论文 篇1：

低温环境下路桥混凝土浇筑施工技术

摘 要：随着我国城市化建设的进程加快，对市政路桥工程建设的重视程度也愈来愈受到人们的关注，既要满足人们的日常出行需求，又要与城市的统筹规划、城市形象相匹配，因此，在市政路桥工程建设施工过程中，尤其是在低温环境条件下，从基础施工的各项指标抓起，重视混凝土施工质量至关重要。本文分析了市政路桥工程建设过程中混凝土施工技术的作用及重要性，提出了对混凝土施工质量保证的些许措施，以供参考借鉴。

关键词：市政路桥工程建设；混凝土施工；浇筑；技术；

随着我国经济的发展，城市化进程的步伐加快，对市政路桥工程建设的质量要求有了明显的提高。在市政路桥施工过程中，混凝土施工技术是重中之重，提高混凝土施工质量，对整个工程质量起着举足轻重的作用。

一、市政路桥工程中混凝土施工技术的重要性及作用

在我国的建筑工程建设中，建筑结构设计各有千秋，不断推陈出新，使城市面貌出现了翻天覆地的变化。建筑混凝土浇筑施工技术是市政路桥工程中的基础，也是关键、核心的工程施工技术。以混凝土为市政路桥施工的主要施工材料，其取材来源广，价格低、性能优，以及养护费用经济，抗压力强等特点，在市政路桥建设中广泛应用。但在冬季市政路桥施工中，因气温的因素，使混凝土的耐久性会受到影响，因此低温环境下，对工程的施工技术提出了更高的要求。

二、低温条件下对市政路桥建设工程施工的问题分析

在我国纵横交错的公路及桥梁状况，出现大量的路面裂缝和凹陷，有的甚至出现坍塌的现象，加上车流量的增大，桥头跳车状况日益严重，交通安全隐患令人担忧。普通的混凝土路桥施工工程，遇到气候变迁，气温出现变化影响到混凝土的性能，出现热胀冷缩状况，寒冷时，地面收缩力度增大，使得路面出現混凝土结构之间断裂，抗冻能力减弱，高温时，混凝土的膨胀程度大过其所承受能力，地面出现软弱，强度下降，使路面的平坦系数降低。所以混凝土的浇筑技术对现代路桥建设至关重要。

三、低温环境下市政路桥工程建设混凝土浇筑技术探讨

低温环境下施工路桥，混凝土的浇筑性能要得到保证，施工单位一定要根据气候特点，对混凝土浇筑施工质量严格把关，促使浇筑施工技术在市政路桥工程建设中的广泛应用。

（一）严格按照冬季道路桥梁施工工序，掌握混凝土浇筑施工要点。冬季气温寒冷，物体凝固时间长，聚结板块不均匀，使浇筑技术无法按常规施展拳脚，给混凝土浇筑建设带来了一定的困扰，为市政路桥工程建设带来了施工难度。因此，要注意以下几点：第一、混凝土的搅拌地点距施工现场不同时，要对混凝土用运送车实时运送。在运送过程中，为了保证混凝土的均匀度，不出现离析分层，对运送时间要严格控制，尽量避免混凝土热量减少，严禁混凝土搅拌点距施工场地太远，造成运输过程中因交通堵车因素使混凝土坍落超标。施工过程确保在混凝土初凝前完成浇筑工程，并且要在浇筑混凝土后，进行振捣，加速水泥的水化作用。对浇筑周期进行重点规划，比如：气温低于25度，混凝土强度等级少于或等于C30，延续时间规定在120分钟左右，混凝土强度等级大于C30，延续时间规定在90分钟左右；第二、电加热浇筑方法是解决冬季道路桥梁混凝土浇筑的问题，用温度计测量温度，水温箱储存温度，严禁在强冻胀性地基上浇筑混凝土，在弱冻胀性地基上浇筑混凝土时，基土要处于保温状态，以免冻胀。控制集热管的混凝土数量，避免因天气温度的影响导致混凝土浇筑的质量。第三、在混凝土浇筑完成之后，要进行有效地养护措施，及时覆盖保温材料，谨防混凝土表面温度因突然暴露在寒冷的空气中而骤降，使混凝土产生裂缝。冬季混凝土可以实行蓄热处理，用塑料薄膜调整保温进行隔离混凝土，薄膜上面给草袋、麻袋等保温材料覆盖，降低水分的蒸发；还有蒸汽养护法、电极加加热法养护等方法，确保混凝土浇筑强度、耐久的级配标准。

（二）市政路桥工程建设混凝土浇筑施工的技术与质量把控。低温状态下路桥混凝土浇筑工程施工，首先，必须要熟悉施工方案和技术要求，准备施工现场的浇筑工具、模具，检查机具的完好性，清除模具内的杂物、积水，周边外架防护准确到位，以及夜间照明等设施，模板支撑安装的稳定性及板与板之间的接缝是否密合的检查，密切关注气象预报，掌握浇筑混凝土的最佳时机。其次，施工单位要从实际情况出发，掌握先进的混凝土浇筑技术，保证低温环境下道路桥梁的状况良好。混凝土是由水泥、沙、水等材料组成的，在冬季时节，要严格按签发的混凝土配合比例及材料规定施工，不得随意变更，加入适量的缓凝剂，以免混凝土会形成早期浸冻，在浇筑过程中，应按标准顺序、一定的设计厚度和方向，进行分层施工，一般分层厚度为30厘米；要尽量加快混凝土的施工速度，次层浇筑在前一层混凝土初凝或重塑之前进行浇筑，形成结构性整体性，如果是分层浇筑，要掌握新老混凝土的结合点，按相关规范进行操作。振捣混凝土时，遵循“快插慢拔”原则，用电安全第一，要将插入式振动棒插入下层混凝土5至10厘米左右，避免碰破波纹管，以及碰撞预应力管道，振捣完毕要慢慢拉出，不可快拉、快提，造成麻面或漏浆现象发生。控制振捣时间，以砼表面泛浆，没有气泡出现，砼密实为标准，完成振捣工作。浇筑底板与腹板交接位置时，要封住腹板内侧模板底口，确保混凝土不会出现内翻情况，预应力张拉安全；第三、浇筑混凝土后，要进行测温检查。铺好脚手板，站在踏板上操作，将“钢筋棍”沿着测量孔的位置插入，在规定深度的混凝土内，停留一段时间，待混凝土终凝前，缓缓地拔出钢筋棍，插入“标志测孔”的位置，编制序号，插上小旗标识。当发现施工部位的温度变化，显示异常时，要及时与相关部门联系，采取紧急措施进行补救。

四、结束语

以混凝土为主要材料的道路桥梁施工建设，浇筑过程是最重要的施工工序，极易受到温度的影响，做好预防工作，提高混凝土施工技术，广泛对科学的、先进的混凝土施工技术的应用，对道路桥梁施工的前期准备，混凝土浇筑施工过程及后期的质量保证，全面增强市政道路桥梁建设实力，打造优质的施工质量，建造市政道路工程建设的品牌工程。

参考文献：

[1]李捷宏.市政路桥混凝土施工技术研究[J].中国高新技术企业，2012（06）

[2]刘成江.混凝土施工技术在公路工程应用[J].黑龙江科技信息，2012（25）

[3]张波.分析路桥建设中的混凝土施工技术[J].门窗，2013（12）

[4]袁庆.浅谈公路水泥混凝土施工技术[J].青春岁月，2010（22）

[5]蒙建民.市政路桥混凝土施工技术探讨[J].科学之友，2013（10）

作者：刘磾

水泥混凝土低温施工研究论文 篇2：

马鞍山大桥桥面防水粘结材料的比选与应用

摘 要：根据安徽省马鞍山地区的气候及桥面铺装特点，提出几种桥面防水材料，通过技术性能的对比与分析，确定适合马鞍山大桥的桥面防水粘结材料。

关键词：马鞍山大桥；环保纤维；溶剂反应型；热撒铺改性沥青；防水粘结材料

1 橋面防水粘结材料的性能要求

针对不同地域的气候特征，沥青混凝土铺装层与桥面面板之间的粘结性和防水性是工程技术难点之一。因此，在防水粘结材料选择时，首要考察的性能指标如下：（1）防水性能；（2）粘结性和剪切性能；（3）耐高温和低温性能；（4）抗施工损伤性能；（5）与其他材料的协调性。

2 几种防水粘结材料的性能及施工工艺

针对安徽省马鞍山地区高温多雨的特点，为解决水泥混凝土桥面面层之间防水粘结材料的薄弱问题，挑选具有代表性的三种防水粘结材料进行性能及施工工艺的研究。

2.1 环保纤维增强型（三层/五层）桥面防水粘结材料

2.1.1 材料性能指标

2.1.2施工工艺

（1）施工机。采用专业化的施工队伍，施工机具包括：空压机、吹风除尘机、发电机、涂料喷涂机纤维切割器、机动车、各类滚排刷、兑料桶、涂料搅拌器等。

（2）施工操作。①处理基层；②喷涂3层或5层结构材料；③喷涂或涂刷反应型高渗透防水涂料；④喷涂同步纤维涂料；⑤喷涂反应型防水涂料

2.2 溶剂反应型防水粘结材料技术

2.2.1材料性能指标

2.2.2 施工工艺

（1）施工机具。采用专业化的施工队伍，施工机具包括：空压机、发电机、吹风除尘机、机动车、涂料搅拌器、涂料喷涂机或各类滚排刷、兑料桶等。

（2）施工操作。①处理基层；②喷涂或涂刷溶剂反应型防水粘结涂料。

2.3 热撒铺SBS改性沥青防水粘结材料

2.3.1 材料性能指标

2.3.2施工工艺

（1）施工机具。采用专业的机械化施工队伍，专用的洒布设备，具体配备情况如下：①改性热沥青洒布车1台以上（电脑控制，具备自动加热功能，洒布量精度控制±0.02kg/m2）；②碎石撒布车2～3台，具有自动撒布功能，能精确控制撒布量；③25t以上胶轮压路机1台；④吹风机4～6台；⑤配备施工人员不少于18人，油毛毡若干卷，以及扫把、水桶等。

（2）施工操作。①处理下承层；②喷洒改性沥青；③撒铺碎石；④碾压成型。

3 马鞍山大桥桥面防水粘结材料的比较与分析

3.1 技术性能比较

结合上述三种材料的技术特点及相关资料，对其技术性能进行比较，情况如下表所示：

下一工序间隔时间每层涂料涂刷4～6小时后，进行下一层涂膜，三层施工需24h，五层约需48h；后续施工可早可晚，不受限制夏季施工的最小间隔时间约2h，冬季施工的最小间隔时间不超过4h；4h后可进行后续施工碎石撒铺应紧跟热沥青洒布，施工后需养护24h，封闭交通，应尽快安排沥青混合料的摊铺。

3.2 性价比分析

从材料的技术性能表现分析，三种防水材料均能满足现行规范要求，且都具有优良的防水能力。

在粘结力和抗剪切能力方面，环保纤维增强型材料和溶剂反应型材料性能相对较好，均明显优于热撒铺SBS改性沥青材料。这主要是由于环保纤维增强型材料和溶剂反应型材料有较强的渗透能力，可明显提高粘结、剪切强度，而热撒铺SBS改性沥青流动性较差，很难渗透到水泥混凝土桥面。

在耐高低温方面，三种材料均具有良好的耐高温性能，但热撒铺SBS改性沥青的低温性能稍差。这主要是由于环保纤维增强型材料、溶剂反应型材料在防水涂料中添加了活性反应物质，有效地改善了低温性能。

在价格方面，热撒铺改性沥青的直接成本有一定优势，但从全寿命周期分析，环保纤维增强型防水材料最为经济，溶剂反应型材料次之，热撒铺SBS改性沥青材料最差。

3.3 施工和易性分析

从抗施工破坏及施工工艺分析，三种材料在桥面防水施工前，均需对水泥砼桥面进行抛丸、精铣刨等工艺。

环保纤维增强型防水材料施工速度较快，施工采用自制加工的施工机具，经短暂养护就能开放交通，抗施工刺破能力强并且可自行修复，能迅速开展下一道工序，实际使用效果最好。溶剂反应型施工最简便，不需要特殊机械或机具，对施工环境、工序和人员无特殊要求，抗施工刺破能力强，可迅速开放交通，对下一道工序开展基本没有影响，实际使用效果良好。 热撒铺SBS改性沥青方案一般都要具有加温保温和搅拌功能的热沥青洒布设备、碎石撒布车等大型施工机械，需专业的机械化施工队伍。施工工艺和工序要求较高，在实际施工过程中，由于工期进度要求、设备状况、施工人员操作熟练程度等情况的变化，导致实际使用效果不好，经常脱层失效。

3.4 安全环保性分析

采用改性沥青防水粘结层改性沥青的洒布温度为170～180℃，沥青高温分解挥发大量有毒气体，对环境造成影响。施工中还需撒布一层单一粒径碎石，增加了桥梁恒载，严重影响其安全性能。 溶剂反应型防水材料不含水分，常温施工，几乎不增加桥面重量，安全环保。环保纤维增强型防水材料无气味、无须现场热加工、用量少且有效期长，亦不增加桥梁荷载，对环境无污染，是一种安全环保的桥面防水材料。

综合以上三种防水粘结材料的性价比、施工和易性、安全环保等内容，再结合安徽马鞍山地区气候及桥面铺装结构特点，认为环保纤维增强型防水粘结材料具有无可比拟的性价比、较好的施工和易性和安全环保性能，因此，选用环保纤维增强型防水粘结材料作为马鞍山大桥MQ-18-B标段的桥面防水涂料。

4 结语

经过室内试验和现场测试，得出环保纤维增强型防水粘结材料具有耐高温剪切、耐碾压、绿色环保，可在桥面形成无接缝的弹性防水层，提高了水泥混凝土与沥青混凝土板块层间粘结强度等优点。目前，已在京承高速公路、京包高速公路、京津高速二通道等工程中使用，该材料将成为桥面防水施工的一大趋势。

参考文献：

[1]戴忧华，安超杰.基于现场试验的水泥混凝土桥面防水粘结层耐久性研究[J].交通运输工程与信息学报，2009（9）：44-48.

[2]姜华贵.聚酯玻纤复合材料在水泥砼桥桥面防水粘结层中的应用[D].重庆交通大学，2009.

[3]郭汉山.SBS改性沥青桥面防水粘结层施工控制技术[J].交通科技，2009（4）：103-105.

[4]JC/T 975- 2005道桥用防水涂料[S].中华人民共和国国家发展和改革委员会，2005.

[5]GB/T 16777- 2008 建筑防水涂料试验方法[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.中国国家标准化委员会，2009.

作者：杨敏

水泥混凝土低温施工研究论文 篇3：

浅析新疆冬季水泥混凝土道路的盐侵蚀机理

摘要:冬季养护部门一般通过撒融雪剂或盐进行除冰。但是融雪剂或盐对水泥混凝土构件表面的腐蚀性很强,采取上述养护方式往往缩短了水泥混凝士构件的使用寿命。通过研究,阐述了新疆冬季道路水泥混凝土构造物盐侵蚀机理。

关键词:冬季 道路 水泥混凝土 盐蚀

1 概述

新疆地区冬季寒冷,冰雪天气多,昼夜温差大,室外气温正负交替情况时常出现。另外该地区土地的严重盐渍化与除冰盐带来的各盐类化合物及其它腐蚀物质和冻融的共同作用,使水泥混凝土发生冻融破坏,并腐蚀水泥混凝土及锈蚀其内部的钢筋结构,破坏速度及程度远远超过普通水泥混凝土冻融破坏形式。再加上交通运输的作用,使得此类破坏情况非常普遍,但从外表看其损坏状态与普通冻融相类似。

调查发现,新疆地区冬季公路水泥混凝土构造物盐腐蚀现象十分普遍,轻者使各种构造物的功能受到影响,重者严重威胁到公路交通的安全。

2 病害机理分析

通过对新疆多个地区的公路小型构造物破损状况的调研,发现除了除冰盐腐蚀与冻融的综合破坏以外,水泥混凝土配合比设计及早期养生不当也是混凝土构件破损的主要原因之一,如水灰比高、孔隙率较大;材料选用时未严格把关,砂石材料质量差,矿质混合料集料级配波动大;对外加剂、掺和料使用不当,导致耐久性降低等等。小型构造物破损经常是上述因素综合交替作用的结果。

新疆日温差较大,冬季道路上所存在的除冰盐会与冰或雪交融,形成冰点比普通水低的盐水,使其周围的冰雪融化,从而造成连锁的消融现象。该过程不断进行,直到盐水浓度被稀释至过低的水平,不能继续融化冰雪为止。水泥混凝土在这样的环境下,极易受到盐溶液的侵入,所以说,氯离子被吸收是难以避免的。

2.1 外界氯离子对水泥混凝土的影响 水泥混凝土材料的劣化主要是有害物质侵入水泥混凝土内部的结果。氯盐侵入水泥混凝土内部主要通过孔隙内已存在的盐溶液离子浓度差进行,该浓度差提供驱动力,使得氯盐由高浓度区向低浓度区进行迁移。

氯离子在水泥混凝土内部的传输过程中,部分氯离子会与水泥混凝土胶凝材料的水化产物相结合,推迟了氯离子的迁移进度,在一定程度上可以延缓其对水泥混凝土中配筋的破坏。但这种结合是非稳态的,在水泥混凝土周围环境温度上升时,被结合的氯离子仍有可能释放成自由氯离子。所以仍能降低氯离子在水泥混凝土中的渗入程度。

2.2 水温因素的影响 新疆冬季盐冻循环下水泥混凝土破坏过程及机理非常复杂,结合以往理论研究,可首先分析水泥混凝土产生的冻融破坏。该破坏的发生应具备两个必要条件,一是水泥混凝土必须与水接触或具有一定含水量;二是构造物所处的自然环境必须存在反复交替的正负温度。水泥混凝土微孔隙中的水,在正负温度交替作用下,形成冰胀压力(水转变为冰的体积膨胀所造成的静水压力)和渗透压力联合作用的疲劳应力,在这种疲劳应力作用下的水泥混凝土产生了由表及里的剥蚀破坏。理论上,水泥混凝土毛细孔中含水量超过91.7%时就会产生很大的压力。当消融过后,冻结再次发生时,会产生不断的膨胀变化,当水泥混凝土的膨胀压力超过其抗拉强度时,毛细孔胀破,产生微裂纹,水泥混凝土发生破坏,从表面剥落直至完全瓦解,这是冻融破坏的基本类型。

由前述分析可知,盐溶液浓度差的出现,会造成水泥混凝土内部不同层面在受冰冻影响时结冰膨胀程度的差异,从而在某层面出现应力集中的情况,造成水泥混凝土破坏。浓度差使得盐溶液在水泥混凝土中较水溶液更易发生连续迁移,这种迁移会造成水泥混凝土内部饱水程度的增加,同时势必会带来较大的渗透压力,加剧水泥混凝土的破坏。研究表明,与水中冻融时的重量损失相比,氯化钠溶液中冻融时的重量损失会增加50%左右。盐溶液在过饱和时还会出现结晶膨胀现象,在水泥混凝土处于干湿交替循环的情况下,产生结晶膨胀破坏。

另外,道路除冰盐在冰雪融化这个物理变化过程中,会间接地从水泥混凝土表面吸收大量热量,使得冰雪覆盖层下的水泥混凝土温度骤降,引起低温冲击作用,产生温度应力,加剧水泥混凝土的冻融破坏。

2.3 自由Cl-(氯离子)的影响 并非水泥混凝土中的所有氯离子都会引起钢筋的腐蚀破坏,只有自由Cl-(氯离子)才能对钢筋起到破坏作用。在碱性或中性溶液中,钢筋一般比较容易钝化,而氯盐离子的存在则能缓解或者防止钝化的出现。钢筋水泥混凝土硬化后,外界氯离子通过渗透作用从水泥混凝土毛细孔中进人。透过水泥混凝土保护层渗透进入的氯离子尽管一般不改变钢筋周围的碱性环境,但它被吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,与钝化膜氧化铁中的铁离子结合,生成为易溶的二价铁与氯化物的复合物(绿锈)。绿锈可向钝化膜外渗出,遇到含氧较多的介质时,又分解为铁的氢氧化物(褐锈),再放出氯离子,而重新放出的氯离子又从钢筋阳极区带出更多的二价铁离子。所以氯盐对钢筋去钝化起到促进催化作用,但并不改变锈蚀产物的组成。失去钝化膜的保护作用,钢筋极易发生腐蚀。锈蚀的钢筋体积膨胀,挤压破坏水泥混凝土,从而产生顺筋破坏。氯离子的半径很小,具有很强的穿透能力,比其它阴离子更易渗入钝化膜。实验表明,普通水泥混凝土在浓度为8.0%的NaCl溶液中浸泡60天,氯离子的渗透深度可达2.0cm。

关于水泥混凝土结构被破坏时的临界氯离子浓度问题,已被许多研究者提出。实验证明:水泥混凝土拌合物中,氯离子含量只要有水泥重量的0.035%,就足以使水泥混凝土中的钢筋局部钝化。已有研究表明,产生水泥混凝土中钢筋锈蚀的氯离子浓度临界值与PH值临界值间存在着一定的关系。例如Hausman发现当Cl-1/OH-1

>0.6时,钢筋开始发生腐蚀破坏。

2.4 处置对策 针对水泥混凝土盐腐蚀特点,我们认为,提高水泥混凝土抗盐腐蚀的关键是隔断盐侵蚀的途径,即有效减少水泥混凝土的外部开口空隙。为此,应从提高水泥混凝土的密实性以及表面涂覆涂层材料方面采取措施。

3 结束语

综上所述,可以得出如下结论:

3.1 新疆冬季道路水泥混凝土构造物盐侵蚀现象较严重。若水泥混凝土拌和物中,氯离子含量只要有水泥重量的0.035%,就足以使水泥混凝土中的钢筋局部钝化。产生水泥混凝土中钢筋腐蚀的氯离子浓度临界值与pH值临界值间存在一定的关系。

3.2 氯盐侵入水泥混凝土内部主要是通过孔隙内已存在的盐溶液的离子浓度差进行,该浓度差提供驱动力,使得氯盐由高浓度区向低浓度区进行迁移。

3.3 盐溶液浓度差的出现,会造成水泥混凝土内部不同层面在受冰冻影响时,结冰膨胀程度的差异,从而在某层面出现应力集中的情况,造成水泥混凝土破坏。

3.4 道路除冰盐在冰雪融化这个物理变化过程中,会间接地从水泥混凝土表面吸收大量热量,使得冰雪覆盖层下的水泥混凝土温度骤降,引起低温冲击作用,产生温度应力,加剧水泥混凝土的冻融破坏。

3.5 普通水泥混凝土在浓度为8.0%的NaCl溶液中浸泡60天,氯离子的渗透深度可达2.0cm。

参考文献:

[1]樊海滨.国外溶雪材料在冬季除雪中的使用[J].筑路机械与施工机械化.2006.(11).

[2]李波,梁洪国,路面预防性养护设备管理分析.长安大学研究生学术论文集.长安大学研究生04年学术年会论文集.

[3]JTG.D62—2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.

作者：邓 艳