外加劑在北方機場混凝土施工中的應(yīng)用研究

馬帥

摘?要：隨著國家正處于高速發(fā)展科技時代，動車、高鐵的迅猛發(fā)展，海洋探索和太空探索也逐漸進入人們的視野，在未來中國將史無前例的登上太空探索宇宙，與此同時各種基礎(chǔ)建設(shè)一直在不斷加進，鐵路建設(shè)以及機場建設(shè)。對于北方的機場建設(shè)，存在一定的挑戰(zhàn)性，溫度較低，施工環(huán)境極其惡劣，最主要的是混凝土在施工中受環(huán)境因素影響較大，冬季施工時極易出現(xiàn)質(zhì)量問題，所以需對混凝土材料摻入外加劑。對外加劑在北方機場混凝土施工中的應(yīng)用做了進一步的分析與需注意的安全問題。

關(guān)鍵詞：外加劑;混凝土;北方機場

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.17.099

1?前言

在機場建設(shè)中應(yīng)引進更多的新技術(shù)、 新手段、新工藝，將這些新穎的方法投入到機場建設(shè)中，使得機場施工中的科技含量、 施工效率、 施工質(zhì)量都得到大幅度的提升。在北方機場混凝土施工時，冬季時間較長，溫度很低，環(huán)境極為惡劣，混凝土施工受到自然條件后極易出現(xiàn)質(zhì)量問題。在冬季施工中特別注意混凝土從拌合、運輸、攤鋪、澆筑、養(yǎng)護的施工，以確保北方機場施工中的混凝土質(zhì)量。

2?北方機場施工概況

機場施工主要分為橋梁工程、通道工程、圓管涵工程、裝飾工程以及各種管線工程等。

施工前需先科學謹慎的選擇合理的施工方案，重點把握施工環(huán)節(jié)細節(jié)管理。可通過多次試驗的方法來論證已選用的施工方案的科學合理性，并進行可行性分析。施工單位應(yīng)嚴格按照已批準的施工方案來操作，在某些超過一定規(guī)模范圍性的危險性比較大的工程之中必須進行編制專項的施工方案，并由施工單位進行組織特定專家來對專項方案進行論證。其中包括了深基坑、模板及支撐工程、起重及吊裝工程、安裝和拆卸工程、腳手架工程等。施工技術(shù)質(zhì)量標準及精度應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求，并根據(jù)周邊自然地理環(huán)境進行前期調(diào)查。

在機場建設(shè)中，關(guān)鍵是機場基礎(chǔ)工程的施工，包括道路基礎(chǔ)和橋梁基礎(chǔ)的混凝土施工，道路工程混凝土的施工直接影響到機場運營期間的安全問題，橋梁工程混凝土的施工直接影響到主流交通的運營。北方路基和橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)面臨地勢復(fù)雜、施工不易、施工效率低下等多重困難，為克服這些困難，必須采用新技術(shù)、新方法。

在基礎(chǔ)工程上受季節(jié)性環(huán)境因素限制，以下為冬季混凝土施工基本要求：

（1）冬季施工條件為當施工現(xiàn)場環(huán)境日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5℃，或最低環(huán)境氣溫低于-3℃時，施工中既要防凍，又要快速，以保證混凝土得質(zhì)量。

（2）為了保證混凝土出料溫度不低于10℃，應(yīng)在混凝土攪拌站搭設(shè)棚罩或其他擋風設(shè)施，混凝土達到澆筑地點時所需攤鋪溫度不得低于5℃，并準備好防凍覆蓋和擋風、加熱、保溫等物資。

（3）混凝土板彎拉強度低于設(shè)計規(guī)范要求時不得受凍。

（4）在北方機場混凝土施工中應(yīng)盡量縮短施工工序的時間，組織快速施工。

（5）基礎(chǔ)工程的混凝土養(yǎng)護時間不得少于21d。

3?北方機場的混凝土施工

北方機場道路、跑道及橋梁均采用鋼筋混凝土材料，混凝土施工主要工序為混凝土配合比設(shè)計、攪拌、運輸、澆筑及養(yǎng)護等內(nèi)容。

混凝土原材應(yīng)盡量選用強度等級較高的硅酸鹽水泥、普通水泥或道路水泥。礦渣水泥因耐磨性能較差，不應(yīng)使用。盡量降低水灰比，同時保證足夠的水泥用量，在可能的情況下選擇質(zhì)地堅硬（耐磨性好）的集料，施工中應(yīng)將混凝土混合料振搗密實，盡量提高道面的強度。

混凝土配合比必須滿足其適用的經(jīng)濟性、工作性和耐久性，其次在于混凝土的彎拉強度。在不同的攤鋪方式下注意混凝土中含氣量、最大用水量及最大水灰比等參數(shù)，并符合相關(guān)規(guī)定。根據(jù)配合比設(shè)計在實驗室內(nèi)進行彎拉強度、坍落度、含氣量等各項指標的試驗，并取得計算參數(shù)。

間歇式拌合設(shè)備為混凝土攪拌首選設(shè)備，同時生產(chǎn)前間歇式拌合設(shè)備必須進行標定和試拌，所得的配料計量偏差應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。在拌合前需對拌合物的凝聚性、均勻性及強度穩(wěn)定性進行測試，最后通過試拌確定混凝土的最佳拌合時間。

通過施工進度、混凝土的運量、拌合站與澆筑點的運距及路況信息等，確定混凝土罐車運輸所選配得車型及數(shù)量。一般規(guī)定混凝土罐車運輸至澆筑地點時的最長時間不得超過混凝土的初凝時間。

混凝土罐車運輸至澆筑地點，在監(jiān)理人員監(jiān)督下進行坍落度試驗，坍落度大小決定混凝土質(zhì)量的好壞，如果不符合要求，需進行進一步的改良或退換。混凝土澆筑前道路工程及橋梁工程的模板安裝應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定及要求，如平面位置、構(gòu)建標高、及預(yù)埋件等。混凝土澆筑前模板應(yīng)安裝較為穩(wěn)固、平順、接縫緊密，且不得出現(xiàn)錯臺，模板與混凝土接觸面必須涂抹隔離劑，防止拆模時混凝土與模板粘結(jié)在一起，無法順利脫模。模板安裝完成后，經(jīng)自檢后上報監(jiān)理進行檢查，合格后方可澆筑混凝土。

混凝土澆筑時應(yīng)注意其后期的養(yǎng)護，及時進行噴灑養(yǎng)護劑或保濕覆蓋進行養(yǎng)護。混凝土強度達到棱角不被破壞時可以拆除不受力的側(cè)模，混凝土強度達到設(shè)計強度則可進行拆除底模。北方機場晝夜溫差較大，可進行保溫或加熱養(yǎng)護，可采用保溫濕養(yǎng)。養(yǎng)護時間一般為14至21天。

4?北方機場混凝土施工中外加劑的作用

北方地區(qū)機場基礎(chǔ)混凝土受環(huán)境影響，其耐磨性、抗凍性、抗開裂及抗沖擊等耐久性成為主要問題。混凝土的耐久性破壞將影響機場運營期的安全問題，最終導(dǎo)致機場無法運營，不得不進行不斷的維修甚至返工，從而造成極大的浪費。因此在北方機場施工混凝土時應(yīng)采用外加劑提高混凝土的抗凍性、抗開裂、抗沖擊及耐磨性能，減少路面的修補，延長基礎(chǔ)的使用壽命。

水泥、粗細骨料、礦物摻合料、外加劑和水為混凝土主要原材料。在混凝土內(nèi)摻入礦物粉料，可配制成較高強度的混凝土。可在混凝土內(nèi)摻入的礦物粉料包括優(yōu)質(zhì)的粉煤灰、磨細的天然沸石粉及礦渣粉等。而北方基礎(chǔ)混凝土最常用的外加劑有：早強劑、減水劑、引氣刑、防凍劑等。

北方機場基礎(chǔ)施工，溫度較低，為了適時加快工程的進度并節(jié)省工期，通過在混凝土摻入早強劑使混凝土快速凝結(jié)，常見的早強劑是氯化鈣、硫酸鈉、硫酸鉀等早強劑。使用早強劑混凝土早期的強度可以得到顯著的提高，并在混凝土后期的凝結(jié)過程中不會產(chǎn)生其他顯著的影響。早強劑摻入混凝土的主要原理為：加速水泥的水化過程，提高早期混凝土強度的增加，既具有早強和減水增強功能。

混凝土運輸過程中，混凝土中的水容易蒸發(fā)，以至于達到澆筑地點坍落度較小，此時應(yīng)摻入減水劑。減水劑是一種表面的活性材料，這種材料在摻入混凝土后，能夠?qū)λ嗟念w粒起到一定的擴散作用，并把水泥中凝膠體的水從游離中脫離出來，使游離水得到一定的釋放，從而減少水的和易性，從而達到節(jié)約水泥并提高強度的作用。

在寒冷地區(qū)施工中，混凝土同時需要摻入引氣劑，這種引氣劑能夠在混凝土中產(chǎn)生比較小的封閉式的氣泡，在進行改善的過程中，利用混凝土的和易性，可以提高抗凍性以及抗?jié)B性，在摻有的引氣劑的混凝土也可作為灌漿混凝土使用。

北方機場混凝土施工最重要的外加劑為防凍劑，混凝土在低溫下?lián)饺敕纼鰟┖蠡炷恋挠不瘯a(chǎn)生一定的變化，并能讓混凝土在規(guī)定養(yǎng)護的條件下達到預(yù)期的混凝土強度和剛度，防凍劑同時可以阻止低溫下水分的結(jié)冰。保證了低溫下混凝土的正常施工，降低混凝土拌和物中的冰點。同時可以與減水劑、引氣劑等外加劑一起使用，防凍效果達到最佳狀態(tài)。在寒冷季節(jié)施工時使用，可用于各種機場基礎(chǔ)混凝土工程。

5?結(jié)語

混凝土外加劑的應(yīng)用使得混凝土在低溫狀態(tài)下可實現(xiàn)預(yù)期的性能，使得機場混凝土施工更為高效、安全與可控，其穩(wěn)定性、剛度及強度有很大的提升。運用理論與試驗的方法進一步對混凝土在外加劑的作用下所能達到的效果進行驗證，可知外加劑的摻入使得混凝土達到高強度性能，為此機場混凝土施工有必要考慮外加劑的使用，并應(yīng)做出更多的推廣。

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