冬季灌浆料凝固时间的影响因素及控制措施
在低温环境下,灌浆料的凝固时间会受到显著影响。普通硅酸盐水泥基灌浆料在5℃以下时,初凝时间可能延长至8-12小时,而终凝时间可达24-36小时。当温度降至0℃以下,水泥水化反应速率降低60%-70%,导致强度发展缓慢,28天强度可能损失30%-50%。
材料性能对凝固时间的影响主要体现在三个方面:
1. 胶凝材料体系:采用硫铝酸盐水泥或掺加早强剂(如硝酸钙、氯化钙)可将初凝时间缩短至2-4小时。复合使用42.5级硅酸盐水泥(掺量60%)和硫铝酸盐水泥(掺量40%),在-5℃环境下仍能保持4-6小时的初凝时间。
2. 骨料特性:使用级配良好的石英砂(细度模数2.3-2.6),粒径控制在0.15-4.75mm范围内,可减少20%的需水量,从而降低低温下的凝固延迟。
3. 外加剂配伍:复掺0.1%-0.3%的聚羧酸减水剂与2%-3%的防冻剂(亚硝酸钠+尿素),能使灌浆料在-10℃环境保持正常凝结。
施工工艺控制要点包括:
- 预热处理:将原材料加热至15-20℃,拌合水温控制在35-40℃,可使拌合物出机温度达到10℃以上。
- 保温养护:浇筑后立即覆盖聚乙烯薄膜(厚度≥0.12mm)和岩棉被(50mm厚),维持内部温度在5℃以上至少72小时。
- 水胶比控制:将水胶比严格控制在0.28-0.32范围内,每增加0.05的水胶比,在5℃环境下凝固时间延长约30%。
环境参数的监控要求:
施工时应实时监测环境温度、湿度和风速。当风速超过6m/s时,表面水分蒸发速率提高3-5倍,需设置挡风屏障。相对湿度低于60%时,应采用喷雾加湿措施,防止塑性收缩裂缝。温度监测应每2小时记录一次,重点监控结构阴角等易冻部位www.mldhj.com。
配合比设计需考虑冬季施工特点:
典型冬季灌浆料配合比为:水泥450kg/m³,硅灰30kg/m³,砂680kg/m³,减水剂1.8kg/m³,早强剂12kg/m³。该配比在-5℃环境下,3天抗压强度可达25MPa,流动度保持在280mm以上。采用粒径5-10mm的陶粒作为骨料时,导热系数可降低40%,有利于温度保持。