老张在北方做电力施工十几年,冬天的活没少干。有人问零下十度能不能打水泥电线杆的混凝土基础,他的回答是:能打,但要讲究方法,硬干肯定出质量问题。混凝土这东西,怕冻,零下十度不采取措施直接浇筑,水泥水化反应几乎停滞,强度发展不了,冻融一循环,混凝土就酥了。
国家标准GB 50233《110kV至750kV架空输电线路施工及验收规范》和GB 50164《混凝土质量控制标准》对冬季施工有明确规定。室外日平均气温连续五天低于五摄氏度,或者最低气温低于零摄氏度,就进入冬季施工期。冬季施工混凝土,核心目标是保证混凝土在达到临界强度之前不冻结。临界强度一般是设计强度的百分之三十,C30混凝土就是9兆帕。零下十度的环境下,如果不采取任何措施,混凝土要冻坏,强度永远上不去。
老张说的第一个办法是加防冻剂。防冻剂能降低混凝土的冰点,让混凝土在负温环境下继续水化。常用的是亚硝酸钠、亚硝酸钙、尿素类防冻剂,掺量根据气温调整。零下五度到零下十度,一般掺水泥重量的百分之二到四。加防冻剂的混凝土,拌合水要加热,但不能超过六十度,水泥不能直接和热水接触,要先加砂石再加水泥,防止水泥假凝。老张说,加防冻剂是最经济的办法,每方混凝土多十几块钱成本,但施工方便,不需要搭建保温棚。
第二个办法是加热拌合水和骨料。把水加热到四十到六十度,砂石加热到二十到四十度,拌出来的混凝土出机温度能到十度以上。浇筑入模后,即使环境温度零下十度,混凝土内部温度也能保持正温一段时间,在这段时间里强度发展到临界值,就不怕冻了。老张说,加热水的办法适合小方量浇筑,大方量的加热跟不上,而且燃料成本高。他算过,一立方米混凝土把水从十度加热到五十度,需要烧五到八公斤煤或者三公斤柴油,大批量施工不划算。
第三个办法是保温覆盖。浇筑完以后,在混凝土表面盖两层棉被或者土工布,再盖一层塑料薄膜防风。对于电杆基础来说,基础体积不大,散热快,单纯覆盖可能不够。老张的做法是在基础周围搭一个简易保温棚,用钢管和彩条布搭个罩子,里面生两个煤炉或者电热器,把棚内温度保持在五度以上。保温棚的成本一个大概两三百块,但能保证混凝土质量。老张说,如果是重要的线路或者大规格电杆,保温棚的钱不能省。
第四个办法是用早强型水泥或者早强剂。早强水泥水化快,放热早,能在短时间内产生较多热量,抵抗外界低温。普通硅酸盐水泥换成早强型,或者普通水泥里掺百分之三的早强剂,都能缩短混凝土达到临界强度的时间。老张的经验是,加早强剂后,混凝土十二小时就能达到临界强度,不加的要二十四小时以上。在零下十度的环境下,这十二小时的差距可能就是冻坏和不冻坏的分界线。
第五个办法是调整配合比。降低水胶比,减少用水量,混凝土的孔隙率低,抗冻性就好。水胶比从0.5降到0.4,抗冻性能能提升一个等级。同时适当提高水泥用量,每方混凝土多放二十到三十公斤水泥,水化热多了,内部温度能高两度。老张说,配合比调整要和试验室沟通,不能自己随便加,水泥加多了混凝土收缩大,可能产生裂缝。
老张最后提醒,冬季施工一定要做好测温工作。浇筑前测混凝土的出机温度和入模温度,浇筑后每四小时测一次内部温度,直到混凝土达到临界强度。测温记录要存档,万一出问题有据可查。他见过一个施工队,冬天赶工期,零下十二度浇筑基础,什么措施都没做,结果开春一检查,基础混凝土强度只有设计值的百分之四十,全部返工,损失三十多万。
老张说,零下十度打基础不是不能干,关键是要有预案、有措施、有检查。别为了赶工期硬上,质量是底线,冻坏一次,前面的活全白干。