冬期混凝土工程质量控制

肖 建

(山西二建集团有限公司，山西 太原 030013)



冬期混凝土工程质量控制

肖 建

(山西二建集团有限公司，山西 太原 030013)

介绍了冬期施工期限界定及混凝土的受冻机理，并对冬期施工中常用的综合蓄热法进行了阐述，从混凝土拌制、运输、浇筑、养护、检查等方面，探讨了冬期混凝土施工技术，从而满足工程进度及质量要求。

冬期施工，混凝土，综合蓄热法，质量检查

1 冬期施工期限界定及混凝土受冻机理

当室外日平均气温连续5 d稳定低于5 ℃即进入冬期施工，相反，连续5 d高于5 ℃即可解除冬期施工。这种界定要求通常工程技术人员都了解，但往往在未达到冬期施工条件之前，会遇寒流突袭，出现气温骤降的现象，当气温降到0 ℃以下时，也应按冬期施工要求执行，这一点应引起工程技术人员重视，及早进行冬期施工技术组织准备，防患于未然。

混凝土由水泥、粗细骨料、水、掺合料及外加剂组成，在一定温度下，水泥水化作用后使混凝土初凝、终凝，强度逐渐提高，达到设计强度要求。水泥水化反应的速度主要与水泥品种有关，同时和混凝土组成成分比例、养护温度有直接关系，温度越高水化反应越快，反之越慢。在冬期施工时，混凝土浇筑成型后，如不采取任何措施使其达到负温条件，混凝土中的水会结冰，此时固态的水无法使水泥发生水化反应，因此，混凝土强度无法增长，水在变成冰时体积大约达到原来的1.09倍，水由液态变成固态时，混凝土在强大的膨胀应力作用下相应产生膨胀，导致发生破坏。如在未达到受冻临界强度发生冻害，使混凝土结构得以破坏，即使当养护温度达到正温时, 强度增长也受到限制，影响结构构件的正常使用。由此，冬期混凝土工程在未达到受冻临界强度前，提高混凝土温度或采取措施降低水的冰点，避免早期受冻是关键。

2 综合蓄热法概述

综合蓄热法指掺早强剂或早强型复合外加剂的混凝土浇筑成型后，利用原材料加热以及水泥水化反应放热，并采取适当保温措施延缓混凝土冷却，在混凝土温度降到0 ℃以前达到受冻临界强度的施工方法。当室外气温不低于-15 ℃时，冬期混凝土工程采用综合蓄热养护法施工，可选用较低的受冻临界强度，不小于4.0 MPa即可停止保温，操作简单、便于施工，投入的外界人工热源极少，可降低能耗和材料消耗。因此，在混凝土冬期施工中，综合蓄热法是较为常见的混凝土养护方法。

3 混凝土施工

3.1 混凝土拌制

冬期露天堆放的骨料要覆盖，雨雪过后及时清理冰雪、冻块，混凝土配料时不得含有冰雪。混凝土先采用热水拌合，如达不到热工计算要求时，也要提高骨料温度。加热时随时进行测温，保证达到热工计算且温度不超标。水和骨料的加热温度与水泥强度等级有关：水泥强度等级小于42.5时，水温不超过80 ℃，骨料温度不超过60 ℃；水泥强度等级42.5，42.5R及以上时，水温不超过60 ℃，骨料温度不超过40 ℃。当不能满足要求时，可将水加热到100 ℃，但必需先将水和骨料拌合后再加水泥，水泥不能和温度超过80 ℃的水直接接触。拌制混凝土应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级不小于 42.5，水泥不能加热，袋装水泥应存放在暖棚中，散装水泥罐外壁设保温层。单位体积混凝土中的水泥用量不宜少于 280 kg,混凝土水灰比不应大于0.55，混凝土搅拌时间比常温时延长30 s～60 s，商品混凝土出罐温度不宜低于15 ℃。混凝土中掺加的外加剂应进行复试检验，检验数据符合GB 50119混凝土外加剂应用技术规范的规定方可使用。氯盐类外加剂在钢筋混凝土中使用时，掺量不得超过水泥重量的 1%，氯盐类外加剂在素混凝土中掺量不得大于水泥重量的3%,规定不得掺加氯盐的钢筋混凝土中严禁使用氯盐外加剂。

3.2 混凝土运输、浇筑

冬期混凝土工程施工前，编制专项施工方案并对参与冬施人员教育培训，做好技术、组织准备，施工现场准备好保温设施和材料。给商品混凝土搅拌站下发需用计划时，详细准确地提供混凝土浇筑部位、强度等级、计划用量、混凝土保温条件及有无特殊要求等。混凝土浇筑现场、搅拌站和运输车辆之间保持通讯畅通, 保证生产运输的连续性,缩短运输时间,降低运输过程热量损失，考虑商品混凝土在运输过程中的热量损失，要求在商品混凝土出罐时不低于15 ℃，浇筑到作业面时不低于5 ℃。

浇筑混凝土前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，如必须用水冲洗时，要采用热水冲洗后及时浇筑混凝土，以防水冻结后在混凝土中形成隔离层或孔洞。用温度不低于40 ℃的热水润管，以防管内接冰,润管用水不得放入模板内,不得将润管砂浆集中在一处,要均匀散开。浇筑过程严禁私自往罐车内加水，如果混凝土坍落度过小难以泵送,可在混凝土搅拌站技术人员的指导下,适量添加随车带的高效减水剂,搅拌均匀后仍可继续使用,如果混凝土的坍落度过大,做退货处理，严禁随意使用。当分层浇筑混凝土时,对已浇筑的部位临时保温，在下一层浇筑时，已浇筑的混凝土不得低于2 ℃。冬期混凝土初凝时间一般为8 h～10 h,终凝时间为12 h～14 h，适当把握好抹面时间,抹面后及时覆盖塑料薄膜并加盖保温材料养护,以保证混凝土初凝前不受冻。按混凝土取样批量留设试块，每批留设4组试块，分别用于检测：28 d标养强度、同条件养护受冻临界强度、同条件养护转常温强度、同条件等效养护龄期达到600 ℃·d。

3.3 混凝土养护

冬期混凝土养护，综合蓄热法是最常用且经济的养护方法，应优先采用。在施工环境最低温度不低于-15 ℃时，拌合混凝土时将水、骨料按规定温度加热，并掺入一定比例的外加剂，使混凝土入模温度达到5 ℃以上，通过水化放热、蓄热保温或短期人工外界加热，使混凝土冷却至0 ℃前或外加剂规定的负温前达到受冻临界强度，停止保温措施后强度继续增长,混凝土达到设计的强度等级。

混凝土浇筑后及时覆盖保温材料，通过热工计算确定保温材料的厚度，覆盖保温材料要保持严密，对临边、易散热的部位保温材料的厚度是其他部位的2倍～3倍。保温材料随浇筑收面顺序依次覆盖，严禁踩踏脚印。保温材料固定牢靠，以免大风将保温层吹开，使混凝土失水和受冻。如通过上述保温措施达不到热工计算养护温度要求，可将作业层封闭后进行人工加热提高环境温度。

混凝土养护期间，测温工作是关键。在浇筑混凝土时，要预埋好测温孔，按照施工方案进行测温,保证测温次数和数据真实。测温人员及时对记录进行数理统计，关注温度变化规律，如发现降温过快立即通知项目负责人并采取加强措施,资料员将完整的测温记录归入技术档案。采用综合蓄热养护法时，混凝土在未达到受冻临界强度之前，每4 h～6 h测一次温，达到受冻临界强度之后，方可停止测温。大体积混凝土测温还需符合GB 50496大体积混凝土施工规范。

冬期施工混凝土养护注意事项：

对柱顶、悬挑小型构件等保温薄弱部位要重点检查保温覆盖情况，关注混凝土早期养护温度,不能满足要求时，采取加强保温措施。养护期间保持覆盖保温的完整性，如测量放线时要小范围依次掀开保温材料，相应依次及时覆盖。混凝土达到停止保温强度，但与外界温差大于20 ℃时，延长保温时间，使混凝土温度逐渐和环境温度接近，防止出现温度裂缝。

3.4 受冻临界强度测定

冬期施工混凝土工程的保温期限主要根据混凝土的早期强度决定，保温时间过短会使混凝土早期受冻，保温时间过长必将增加费用。合理控制停止保温时间，不但便于组织施工，还可以有效提高保温材料的周转率，降低工程施工成本。但在没有依据的情况下过早停止保温，会导致混凝土早期受冻及出现温度裂缝，甚至发生质量事故。目前,大多数的工程项目通过测试混凝土试块的抗压强度确定混凝土构件是否达到受冻临界强度，决定停止保温时间。完全按这种方法确定时间，有一定的弊端，同时，测定试块强度较为复杂且必须多留置试块，在预压试块不符合要求时以备用，实际操作起来工作量大。利用混凝土成熟度推算早期强度简便易行，是一种很好的方法，可以在实际中直接指导施工。特别在混凝土成熟度不大于840 ℃·d 时，前期混凝土的强度增长与时间、温度之间的关系比较直观、准确,为工程实体准确确定受冻临界强度、停止保温时间可提供可靠的理论计算依据。通过成熟度推算混凝土早期强度时，选用的混凝土养护温度和大气温度记录必须真实、可靠，以保证成熟度推算早期强度的准确性。

3.5 混凝土质量检查

1)检查表面，看是否受冻、有收缩裂缝；在保温时是否损坏混凝土，表面是否留有脚印，棱角有无破坏；施工缝部位是否受冻。

2)检查同条件试块是否在与结构实体相同的环境养护，保证试块反映的强度真实、有代表性。

3)检查成熟度计算，应用成熟度法推算早期强度时选用的测温数据是否真实有效、符合实际。

4 结语

在冬期施工中要保证混凝土工程质量,必须采取必要的技术组织措施，要从控制商品混凝土拌制、运输、浇筑、养护、受冻临界强度控制入手，严格按照标准规范要求执行,以避免混凝土工程在冬期施工中留下质量隐患，从而提升工程质量。

[1] GB 50204—2015,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2] GB/T 50107—2010，混凝土结构工程施工规范[S].

[3] JGJ/T 104—2011，建筑工程冬期施工规程[S].

The quality control of winter concrete engineering

Xiao Jian

(ShanxiSecondConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030013,China)

This paper introduced the winter construction period definition and cold mechanism of concrete, and elaborated the commonly used comprehensive thermal storage method in winter construction, from the concrete mixing, transportation, pouring, maintenance, inspection and other aspects, discussed the winter concrete technology, so as to meet the engineering schedule and quality requirements.

winter construction, concrete, comprehensive thermal storage method, quality inspection

1009-6825(2017)09-0201-02

2017-01-15

肖 建(1975- )，男，工程师

TU712.3

A