導語：如何才能寫好一篇混凝土防凍劑，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：防凍劑；混凝土性能；研究現狀

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

引言

國家在《建筑工程冬期施工規程》CJGJ/T104-2011)中規定：要研究防凍劑對混凝土性能方面的影響，就必須結合當地氣象資料。所謂的進入冬期施工就是指室外日平均氣溫連續5d穩定低于5℃。所以，根據這一規定，我們所在的東北地區在施工中經歷冬期施工的頻率是很高的。冬期施工時對于混凝土防凍劑的應用，防凍劑對混凝土性能影響到底有多大，這就要求相關的管理人員和施工人員在進行現場管理或者現場施工時，根據現場狀況，施工進度等各方面綜合考慮，具體問題具體分析。

一、防凍劑的作用機理

根據相關調查，測定了摻防凍劑水泥漿在-1oC溫度下養護的化合水量得出以下結論：其一為摻防凍劑水泥漿確實發生水化反應，而不摻者則基本無水化反應，證實了防凍劑的有效作用；其二為不同液灰比的水泥比，具有不同的結合水量，顯現出不同的水化速度。由相關數據顯示，在某一負溫度下，摻入防凍劑，會使新拌混凝土不完全凍結，即保持有液相。其液相的濃度只與溫度有關，因而保持恒定，可用：式計算出。式中：L/C為液灰比；A為防凍劑摻量(g /100 g水泥)；凡與冰平衡的液相濃度(g/100 g水)。

液相水量的多少可用液灰比表示，用式和式可以計算出，對惰性防凍劑而言，其值相對恒定。液相的存在，使水泥可以水化，而水泥水化消耗水也不會使液相濃度增大，因而液灰比依然相對恒定。其原因是與液相平衡的冰融化，以保持液相濃度不變，融化量與水泥水化消耗的水量相同。因此，水泥水化有相對恒定液相水，可以不斷進行，從而混凝土強度增加。水泥漿終凝后所形成的毛細孔，會使其內部液相冰點降低，故會增大液灰比；較粗的孔對液灰比無影響。活性防凍劑部分參加水泥的負溫水化反應，殘余量較少，根據以上公式可以得出液灰比相應減小。

二、防凍劑對混凝土性能的影響

（一）對新拌混凝土性能的影響

1.新拌混凝土工作性能。不同的防凍組分對混凝土工作性的影響不盡相同。亞硝酸鈉對混凝土的早期塑化作用，混凝土坍落度有所提高。然而，亞硝酸鈉提高了混凝土的堿度加速了C3A的溶解，從而生成更多的鈣礬石，導致流動性下降；乙二醇作為一種非離子型表面活性劑，吸附在水泥顆粒表面，可以使水泥顆粒更好地在溶液中分散，同時也減緩了水泥顆粒擴散的速度，起到緩凝的作用，所以摻加乙二醇的混凝土初始坍落度有所提高，而30min坍落度損失大大降低，并隨乙二醇摻量的增加，這種現象越來越顯著；摻加硝酸鈣的混凝土，其初始坍落度變化不明顯，30min坍落度損失隨摻量增加而明顯增大。

2.混凝土凝結時間。防凍劑中的早強組分(如碳酸鉀、氯化鈣等)往往會縮短混凝土的凝結時間，有利于混凝土的硬化；但是有機類防凍劑(如乙二醇等)會造成混凝土凝結時間增長。如果把握不好凝結時間就有可能對施土造成不便，因此應合理的選用防凍劑或者通過不同組分的復合調節混凝土的凝結時間。

3.防凍組分對混凝土力學性能的影響。防凍劑都可以有效的減小負溫混凝土的力學性能指標損失率。李中華等通過實驗證明在負溫條件下研究表明，摻防凍劑的負溫混凝土力學性能明顯優于不摻時負溫混凝土的力學性能。如摻用乙二醇和減水劑復配的液體防凍劑，摻量為膠凝材料的2.5%時，混凝土早期強度能提高30%~40%，而后期強度增長20%左右。摻防凍劑的混凝土立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、抗折強度、靜彈性模量等各項力學性能參數，較未摻防凍劑的混凝土都有所提高。這是因為防凍劑中的某些組分如亞硝酸鈣可降低混凝土中孔溶液的冰點，混凝土在負溫下也可以進行緩慢的水化。普通混凝土受凍時，內部結構受到破壞，強度損失較大，主要由于水的“宏觀規模析冰”所致，但摻入防凍劑后，強度損失很小。這一現象主要是由于冰晶畸變所致，對結構破壞甚微。純水凍結時，冰晶體呈板狀結構，質地堅硬，但摻防凍劑后，使得大孔中的水的冰點降低了，改變冰晶形態，冰結構發生很大變化，呈鋸片狀、樹枝狀、羽絨狀等層狀結構，層間填充液相體，質地疏松，強度很低，使得冰凍時的膨脹力顯著減小。例如，黑龍江省寒地建筑科學研究院在20世紀90年代初開展的防凍劑對負溫下水的冰晶變形影響證明：在防凍劑的作用下，可實現大規模析冰變為微觀細小狀碎冰，從而說明防凍劑能夠破壞冰晶的聚集作用并釋放出部分不凍水。由于有液相的存在，在負溫下仍能促進C-S-H網絡結構。由此可見，防凍劑的加入可使混凝土的孔結構盡快形成，減少自由水量以及促使冰晶體缺陷異變，降低結冰膨脹破壞程度。另外防凍劑中的一些成份，如NaN03和NaCI等物質，與水泥中的C3A反應后，可以提高早期強度，同時改變孔結構中液相水的分子排列方式，擾亂冰晶形成的空間、環境、壓力等，保持大部分過冷水不結冰，以提高水泥水化，因此摻防凍劑的混凝土的各項力學性能最好。

（二）對混凝土抗滲性能的影響

抗摻防凍劑混凝土比空白混凝土的抗滲性要好的多，而且其抗滲性隨著防凍劑摻量的增加而提高，在摻入防凍劑后，防凍劑中引氣組分嚴重破壞了混凝土內部大量的氣泡、泌水的毛細管道，從而阻斷了毛細血管與外界的通路，外界水分無法進來，大大的把混凝土的滲透性減小了。

（三）對混凝土碳化性能的影響

混凝土的抗碳化能力隨著防凍劑摻量的增加而增強，各齡期值均低于空白混凝土。其隨著碳化反應的進行的同時，混凝土微孔內的氫氧化鈣受到消耗生成碳酸鈣，經過水溶液后沉淀，微孔溶液的pH值因此降低。這時，空白混凝土的抗碳化能力減弱，其碳化深度增長較快，總之可以滿足抗碳化能力的要求。而摻新型高效防凍劑混凝土由于防凍劑中含有防止冷凝碳化組分和提高pH值的組分。所以，一定程度上彌補了降低的那部分pH值，其抗碳化能力明顯增強。

三、混凝土防凍劑的應用現狀研究

在選擇施工方法時，應保證混凝土盡快達到臨界強度，避免遭受凍害。通常應優先選用蓄熱法，利用對混凝土組成的砂、石、水等預加的熱量和水泥的水化熱，再加以適當的覆蓋保溫，使混凝土在正溫下能夠達到規范要求的允許臨界溫度。經常把摻防凍劑與蓄熱法一起應用，充分利用混凝土的初始熱量及水泥在水化過程中釋放出來的熱量，加快混凝土強度的增長。摻防凍劑時，摻入量會對混凝土的耐久性產生不同程度的影響。應該在滿足混凝土初期養護溫度可以達到受凍臨界強度的前提下，保持防凍劑的摻量，不得超過最大限值的規定。摻用防凍劑首先應滿足結構本身的要求。在預應力混凝土工程和鋼筋混凝土工程中由于氯鹽對鋼筋有銹蝕作用受到使用限制，在鋼筋混凝土工程和預應力混凝土工程中可摻用無氯鹽的防凍劑。在高濕度、高溫度環境中使用的結構，與酸、堿等侵蝕性介質相接觸的結構，摻用氯鹽阻銹類防凍劑。其摻量不得超出最大摻量限值的規定。防凍劑的選用還必須根據混凝土的使用溫度來決定，不同的防凍劑出于經濟方面考慮，適用的溫度范圍不同。在考慮這些因素時，必須保證混凝土必須達到抗凍臨界強度，在環境溫度降到外加劑使用溫度前。根據混凝土的使用溫度要求，一定要準確控制防凍劑的摻量。通常比較正規的防凍劑產品在配方設計時使用溫度和摻量都是一一對應的，防凍劑的多數組分都有最佳摻量問題，適用范圍狹窄，摻量與功效不是線性關系。

結束語

混凝土防凍外加劑在冬期施工中廣泛應用。防凍劑的防凍機理是綜合性的、是多種效果的綜合體現。防凍劑在混凝土中的應用以及量的多少都是受到現實條件制約的，而且防凍劑的使用效果和工程的施工情況之間有著密切的關系，必須根據具體問題進行具體分析，防凍是最終的目的和效果。只有加強防凍劑對混凝土性能影響的全面了解和分析才能找出問題的癥結所在，對癥下藥，從而合理、科學、有效的選用防凍劑，促進施工進度，保證整個工程的質量。

參考文獻：

[1]王曦東,董建忠,王利峰,趙建玲.防凍劑對混凝土性能影響的研究現狀[J].公路交通科技(應用技術版),2013,12：198-201.

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混凝土冬期施工方法為：混凝土養護期間不加熱的方法。其方法包括：摻化學外加劑法，外加劑為早強劑和防凍劑。

二、原材料選用

1、水泥：優先選用生產質量穩定、技術實力強的大廠家水泥。

2、防凍劑：選用在沈陽市信譽好、規模大、質量穩定、性能好的外加劑廠生產的防凍劑。

3、骨料：選用清潔的骨料，不得含有冰雪凍結物及易凍裂的物質，砂選用中砂，含泥量控制在2%以下；石選用級配良好的碎石，含泥量控制在1%以下。

4、配合比：我們所用配合比根據多年的實踐經驗而定。水泥用量不小于300Kg/m3，水灰比小于0.6均符合規范要求。我公司攪拌操作由電腦自動控制，計量控制精度高，秤量誤差均在2%以下，因而能夠保證配合比的準確性，由骨料帶入的水分及防凍劑溶液中的水分我們將通過調整配合比從拌合水中扣除。

三、混凝土攪拌、運輸

1、攪拌站設有1臺2噸燃煤鍋爐，24小時可以提供熱水，能夠及時保證生產用熱水的要求。并按規范要求，保證砼出機溫度不低于10℃，入模溫度不低于5℃。當滿足不了上述要求時，我們會對砂、石骨料進行加熱，以保證砼出機及入模溫度。

2、為了保證運輸過程中的熱量損失，我們會對砼運輸車進行罐體保溫，以保證入模溫度。

3、嚴格控制砼坍落度在180mm±30mm之間，嚴格控制現場任意加水。

4、根據氣溫變化，及時調整防凍劑用量，以提高負溫砼的防凍性。

四、混凝土冬期施工的一般要求

1、冬期拌制混凝土時應優先采用加熱水的方法，當加熱水仍不能滿足要求時，再對骨料進行加熱，水及骨料的加熱溫度應根據熱功計算確定。

2、配制冬期施工的混凝土，應優先選擇硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，其強度等級不得低于42.5Mpa，每立方米混凝土水泥用量不得少于300kg，水灰比不得大于0.6。

3、骨料必須清潔，不得含有冰、雪等凍結物。

4、攪拌前應用熱水或蒸汽沖洗攪拌機，攪拌時間應較常溫延長50%，其拌制投料順序時骨料、熱水，然后再投入水泥、外加劑。確?；炷恋某鰴C溫度不低于15℃，入模溫度不低于5℃。

5、混凝土的運輸應盡量縮短運距，運輸及澆筑混凝土的容器應有保溫措施。

6、混凝土在澆筑前，應清除模板和鋼筋上的冰雪及污垢，運輸和澆筑混凝土用的容器應具有保溫措施?；炷猎谶\輸、澆筑過程中的溫度應與熱工計算的要求相符合，若與要求不符合，則應采取措施進行調整。

五、混凝土冬期施工方案

首先應該明確一點，摻防凍劑的砼也必須做好初期保溫工作，否則仍然會產生凍害。因此，施工單位要積極做好施工安排、準備工作，尤其要做好澆注后砼的養護工作，保證砼降到規定溫度時達到受凍臨界強度（當最低氣溫不低于-10℃時，砼抗壓強度不得小于3.5MPa，當最低氣溫不低于-15℃時，砼抗壓強度不得小于4.0MPa）。需強調要求內容如下：

1、砼施工前，場地要堅實平整、道路順暢，組織好人力、物力，避免由于施工組織不利造成砼罐車在現場停留時間過長而造成入模溫度降低。

2、砼澆注前，應清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢，不得用蒸汽直接融化冰雪，避免再度結冰。

3、砼在負溫條件下養護不得澆水，邊澆注邊覆蓋保溫，覆蓋采用塑料薄膜等防水材料及保溫材料覆蓋。

4、當砼內部溫度降到防凍劑規定溫度前，砼抗壓強度必須達到砼的受凍臨界強度。

5、模板和砼表面覆蓋的保溫層，不應采用潮濕狀態的材料，也不應該將保溫材料直接鋪蓋在砼表面，新澆砼表面應鋪一層塑料薄膜等防水材料，并用保溫材料覆蓋保溫。

6、砼澆注后，在結構最薄弱的易凍部位，應加強保溫防凍措施，對邊、棱角部位厚度應增大到面部的2-3倍。砼養護期間應防風、防失水。

7、砼澆注后，應在有代表性部位和易凍部位布置測溫點，在達到抗凍臨界強度前，應每隔2小時測量一次，以后每隔6小時測溫一次，并應同時測定環境溫度。

8、在砼澆注過程中，嚴禁任意加水。

9、在施工條件允許時，梁、板、柱等部位盡量不要拆模，以免影響砼質量。若施工條件不允許，必須拆模時，應遵照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204及《建筑工程冬期施工規程》JGJ104執行。拆模后當砼表面溫度與環境溫度之差大于20℃時，應采用保溫材料覆蓋養護。

10、在冬期施工中，28天標養試塊成型后，要按標養要求養護好并及時送入標準養護室進行養護。對砼試件有其他要求時，請提前與我公司試驗室聯系，以滿足您的要求。

11、有關冬期施工其它規定，請遵照《建筑工程冬期施工規程》JGJ104。

六、混凝土冬期施工的養護

混凝土冬期施工中使用的外加劑有：早強劑、防凍劑、減水劑和引氣劑，可以起到早強、抗凍、促凝、減水和降低冰點的作用。這是混凝土冬期施工的一種有效方法。

1、防凍劑和早強劑

防凍劑的作用是降低混凝土液相的冰點，使混凝土早期不受凍，并使水泥的水化能繼續進行；早強劑是指能提高混凝土早期強度，并對后期強度無顯著影響的外加劑。

常用的防凍劑有氯化鈉（NaCl）、亞硝酸鈉(NaNO2)、乙酸鈉(CH3COONa)等。

早強劑以無機鹽類為主，如氯鹽（CaCl2、NaCl）、硫酸鹽(Na2SO4、CaSO4、K2SO4)、硫酸鹽(K2CO3)、硅酸鹽等。其中氯鹽使用歷史悠久：氯化鈣早強作用較好，常作為早強劑使用；氯化鈉降低冰點作用較好，故常作為防凍劑使用。有機類有三乙醇胺[N(C2H4OH)3]、甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)、尿素[CO(NH2)2]、乙酸鈉(CH3COONA)等。

氯鹽的摻入效果隨摻量而異，摻量過高，不但會降低混凝土的后期強度，而且將增大混凝土的收縮量。由于氯鹽對鋼筋有銹蝕作用，故規范對氯鹽的使用及摻量有嚴格規定。

在鋼筋混凝土結構中，氯鹽摻量按無水狀態計算不得超過水泥用量的1%。

2、減水劑

減水劑是在不影響混凝土和易性的條件下，具有減水及提高強度作用的外加劑。常用的減水劑有木質素磺酸鹽類、奈系減水劑、樹脂系減水劑、糖蜜系減水劑、腐殖酸減水劑、復合減水劑等。

3、引氣劑

引氣劑是指在混凝土中，經攪拌能引入大量分布均勻的微小氣泡的外加劑。當混凝土具有一定強度厚受凍時，空隙中部分水被凍脹壓力壓入氣泡中，緩解了混凝土受凍時的體積膨脹，故可防止凍害。常用的引氣劑有松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽等。

七、混凝土的保溫

1、混凝土的初期養護溫度不得低于防凍劑規定的溫度。達不到規定溫度時，應立即采取保溫措施。

2、當混凝土溫度降低到防凍劑規定的溫度以下時，其強度不應小于混凝土受凍臨界強度。

3、在負溫條件下養護嚴禁澆水，且外露表面必須覆蓋。

4、當拆模后混凝土的表面溫度與環境溫度差大于20℃時應對混凝土采用保溫材料覆蓋養護。

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關鍵詞：冬季施工；商品混凝土；防治措施；成品保護

1、引言

根據近年來氣象資料顯示，我地區最冷的一月最低氣溫在－8℃以上，按本工程施工進度安排，冬期施工主要在11月15日～1月15日，其中11月15日～12月15日為初冬季節，日平均氣溫一般在1～4℃之間；12月15日～1月15日為深冬季節，日平均氣溫一般在1～1°之間。按照《建筑工程冬期施工規程》規定及現場施工條件，在初冬季節采用蓄熱法施工，即對混凝土結構采用覆蓋黑心棉和塑料薄膜蓄熱養護。在深冬季節考慮到工期和強度增長的需要以及防止寒流溫度驟降的可能，決定采用綜合蓄熱法施工。綜合蓄熱法是在蓄熱保溫的基礎上，充分利用水泥的水化熱和摻加相應的外加劑或者進行短時加熱等綜合措施，創造加速混凝土硬化的條件，使混凝土在由澆筑溫度降低到冰點溫度之前盡快達到受凍前的臨界強度。

2、關于混凝土的技術要求

2.1　商品混凝土的要求

本工程所用混凝土為商品混凝土，所用混凝土的原材料的質量、配合比設計、攪拌時的上料計量和控制、出機溫度和運輸過程的保溫以及保證混凝土的入模溫度等問題，都需要與商品混凝土攪拌站提前提出要求，必要時派人到攪拌站進行監控。施工中及時通知商混凝土廠家共同掌握好混凝土的各項性能，雙方配合，做好混凝土的冬期施工工作。

2.2　混凝土配合比的要求

由于冬期氣溫較低，為了盡快提高混凝土強度的增長速度，應對混凝土配合比進行適當調整，摻加一定的早強劑和防凍劑。配合比改變必須事先試配合格方可使用?；炷翐郊釉鐝?、抗凍復合外加劑(抗凍性能達到15℃)：①為了提高混凝土在覆蓋保溫階段的早期強度，盡快達到混凝土的受凍臨界強度(普通混凝土采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制時應為設計的混凝土強度標準值的30％)和拆模需要的強度；②防止突然降溫時混凝土受凍；③為了使混凝土在撤除保溫以后強度能夠繼續增長。

2.3　混凝土原材料要求

(1)混凝土配比中水泥強度等級不得低于42.5級，水泥用量不少于300kg／m3。保證水灰比不大于0.6，從拌和水中扣除由骨料及防凍劑溶液中帶入的水分。

(2)要求攪拌站對混凝土原材料進行加熱：因為水的比熱是砂、石骨料的5倍左右，所以冬期拌制混凝土時應優先采用加熱水的方法，但水的加熱溫度不得高于800，采用溫水攪拌可防止混凝土熱量散失過快及表面凍結等現象；拌制混凝土所采用的骨料應清潔不得含有冰雪凍塊及其他易凍裂物，冬期骨料所用貯備場地應選擇地勢較高不積水的地方；水泥不得直接加熱，使用前1～2d運入暖棚存放，暖棚溫度宜在5°以上。

(3)保證混凝土運送到工地的出罐溫度在15℃以上，從而保證混凝土的入模溫度控制在6℃以上，并摻加抗凍性能達到－15℃的抗凍劑。在鋼筋混凝土中不宜摻用氯鹽類防凍劑。

2.4　混凝土的攪拌與運輸

(1)混凝土不宜露天攪拌(由商混凝土站進行控制)，應盡量搭設暖棚，選用大容量的攪拌機，以減少混凝土的熱量損失。攪拌前，用熱水沖洗攪拌機。混凝土的拌合時間比常溫規定時間延長50％。

(2)由于水泥和80℃左右的水拌合時會發生驟凝現象，所以材料投放時，應先將水和砂石投入拌合，然后加入水泥。

(3)混凝土出站后，應及時運到澆筑地點。在運輸過程中，要注意防止混凝土熱量散失，表面凍結，混凝土離析，水泥砂漿流失、坍落度變化等現象。對運輸用罐車應采取包裹保溫材料，盡量減少運輸過程熱損失，保證混凝土的出罐溫度在運輸過程中，一般每小時溫度降低不宜超過5～6℃。

3、施工現場保溫措施

(1)將施工樓層四周腳手架用塑料彩條布作為擋風措施，圍擋范圍一般在兩層樓高范圍，主要在作業層及下一層混凝土養護層。樓板下均用彩條布圍擋，并封堵好電梯口、樓梯口、門窗口、后澆帶等至施工縫區域的分隔線。

(2)根據天氣的溫度情況若經圍擋封閉后的樓層溫度仍低于O℃時在澆筑平臺前，樓層內用簡易爐子燒火加熱輔助養護。爐子分布按30～40m2布置一個，且盡量分布均勻，且爐子離開混凝土墻面1.5m左右，盡量避開易燃、易融物體。爐子燒火時要注意火苗距模板要保持一定的距離，且爐子要離開混凝土地面。同時要求保證爐子不得離平臺模板太近，要求爐子離平臺模板在2m左右，火苗離平臺模板1－1.5m。

4、混凝土澆筑

混凝土澆筑前，要清除模板和鋼筋上的冰雪及污垢，尤其豎向構件底部積雪和冰必須在混凝土澆筑前再次檢查是否清除。混凝土輸送泵要搭設棚子并用彩條布封閉混凝土保溫，所有輸送泵管都要采取保溫措施，先包裹黑心棉被，再包一層塑料薄膜?；炷潦┕たp處澆灌前應除掉水泥薄膜和松動石子，潤濕沖洗干凈，并使接縫處原混凝土溫度高于2℃，待己澆筑好混凝土強度達1.2MPa時才可在其上鋪一層與混凝土內砂漿成份相同的砂漿一層后繼續澆筑混凝土。冬期期間澆筑混凝土要加強混凝土的振搗，盡可能提高混凝土的密實程度。冬期振搗混凝土必須采用機械振搗，振搗時間應比常溫時有所增加。其它混凝土澆筑技術及要求與本工程混凝土施工方案要求相同。

5、試塊留置方法

冬施中混凝土試塊除了為混凝土工程的驗收提供標準強度數據外，還要為撤除保溫、拆除模板提供依據。因此在制作試塊時應按《混凝土結構工程施工及驗收規范》(GB50204－2002)中有關規定執行。試塊組數設置三組，并與施工部位同條件養護。其中一組用于檢驗混凝土受凍前的強度，確定混凝土保溫養護期限，一組用于檢驗承重樓板的拆模強度；另一組為28d標養試塊。同條件試塊的養護條件必須與施工現場結構養護條件相一致。但由于試塊采用lOOxlOOxl00的標準試模制作，其表面系數為40m，試塊如與結構在相同環境下養護，試塊的冷卻速度會比實際結構快得多。因此試塊須采取用黑心棉毯包裹保溫養護。

6、混凝土的拆模條件

當混凝土冷卻到5℃，且超過臨界強度并滿足常溫混凝土拆模要求時方可拆模(混凝土溫度通過溫度計來測定)。當如因進度需要拆模，而混凝土尚未達臨界強度，但混凝土必須降溫至5℃并達到1.2MPa，此時拆模要迅速，并立即掛兩層黑心棉保溫至達到臨界強度，必須保證混凝土表面與大氣溫差不得超過15℃。梁、板模板對于跨度≤8m在混凝土強度達到設計強度的75％后方可拆除，對于跨度＞8m在混凝土強度達到設計強度的100％后方可拆除，懸挑結構在混凝土強度達到設計強度的100％后方司拆除。

7、混凝土的養護措施

正確的養護能避免混凝土產生不必要的溫度收縮裂縫和受凍。在冬施條件下混凝土養護可以采取多種措施，根據當地主城區的天氣情況，室外日平均氣溫連續5d在2－5％，本工程采用塑料薄膜加蓋保溫草墊進行養護，防止受凍并控制混凝土表面和內部溫差。頂板、梁混凝土上部保溫為在新澆筑的混凝土表面先覆蓋塑料布再覆蓋一層草墊。對于邊角等薄弱部位或迎風面應加蓋草墊并做好塔接。如室外日平均氣溫在0℃及O℃以下采取在澆制的混凝土表面蓋一層塑料膜，以防稻草等覆蓋物受潮，再在混凝土周圍蓋上稻草，最后在坑口上蓋一層塑料以增強保溫性，來保證混凝土的質量?；炷恋娜肽囟瓤刂圃?℃以上；混凝土澆筑后的起始養護溫度不低于5℃，若達不到以上溫度，則要提高養護水溫以滿足要求。墻柱模板支設校正后在模板外側掛一層EPS保溫板，混凝土澆筑后在墻柱混凝土上口覆蓋兩層黑心棉保溫養護。柱子拆模后立即包裹塑料薄膜養護再包裹黑心棉保溫；剪力墻拆模后借助墻上的穿墻螺栓孔在混凝土表面覆蓋兩層黑心棉，在邊角等薄弱部位，必須加蓋黑心棉并密封嚴實。平臺混凝土澆筑打毛后應先在表面覆蓋一層塑料薄膜，然后再覆蓋黑心棉保溫。使混凝土由攪拌時所攜帶的余熱及水泥的水化熱不致驟然散失，同時也防止水份量散失，從而能蓄熱而維持正溫條件進行養護。并根據氣溫情況增加黑心棉厚度加以保溫(詳見熱工計算)。塑料薄膜之間及黑心棉之間相互搭接200mm，對邊、棱角部位的保溫在墻、柱鋼筋縫隙處塞黑心棉毯，以起到保溫作用。

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【關鍵詞】混凝土；冬季施工；外加劑；配合比

近年來隨著城市化進程的快速推進，施工量較大且施工任務繁重，所以為了趕工期及縮短工期，有效的降低工程的成本，在北方冬季氣溫較低的情況下，混凝土工程進行施工也是在所難免的。冬季混凝土施工與常溫下混凝土施工是有所區別的，在季節氣溫較低，給混凝土施工帶來了較大的困難。所以在進行冬季混凝土施工時，需要采取一套科學的施工方法，從而解決冬季混凝土施工過程中的澆搗、養護、強度和耐久性等問題。采取科學合理的措施保證混凝土冬季施工的進行，使工程的質量得以保證，使工程的進度得以加快，降低工程的施工成本。

1.北方冬季混凝土配合比的設計

當室外溫度下降到0℃的時候，這時進行混凝土施工，就需要對其抗凍性進行充分的考慮。當氣溫較低時，混凝土的抗凍性會受到混凝土配合比、水灰比、最優砂率及含氣量等多種因素的影響，但影響最大的當屬水灰比。在混凝土實際施工中，為了有效的保證施工的進行和達到和易性的要求，在施工中實際用水量往往都較大，這樣則遠遠超過了水泥的水化反應所需要的用水量，這就會導致大量的游離水存在于混凝土當中，游離水的存在對混凝土的密實度影響較大，由于空隙較多，所以抗凍能力較差，當施工中混凝土發生凍害時，則會導致抹面工作難以進行，混凝土的強度達不到規定的標準。所以在施工中要控制好水灰比，掌握好砂率。同時在冬季施工時選擇水化熱較大和早期強度提高快的水泥，通常會選用硅酸鹽水泥和變通硅配鹽水泥，因為這二種水泥水化熱較大，早期強度提升較快，可以在最短時間內達到早期強度，具有非常好的抗凍害性，混凝土的施工質量可以保證。而冬季混凝土施工中則不宜選用礦渣水泥。同時在選擇早強的硅配鹽水泥時還要對集料進行適當的選擇，以顆粒硬度高和縫隙小的集料為宜，這對加快混凝土初期強度和免受凍害的損壞具有積極的意義。

2.北方冬季混凝土施工方法

2.1蓄熱法

對于室外溫度還沒有達到-10℃時，地下工程系數小于5的結構時則宜采用蓄熱法對混凝土進行施工，這種方法施工較為簡單，主要是以提高混凝土拌合物的熱量和水泥水化熱的方法來使混凝土達到蓄熱，從而使混凝土在最快的時間內達到受凍臨界強度，同時其冷卻的也較慢，適宜養護的進行，而且采用蓄熱法進行施工，進行養護工作時也不用外加熱熱源，施工費用不高，很適合冬季混凝土施工。

2.2外部加熱法

當外界氣溫達到-10℃以上時，這時對于整體結構并不是非常厚的混凝土工程，可以利用將混凝土工程周圍的空氣或是混凝土進行加熱的辦法，從而使其溫度達到正常溫度水平，混凝土在正常溫度下進行硬化，外部加熱法在施工過程中有暖棚加熱法、蒸汽加熱法和電加熱法等幾種。

2.2.1暖棚加熱

暖棚加熱示往往適用于小的工程，通常時用塑料、編織袋等搭建暖棚，然后在里面生起火爐，從而保證棚內溫度達到正常的溫度值范圍內，這種方法較為簡單，也很容易操作，但在實際施工過程中也要注意，因為火爐往往達不到所需要的溫度要求，同時會導致棚內空氣比較干燥，在取暖過程中爐內會有大量的二氧化碳釋放出來，極易導致混凝土表面發生碳化反應，從而使工程的質量受到影響。

2.2.2蒸汽加熱

此種加熱方法也是比較容易控制，并且加熱的溫度是比較均勻的，可以使每部位的溫度基本保持均衡，使混凝土在濕熱條件下硬化。但是此種方法也有缺點，成本比較高，需專門的鍋爐設備。且熱量損失較大。

2.2.3電加熱

在施工過程中，可以將鋼筋作為電極，或將電熱器貼在混凝土表面，通過這樣使電能轉變為熱能，以達到提高混凝土的溫度。雖然這種方法操作起來也比較簡單，但是在電能緊張的情況下，很容易消耗電能，而且在施工操作過程中危險性比較大。

2.3外加劑法

在冬季施工混凝土中添加外加劑，因操作簡單、方便、經濟效益好，是冬季施工普遍使用的方法之一。施工中可以根據室外溫度的變化，具體問題具體對待。

（1）早強劑也稱促凝劑，是指能提高混凝土早期強度而避免混凝土產生凍害。并且對后期強度無顯著影響的外加劑。早強劑的主要作用在于加速水泥水化速度，促進混凝土早期強度的發展；既具有早強功能，又具有一定減水增強功能的外加劑稱為早強減水劑。摻量為水泥用量的 1～2%。早強劑主要用于低溫條件下施工，或對混凝土有早強要求的工程。

（2）防凍劑是根據混凝土凍害機理，結合抗凍臨界強度、最優成冰率、冰晶形態轉化等理論。其作用就是降低混凝土中液相水的冰點，使混凝土中水泥在負溫條件下水化，保證混凝土不遭受凍害并在一定時間里獲得預期強度。在寒冷及嚴寒地區為更好保證混凝土的冬季施工，也可以作用綜合蓄熱防凍劑法，必要時對水和砂石料進行加熱。對成品進行覆蓋使水泥水化熱量和原材料加熱熱量留在混凝土內部的時間長一些，盡量延長水泥正溫水化時間，保證達到混凝土抗凍臨界強度。

（3）減水劑除了保持混凝土需要的和易性及降低用水量之外，它還有分散作用，使水泥成為細小的、彼此分離的單個粒子，均勻地分布于水中。從而達到改善混凝土孔隙結構，降低混凝土中可凍水含量，并使凍晶粒度小且分散，以減輕冰的破壞作用。

（4）引氣劑摻入混凝土或砂漿中，能引入大量均勻分布、穩定而封閉的微小氣泡，從而降低了水溶液表面張力，改善混凝土的若干性能，它摻量小，并有引氣、分散、濕潤等作用，能夠減少拌合用水量以及砼泌水，同時改善新拌混凝土的和易性、耐久性。緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。

3.結束語

當在冬季的實際施工當中，通常都會采用多種方法綜合使用，從而來滿足冬季混凝土施工的要求，使混凝土的強度和耐久性得以保證，有效的縮短工期，降低工程的成本，并保證了混凝土施工的質量。 [科]

【參考文獻】

[1]郭萍.混凝土的冬季施.工.商品與質量.學術觀察，2011（04）.

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關鍵詞：混凝土；冬季施工；質量控制

中圖分類號： TU74 文獻標識碼:A

1冬季混凝土施工的特點

混凝土冬季施工，是指在比較寒冷的區域，如果日平均溫度低于5℃，或者最低溫度低于-3℃，并且這種氣溫持續五天以上，這種天氣的施工必須根據冬季施工的相關要求來進行。因為很多工程的工期都比較長，所以，在我國的北方地區，冬季混凝土施工現象是比較普遍的。根據世界對冬季混凝土施工的相關調查研究表明：如果施工溫度低于4℃，只有采取適當的施工策略，防止混凝土出現浸凍現象，保證混凝土的外露部分與冬季氣溫比較接近，才能達到較好的施工效果。

混凝土澆筑之后，可以逐漸的凝結并且不斷的硬化，直到混凝土達到預定強度，這是由于水泥水化的作用實現的。其中，水泥的水化速度一方面取決于混凝土自身的材料，另一方面取決于外界溫度，而第二個方面是最主要的決定因素。如果外界溫度較高，水泥的水化速度就相對較快，混凝土的強度也就較大；反之，水泥的水化速度就相對較慢，混凝土的強度也就較弱。當外界溫度低于0℃時，混凝土中的部分水分將處于結冰狀態，也就是說，水將由液態變成固態，這樣水化作用的過程中，水量明顯減少，水化效果也就明顯減弱。假若溫度繼續降低，混凝土中的水分將完全處于結冰狀態，這時，水泥的水化過程基本上是停止的，水泥的強度也就不能增加。

2提高冬季混凝土施工質量的措施

2.1冬季混凝土施工的基本要求

冬季混凝土施工中，需要選擇硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥標號也有一定的要求，應大于32.5，還應嚴格控制水灰比，要求小于0.6，必要的時候需要摻入早強劑與防凍劑，澆筑混凝土后，應覆蓋一層或兩層保溫材料。施工過程中，需要注意溫度高于5℃后，保溫層才能拆除，每立方米混凝土，需要使用至少300公斤的水泥。

2.2 冬季混凝土的拌制方法

在混凝土的攪拌過程中，選擇的骨料應保持清潔，將其表面的冰塊或雪花處理干凈。如果需要使用含有鉀、鈉離子的外加劑，不能選擇活性骨料。在清洗砂石的操作中，盡量保持清洗過程在0℃以上的環境中進行，并應用塑料模將其覆蓋。如果攪拌的混凝土中需摻入了一定的外加劑，并且這種外加劑為粉狀物，可以與混凝土一起放入攪拌機，完成攪拌操作。如果外加劑是液體，應與水混合后，倒入混凝土中。如果冬季施工時，溫度為0℃左右，應在混凝土中摻入一定量的早強劑，摻入的數量可以根據先前的模擬實驗來決定。如果混凝土有拆模要求，應提高它的設計等級。對于摻入外加劑的混凝土，在攪拌的過程中，需要注意，攪拌時間應為常溫情況的1.5倍。此外，混凝土進出攪拌機時，也有一定的溫度要求，進入的溫度應大于5℃，出機溫度應大于10℃。

2.3冬季混凝土的運輸和澆筑

在冬季施工時，攪拌混凝土的位置應靠近建筑施工場地，這樣可以在運輸的過程中，降低材料熱量的消耗損失；在進行澆筑混凝土的操作之前，需要首先將鋼筋以及模板上的各種雜物清理干凈，尤其是在新舊混凝土的交接點；如果施工過程中選擇商品混凝土，需要對這種商品混凝土的抗凍性能進行調查了解，如果抗凍性能一般，需要采取一定的保暖措施；如果混凝土采用分層澆筑的方式，在上一層混凝土澆筑工作結束后，澆筑下一層混凝土之前，應測量其表面的溫度，保證澆筑之前的溫度大于2℃；對于需要連續施工的重點工程，澆筑混凝土應采取有效的保暖措施，從而保證了混凝土的強度要求；預應力混凝土構件在灌漿實施之前，需要先對澆筑部分進行必要的預熱，并且選擇熱的混凝土以及水泥，保證混凝土達到一定的強度。

2.4冬季混凝土的養護

在冬季混凝土的施工中，需要使混凝土由正溫養護轉變為負溫養護，其抗壓度應大于設計值的百分之四十；在混凝土的養護過程中，應選用比較干燥的麻袋或草袋等作為保溫材料，并且需要注意，對于澆筑工作剛剛結束的混凝土，這些保溫材料不能直接覆蓋，而是先在混凝土表面覆蓋一層塑料膜，再在塑料膜之上覆蓋保溫材料。在養護過程中，保溫材料的厚度與溫度有著直接關系：若溫度高于0℃，保溫材料為一層即可；若溫度低于0℃，保溫材料應為兩層或三層，如果需要澆筑較大體積的混凝土，應首先根據具體情況，計算保溫材料的厚度；對于拆模后的混凝土，也需要盡快鋪設保溫層，防止溫度降低而導致的裂縫現象發生。

2.5試件留置

當拌制一百盤體積不超過100立方米的同一配合比的混凝土時，至少應取樣一次；當拌制同一配合比的混凝土少于一百盤時，也至少應取樣一次；當澆筑混凝土的體積超過1000立方米時，同一配合比的每200立方米的混凝土，至少應取樣一次；對于每個樓層，同一配合比的混凝土，至少取樣一次；如果混凝土結構應滿足抗滲方面的條件，混凝土時間在施工現場應隨機取樣；同一個建筑工程，同一配合比的混凝土，至少取樣一次，對于留置數目，具體情況具體分析。

3混凝土冬季施工的質量通病以及預防措施

3.1冬季混凝土施工的質量通病

冬季進行混凝土施工，容易產生一系列的質量問題，主要包括以下幾個方面：(1)混凝土出現裂縫，因為鋼筋易氧化腐蝕，致使其體積增大，從而導致混凝土在鋼筋方向上出現一定的裂縫，其次，冬季施工對于混凝土，普遍存在著水灰比較大的問題，這樣也容易導致開縫現象，再次，混凝土內部的水分從四周向中心轉移的過程中，導致較大的壓力，這也會導致裂縫的產生。（2）混凝土結構比較松散，這種質量問題的產生，主要是由于混凝土內部與外部的溫度以及壓力相差較大，從而引起混凝土內部的水分由邊緣向中心轉移，從而在混凝土中，造成了相應的孔隙。對于結構比較疏散的混凝土，表面為土黃色，與砂漿的結合性能較差，并且聲音空啞。（3）混凝土的表面出現起灰問題。這種質量問題的產生，主要是因為混凝土在冬季水灰比較大，從而使混凝土的粘聚性能以及儲水性能較差，從而使混凝土的水分較快的與之脫離。對于表面出現起灰的混凝土，它的粗骨料與砂漿已經相互脫離，并且由于風化的原因，混凝土的骨料在外。（4）混凝土表面出現結晶現象。這種質量問題的產生，主要是由于混凝土經過一段時間的硬化后，某種外加劑滲透到混凝土的表面，從而使其表面水分發生蒸發現象，不斷的蒸發將使混凝土表面出現結晶現象，這種結晶現象在一定程度上，將影響混凝土與飾面的相互結合。

篇6

關鍵詞：劉家峽排沙洞混凝土裂縫成因及預防

中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A

1.概述

黃河劉家峽水電站位于甘肅省永靖縣的黃河干流上，洮河口排沙洞工程位于劉家峽水電站左岸。排沙洞混凝土主要包括排沙洞洞身段襯砌（0-018.600～1+273.33 m，含進、出口閘門井）、發電岔洞(引0-273.00m以前)襯砌，出口泄槽、挑流鼻坎、閘室地面建筑等混凝土。在施工過程中，由于混凝土的施工和本身變形、約束等一系列因素，均產生大量的表面裂縫和貫穿性裂縫。因為裂縫的存在和發展，會影響到主體建筑物的結構受力狀況與質量要求，給建筑物結構的運行帶來不確定性，而且易導致建筑物內部鋼筋銹蝕，降低建筑物結構的耐久性，甚至會引起滲透變形，危及排沙洞建筑物的穩定性和正常運行。由此可見，分析裂縫的成因，探討防治措施，對混凝土建筑物的應用有著極其重要的意義。

2.混凝土裂縫的成因

混凝土裂縫產生的形式和種類很多，有設計方面的原因，但更多的是施工過程的各種因素組合產生的，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因人手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑?；炷潦怯伤?、砂、石、空氣、水組成的多相結合體，由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所受外界影響的不同，混凝土裂縫產生的原因也有很多種：大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發，會形成裂縫；混凝土在硬化的過程中由于干縮引起的體積變形受到約束會形成裂縫；當有約束時，混凝土熱脹冷縮所產生的體積脹縮因為受到約束力的限制，從而形成裂縫；在炎熱或大風天氣、構件承受荷載、當結構的基礎出現不均勻沉降時、當鋼筋混凝土構件處于不利的環境中，等等情況下均有可能形成裂縫。

在劉家峽排沙洞混凝土襯砌過程中，對78~84（0+902.82~0+985.95）段共計83.13m范圍的裂縫進行了普查與分析，普查結果如下

排沙洞0+902.82~0+985.95段裂縫普查結果表

位置樁號 裂縫名稱 裂縫寬度及長度 裂縫深度、 溶出物 混凝土澆筑時間

0+902.82 ~ 0+913.95（78倉） 78-1-a

78-1-b

78-2-a

78-2-b 0.3mm~0.1mm、2.6m

0.4mm~0.1mm、6.8m

0.4mm~0.1mm、0.9m

0.5mm~0.1mm、0.85m 淺層裂縫、 無

淺層裂縫、 無

貫穿裂縫、泛堿

淺層裂縫、 無 2008年7月27日~28日

2008年 12月5日~7日

0+913.95~ 0+925.95（79倉） 79-1-a

79-1-b

79-1-c 0.3mm~0.1mm、2.9m

0.4mm~0.1mm、3.4m

0.2mm~0.1mm、2.5m 貫穿裂縫、滲水

淺層裂縫、 無

淺層裂縫、 無

2008年7月2日~3日

0+925.95~ 0+937.95（80倉） 80-1-a

80-2-a

80-2-b 0.5mm~0.2mm、 8.2m

0.5mm~0.2mm、 6m

0.4mm~0.1mm、1.9m 淺層裂縫、 無

淺層裂縫、無

淺層裂縫、無 2008年6月29日~30日

2008年10月14日~16日

0+937.95~ 0+945.95（81倉） 80-1-a 0.4mm~0.2mm、2.95m 淺層裂縫、 無 2008年6月26日~27日

0+945.95~ 0+961.95（82倉） 82-1-a

82-1-b

82-1-c

82-2-a 0.3mm~0.1mm、3.5m

0.4mm~0.1mm、4.6m

0.4mm~0.1mm、4.1m

0.5mm~0.2mm、 2.5m 貫穿裂縫、滲水

淺層裂縫、 無

貫穿裂縫、泛堿

貫穿裂縫、泛堿 2008年6月29日~30日

2008年10月4日~6日

0+961.95~ 0+973.95（83倉） 83-1-a

83-1-b

83-2-a 0.3mm~0.1mm、3.2m

0.4mm~0.1mm、3.4m

0.4mm~0.2mm、 7.2m 淺層裂縫、 無

淺層裂縫、 無

貫穿裂縫、泛堿 2008年6月12日~13日

2008年9月28日~30日

0+973.95~ 0+985.95（84倉） 84-1-a 0.5mm~0.1mm、3.8m 淺層裂縫、 無 2008年6月1日~2日

排沙洞0+902.82~0+985.95段混凝土施工經歷了夏季、冬季具有一定的代表性，通過檢查共發現裂縫19條，底拱范圍裂縫較多共計13條（圓心60°范圍），均在夏季施工；邊頂拱6條，均在冬季施工。底拱13條裂縫有12條為淺層表面裂縫，3條貫穿滲水1條有白色溶出物，5條環向8條縱向。頂拱6條裂縫有3條為淺層表面裂縫，3條貫穿滲水，且有白色溶出物，4條環向2條縱向。通過對裂縫的分析，認為底拱大多為淺層表面裂縫，頂拱主要為貫穿的深層裂縫（混凝土襯砌厚度為60cm、80cm）。大部份裂縫是由非荷載因素引起的，如溫度變化、混凝土收縮、基礎不均勻或突變等。

2.1溫度變化引起的裂縫

根據分析氣溫的劇烈變化是引起混凝土表面裂縫的主要原因，裂縫的形成主要為混凝土的溫度變形受到約束而產生的，約束主要有兩種，一種是混凝土澆筑初期的水化熱升溫，產生膨脹即通常所說的熱脹冷縮，當變形受到約束（基礎巖石）時，便產生了裂縫，約束的程度越大，裂縫就越寬。另一種為混凝土澆筑初期暴露面遇到外界氣溫的聚降，混凝土內部的膨脹約束了表層劇冷混凝土的收縮變形，出現表面裂縫。

劉家峽洮河口排沙洞0+902.82~0+985.95段混凝土底拱在夏季施工，邊頂拱部分在冬季施工，2008年夏季劉家峽地區最高溫度達到38℃，拌和樓混凝土機口溫度最高達到24℃，洞內基本處于恒溫保持在15℃左右，混凝土從拌和樓到施工現場約5km，采用混凝土攪拌車運輸（運輸過程混凝土本身在升溫狀態），澆筑溫度最高達到27℃。為此，溫度的變化使混凝土表面發生大量的裂縫。是由于混凝土在硬化過程中，水泥和水起化學反應，產生大量的水化熱引起混凝土的溫度上升，混凝土內部和外部溫差過大，就將產生溫度應力，致使結構內部受壓，外部受拉?；炷猎谟不跗?，只有很低的抗拉強度，由內外溫度差引起的拉應力超過混凝土早期抗拉強度時，混凝土就要產生裂縫。

2.2混凝土收縮引起的裂縫

混凝土在空氣中結硬時，體積要縮小，產生收縮變形，當受到約束時，就可能導致裂縫的產生。底拱13條裂縫中，有5條為環向裂縫，均分布在靠近倉號的兩個斷頭部位，距倉號分縫約1.5m~2.5m范圍內。經過分析得出結論為混凝土收縮產生裂縫。排沙洞分倉長度按12m控制，且澆筑在夏季，混凝土收縮變形速度快，但分倉長度過大約束了混凝土的自由收縮，產生了裂縫。

同時，在84倉混凝土澆筑完成后，發現混凝土表面產生了多條細小龜裂（0.05mm以下未做統計），經過判斷可能是混凝土在凝結之前，閘門井通風影響混凝土表面因失水較快而產生了塑性收縮（84倉距出口閘門井30m）?；炷帘砻媸^快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。

2.3基礎不均勻或突變引起的裂縫

排沙洞在底拱開挖時，水平預裂爆破控制不好，造成了大量的超挖，超挖體型不一多為“坑”狀，最大超挖坑達2.3m深，在后期混凝土澆筑時，出現了混凝土厚度相差過大，在0+916處3m2范圍內混凝土厚度有最厚1.85m最薄0.6m，如此大的變化，在混凝土內部升溫發生變化時，薄層處提前遇到基巖，受到基礎約束，而相鄰混凝土還沒有受到約束或約束小，造成混凝土裂縫。同時在82倉（0+945.95~0+961.95）遇到兩類巖石，Ⅲ類圍巖和Ⅳ類圍巖同時存在，開挖半徑有所變化，襯砌厚度Ⅲ類為80cm、Ⅳ類為120cm，開挖按90°坡比銜接，在混凝土澆筑完成后，此部位出現了一道深層貫穿裂縫82-1-c，通過分析認為是基礎體型突變引發裂縫。

2.4 凍脹引起的裂縫

劉家峽洮河口排沙洞0+902.82~0+985.95段混凝土邊頂拱部分在冬季施工，2008年劉家峽氣溫低于零度，混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，導致裂縫出現。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%~50%。

3.混凝土裂縫的預防

混凝土裂縫的有效預防是保證混凝土質量的前提。為此，根據混凝土裂縫成因，采取適當措施進行預防要比事后補救有效的多。也就是說采取事前預防的控制方法，歸納起來，可以從以下幾個方面著手：

3.1溫度變化引起裂縫的預防

防止混凝土表面裂縫主要應控制混凝土的自身溫度和外界溫度的溫差，防止氣溫聚降在混凝土表面引起劇烈的溫度下降，具體方法有：①合理選用水泥，盡量選用低熱或中熱水泥；②摻加粉煤灰或高效減少水劑等來減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在300kg/m3左右，降低水化熱；③降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.50以下；④在混凝土運輸過程中，做到夏季隔熱冬季保溫；⑤在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌和物的流動性、保水性，降低水熱化，推遲熱峰出現的時間；⑥合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束；⑦加強混凝土早期保護，在2-5天日平均氣溫下降7℃以上的，就及時進行混凝土表面保溫；⑧合理控制混凝土澆筑溫度，盡可能降低混凝土表層與周圍氣溫的差值，夏季澆筑的拆模后及時進行灑水養護、寒冷季節澆筑的拆模后立即進行保溫；

3.2混凝土收縮引起裂縫的預防

防止和減少收縮裂縫的措施：①通過試驗確定理想的分倉長度，合理設置收縮縫；②改善混凝土性能，降低水灰比，減少水泥用量；③加強混凝土夏季的養護和冬季的保溫，并適應當延長混凝土保溫覆蓋時間。

3.3基礎不均勻或突變引起裂縫的預防

此類裂縫的形成與設計有一定的原因，施工工藝及工程控制不好是造成裂縫發生的主要原因，為此防止和減少裂縫的措施：①設計合理的體型變化坡度，一般基礎設計1：1銜接，同時最好在體型突變處預留沉降縫；②加強施工工藝，強化質量控制，盡可能使基礎開挖面平整；③對一些超挖嚴重的部位采取提前回填混凝土至設計開挖線，回填混凝土的強度與基礎巖石強度近似為宜。

3.4凍脹引起裂縫的預防

溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發生凍脹破壞的必要條件。冬季施工時，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養護以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑（但氯鹽不宜使用），可保證混凝土在低溫或負溫條件下硬化。

4.結束語

通過對排沙洞78~84（0+902.82~0+985.95）段共計83.13m范圍的裂縫的分析結果，制定了防裂措施并在后續混凝土施工中得以應用，有效防止了混凝土裂縫的發生，對混凝土防裂取得了較好效果，截止2010年6月劉家峽洮河口排沙洞混凝土已經全部施工完成，其施工質量滿足設計要求。

參考文獻

1、中華人民共和國住房和城鄉建設部混凝土結構設計規范【S】 2002年4月1日

篇7

【關鍵詞】 混凝土；冬季施工；質量控制

中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A 文章編號：

一、 水泥混凝土的防凍機理

已有的研究成果證明，水泥混凝土的凍害主要源于水泥石結構中毛細孔內游離水的結冰凍脹，并且由于凍脹引發了靜水壓、滲透壓的失衡，會導致周圍其他孔溶液進一步向毛細孔中聚集，使毛細孔中的冰晶進一步聚變成較大的扁平冰聚體，當以上靜水壓力、滲透壓力和凍脹力的合力超過混凝土的容許抗拉應力時就會造成混凝土內部結晶骨架的破壞和強度損失。

根據以上理論，筆者認為在水泥混凝土冬季施工過程中，防凍才是第一位的，只要消除了游離水結冰凍脹的可能，就消除了水泥混凝土遭受凍害的基礎。雖然也有其他研究證明水泥石中的膠凝孔、封閉的氣孔會降低冰點和降低靜水壓力，建議使用引氣劑或其他辦法提高混凝土的抗凍性，但是大量實驗證明，只要混凝土受凍就會造成強度降低，其強度損失的可控性和后期影響很難評估，所以提高混凝土的抗凍性，只可以作為一種輔助手段而不應當成為首要選擇。

二、冬季混凝土施工過程中的準備工作

（一）進行施工文件及其方案的編制

在進行方案編制時，應該要考慮溫度對施工的影響，冬天北方溫度一般情況下均在零度以下，因此對施工的質量控制要求更高，為了保證施工技術的順利施行，就必須制定完善的施工方案。施工文件準備一般情況下由施工文件以及施工方案構成，在施工之前，必須確認方案中的技術、方案以及進度，為技術人員提供數據參數以及理論依據。同時，需要完善相關文件的蓋章以及檢查、簽字工作，避免施工進行時因文件不完善導致工程停工。

（二）冬季施工過程中對施工材料進行質檢

在道路施工過程中進行質量檢查最重要的是對施工材料以及施工機械進行檢查，只有選擇合適的機械進行配型，才能夠保證技術人員順利進行技術操作。而只有保證材料的質量，才能夠防止混凝土出現變質、開裂，從而降低施工過程中的技術難度，將制度中規定的各項內容按照實際情況進行落實，從而有效提高施工質量。

三、冬季混凝土施工質量控制方法

（一） 混凝土的運輸

運輸過程中要考慮溫度對混凝土的影響。在運輸過程中做好清潔工作防止運輸車輛在裝料時混入其他雜質影響澆筑質量，事先對運輸的路況進行調查，嚴格控制混凝土運至現場的時間和速度，如果遇到交通擁堵現象則應該采取必要的防護措施，避免等待時間過長導致溫度發生變化破壞了混凝土的質量。具體可以通過拌和升溫以及運輸途中的保溫措施，來維持混凝土的溫度。

（二）電加熱措施

在冬季工程施工中電加熱法是一種常見的混凝土澆筑施工措施，具體是指將變壓器與拌合站用電纜連接，并且裝配相應的漏電保護裝置，然后在每一個拌合站水池底部設置 1 kW 的電熱管，根據拌合站的尺寸控制電熱管的數量通常情況下添加 35 根，通過設置在上水口的溫度計對拌合站內的水溫進行實時測控。如果冬季氣溫較低，為了避免拌合站內的熱量過快散失，應該給頂口配備棚蓋結構起到保溫作用并且配合使用水溫箱，一旦溫度降低可以通過水溫箱加熱提溫。

（三）蒸汽加熱措施

冬季的工程混凝施工還需要添加蒸汽鍋爐維持混凝土制作時的正常熱交換。具體方法是將蒸汽管道與拌合站水池以及預制場地相連接，通過這些管道蒸汽鍋爐可以將高溫蒸汽傳輸到相應部位，為混凝土預制提供一個相對恒定的溫度，將冬季低溫對混凝土施工的影響降到最低。

四、 現場混凝土澆筑方法

（一）在承臺頂部砌筑30 cm 高的堰然后撤除之前覆蓋的土工布以及電熱毯，然后在堰內注入冷卻水進行保溫處理。對于承臺側面的溫度則應該采用鋼樁圍堰間隙的方法，具體是指用彩條布把承臺與鋼樁圍堰間隙頂口密封，通過這種棚狀結構有效地防止溫度的過快散失。

（二）當遇到冬季溫度較低的情況時，在以上的鋼樁圍堰間隙中還需要添加碘鎢燈，對承臺進行必要的加溫防護。而在混凝土澆筑的過程中，則需要對頂面混凝土進行土工布以及電熱毯覆蓋的保溫防護。

（三）在施工過程中對于系梁側面同樣可以利用彩條布封閉的形式，進行保溫防護。當側模拆除后采用系梁內層覆蓋土工布外層配合彩條布封閉的方法進行保溫處理。

（四）對澆筑墩柱進行保溫處理時，首先對模板進行預熱，然后包裹土工布進行保溫。由于墩柱澆筑施工非常復雜，因此給保溫處理也增添了一定的難度。為了避免混凝土澆筑時溫度過快散失，在蓋梁澆筑完成后頂面需要通過覆蓋土工布以及塑料薄膜進行保溫，如果周圍溫度過低還需要配合使用電熱毯。對于側面和底面的保溫防護，則需要采用彩條布封閉措施。箱梁的澆筑通常在低溫條件下施工，在冬季里選擇白天施工避免夜間施工時的大功率加熱而造成的能源浪費。對于混凝土的施工縫需要使用碘鎢燈以及熱水澆淋等措施進行防護，將溫度控制為 5 ℃左右。當墩柱的混凝土澆筑施工完成以后，則應該立即進行保溫防護以便給混凝土的凝結提供一個合理的溫度。

五、冬季施工中采取的質量保護措施

冬季工程施工中還需要采取必要的質量保證措施，來提高混凝土的施工質量。由于冬季的環境因素比較惡劣，使混凝土的水化速度加快，再加上混凝土在澆筑過程中會發出熱量，在晝夜溫差較大的情況下混凝土的內部溫度高，而外部溫度低這種溫度的不均衡分配直接破壞了應力平衡，并進一步導致混凝土開裂影響施工質量。為了能夠有效地防止類似情況的發生，需要對混凝土施工采取保護措施，在混凝土澆筑前，需要對模板以及鋼筋進行預熱處理，如果施工現場的氣溫較低，通常在 － 10 ℃以下時就需要通過加熱的方式對直徑在 25 mm 以上的鋼筋進行加熱。在灌注混凝土時則需要將溫度控制在在 5 ℃以上，當需要灌注稀薄截面的混凝土結構時施工溫度應該保持在 10 ℃以上，在灌注混凝土的過程中需要進行分層持續灌注，保證灌注的速度避免中途中中斷的現象。灌注混凝土結構的厚度嚴格控制在20 cm 以內，灌注過程中配合機械振搗。

對于施工過程中出現的混凝土裂縫，首先需要將裂縫處進行清潔處理，然后再在裂縫面涂抹厚度約為 15 mm 的水泥砂漿。此外，具體的涂抹量根據裂縫的實際情況進行確定，如果裂縫導致混凝土中的暴露在低溫環境時，還需要對新、舊混凝土的裂縫補救進行調溫處理，彌補裂縫的過程中需要確保混凝土均勻、持續的澆筑，澆筑的厚度控制在20 cm以上。當混凝土施工完成以后需要使用蒸汽進行養護，具體方法是指搭設好蒸汽管道，地下的蒸汽管道要埋設至凍結的深度，鋪設的蒸汽管道每隔 20 m 處設置一個氣眼，保證管道內的高溫蒸汽能夠均勻地分布在混凝土表面上。箱梁外模板通常使用的是木質模板，當施工溫度低于 5 ℃時，需要用彩條布搭設暖棚進行保溫防護。在搭設暖棚的過程中必須要確保暖棚的密封性，只有在完全密封的條件下，才能使蒸汽養護處于一個恒溫狀態，否則難以達到理想的養護效果。

六、結語

混凝土澆筑技術在冬季施工的過程中是至關重要的，因此必須進行足夠的重視，本文通過對冬季混凝土澆筑技術的施工原理、采用的技術以及解決方案進行分析，從而使混凝土澆筑技術在整個施工過程中發揮巨大的作用，體現其優勢?；炷翝仓夹g在冬季施工過程中的順利實施，有利于建筑施工的技術提升，促進了城市的發展與建設，改進了混凝土施工的處理方法，具有積極的影響與意義。

【參考文】:

篇8

關鍵詞 北方；冬季；混凝土；施工

中圖分類號 TV544 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2013）012-0046-02

香磨山灌區位于木蘭縣境內的松花江一級支流木蘭達河中下游。灌區總面積3.13×104hm2，耕地面積2.13×104hm2，設計灌溉面積2.05×104hm2。香磨山灌區屬寒溫帶大陸性季風氣候，多年平均降水量646.2 mm，多年平均蒸發量在1040-1400 mm之間，平均無霜期在110-150 d之間，最大凍深1.8 m。香磨山灌區2011年度續建配套與節水改造工程初步設計由黑龍江省水利廳、黑龍江省財政廳以黑水發[2011]652號文件批復。通過招標黑龍江省水利第五工程處負責第三標段的施工，施工內容包括總干二支渠渠道襯砌、路面、節制閘1座、進水閘1座。

哈爾濱地區的氣候特點是冬季漫長，長達5個月之久，氣溫較低，因此無法進行正常的全年施工，為了保證按期竣工，根據總體計劃安排，進行了兩座水閘的冬季施工。施工期在10月下旬至12月中下旬。根據氣象統計資料，哈爾濱市11月份的平均氣溫為-6.2℃左右，12月中旬平均氣溫-15℃，因此必須按照水工混凝土低溫季節施工的要求，從混凝土保溫、配合比設計、防裂等方面做好各項施工措施，確保施工質量。

1 保溫

根據現場實際情況和砼施工的特點，施工時采用的是暖棚蓄熱、蒸汽鍋爐加熱的施工方法。具體方法：

1）為保證砼的澆筑溫度，攪拌站、砂石料場、水閘基坑處均搭設保溫大棚。

2）攪拌站用水采用蒸汽加熱，水閘大棚采用暖氣排管加熱，砂石料加熱采用熱地壟的方法。

3）砼運輸采用泵送的方式，輸送泵管道用防寒氈包裹保溫。

2 混凝土配合比設計

為了高質量的完成施工任務，結合高寒地區的施工特點，砼標號為C30，我們進行了混凝土配合比設計：根據大體積砼的施工特點及冬季施工環境溫度低、砼輸送方式采用泵送等實際情況，首先進行原材料選取，并將水泥用量、粉煤灰用量、砂率、緩凝劑摻量四個因素做了水平正交試驗，然后進行極差分析，確定了合理的混凝土配合比。為了做到萬無一失，施工前進行了大體積砼溫度模擬實測，對邊長為0.5m、1m、1.5m、2m的立方體試件進行了溫升模擬試驗，從而確定水閘大體積砼實際施工時的合理方案以及最佳配合比。

2.1 原材料確定

水泥采用哈爾濱水泥廠產天鵝牌P.O32.5水泥。

細集料采用哈爾濱港務局產中砂。

粗集料采用哈爾濱玉泉采石場產碎石。

外摻料采用阿城熱電廠產Ⅰ級增鈣粉煤灰。

外摻劑采用黑龍江省寒地院產LNC-52型外加劑。

2.2 混凝土配合比設計

原材料確定后，對水泥用量、粉煤灰用量、砂率、緩凝劑摻量四個因素進行水平正交試驗，繪制了水平正交試驗結果曲線：

根據曲線確定了最佳配合比水泥用量為310kg/m3，粉煤灰摻量為占水泥質量的35%，砂率為36%，緩凝劑摻量為占水泥質量的0.25%。 具體見表1。

2.3 施工前大體積混凝土溫度模擬實測

施工前分別對邊長為0.5m、1m、1.5m、2m的立方體試件進行了溫升模擬試驗。通過對模擬試驗數據的分析可知，采用此最佳配合比，可有效的推遲水化熱溫升峰值的出現，同時大大降低了水化熱峰值，這對于保證大體積砼不產生溫度裂縫是極其有利的。

3 混凝土防裂措施

混凝土施工時，如何控制混凝土的內外溫差和溫度變形而造成的裂縫是施工控制的關鍵問題。同時混凝土的防裂問題也是渠道、水工建筑物施工中的一大技術難題，寒冷地區混凝土冬季施工的防裂更是難上加難，為此我們進行了混凝土溫度裂縫控制問題試驗研究。施工時采取了 “內降外?！钡氖┕ぜ夹g及先進的溫度測控技術。所謂“內降”，就是在保證砼強度及品質的前提下通過降低水泥用量、加入外摻料和外摻劑、降低砼入模溫度，分層澆注、布設冷卻水管等措施來降低砼的內部溫升。

3.1 優化配合比設計、降低砼內部水化熱

水化熱溫升主要取決于水泥品種、水泥用量及散熱速度等因素，因此施工中選用了非早強型的低標號普通硅酸鹽水泥。同時，為了減少砼中的水泥用量，在確保砼強度的條件下，摻加了外摻材料和外摻劑，盡量降低砼的水化熱溫升，控制水化熱峰值。我們通過優化配合比設計，確定最佳施工配合比充分保證了這一點。

3.2 分層澆注

為了減少砼內部的發熱量，降低溫升峰值，水閘大體積砼施工時采用分層澆注、設置水平工作縫的施工方法。第一次澆注3m，第二次澆注2m。待第一次砼強度達到10Mpa以上進行鑿毛處理。保證第一、二層砼的溫差在25℃以內，避免由于溫度梯度過大而造成砼銜接部位的裂縫。

3.3 布設冷卻水管

在砼澆注前埋置5層φ25mm冷卻水管，水平布置在砼不同層面內，層間距1.0m。管間距1.2m。當砼澆筑至冷卻水管標高后，立即通入冷卻水，利用循環水帶走砼內部的部分熱量，從而有效降低砼水化熱最高峰值，減小砼內外溫差造成的拉應力，防止裂縫的形成。循環水要隨時調節水溫，保證循環過程中與砼內部的溫差在20℃～25℃之間，流量控制在10～20升/分，控制降溫速率，避免由于溫差過大和溫降過快而造成砼的內部裂縫。

3.4 “外保”技術

由于水閘施工正值11月份，此時日平均氣溫已遠遠低于5℃，早已進入了冬季施工階段，施工時采用蒸氣鍋爐加熱，暖棚蓄熱的方法進行保溫。棚內設置蒸氣排管，內通蒸氣進行加熱。在水閘砼澆注完成、收漿后，用一層聚乙烯塑料和一層麻袋片覆蓋，進行保水養生，從而保證砼強度的正常增長，降低砼的干縮應力，防止砼表面裂縫的產生。隨著砼內部溫度的升高，逐漸提高棚溫，使砼內外溫差始終控制在25℃以內。在大體積砼養生過程中要密切關注砼的溫度變化，隨時調節棚溫，嚴格控制降溫速率在0.9～1.5℃之間，保證大體積砼的內在質量。

3.5 混凝土澆注施工工藝保證

砼澆注時采用斜層澆筑法施工，每層分層厚度為50cm，在下層砼初凝前必須澆筑上層砼。每層砼澆筑時間控制在14小時。振搗用插入式振搗器進行，澆筑上層砼時，振搗器應插入下層砼5～10cm。每一處振動完畢后便振動邊徐徐提出振搗棒。對每一振動部位，必須振動到該部位砼密實為止。密實的標志時砼停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現平坦、泛漿。

在第一層砼澆筑結束后，砼強度達到2.5MPa時開始人工鑿毛，鑿除砼表面的水泥砂漿和松弱層，然后用水沖洗干凈。砼第二次澆筑時間是在第一次砼內部溫度低于35℃后進行的。以免造成混凝土層間裂縫。

3.6 采用先進的溫控技術

為了得到精確的測溫數據，掌握溫升與溫降規律，更好的指導施工，采用熱電偶和高精度的多功能多點溫度測試儀進行全過程的溫度測控。

實踐證明以上各項施工技術措施是行之有效的，經業主、監理、設計、施工單位的共同努力，香磨山灌區2011年度續建配套與節水改造工程水閘大體積砼施工達到了預期效果，未產生溫度裂縫，強度達到了設計標號。以上技術的成功采用，為今后類似的工程提供了詳實可靠的第一手資料，并且通過本次試驗研究以及在水閘大體積混凝土施工的應用，為在寒冷地區解決大體積混凝土溫度裂縫問題，增加混凝土的耐久性，探索出了一條可行之路。

參考文獻

[1]《黑龍江省香磨山灌區（2011年度）續建配套與節水改造工程初步設計報告》，黑龍江水利水電勘測設計研究院，2010年12月；

[2]《水工混凝土施工規范》（DL/T5144-2001）.

[3]《水工混凝土試驗規程》（SL352-2006）.

[4]《水工混凝土配合比設計規程》（DL/T5330-2005）.

[5]《水工混凝土砂石骨料試驗規程》（DL/T5151-2001）.

[6]《水工混凝土摻用粉煤灰技術規程》（DL/T5055-2007）.

[7]《水工混凝土外加劑技術規程》（DL/T5100-1999）.

篇9

關鍵詞：冬季；混凝土；施工方法；基本原理

中圖分類號：TU528文獻標識碼： A

引言：混凝土是因為水泥水化后產生凝肢體，在適雪溫度時，水化變成堅硬的固體。怛當氣溫為0℃ 時，水化趨于停止，在一3℃時，因混凝土內水份結球而產生膨脹，使砂石成為松散狀態?；炷潦軆龀潭扰c受凍時間和水灰比側有密切關系?；炷聊笆軆?，強度損失5％ ，后期不會恢復，水灰比例大的混凝土，若強度達到70％后再受涼，對強度影響較小，開凍后會繼續增長 總強度只損失15％左右。干硬性混凝土當強度達到20％ 后再受凍，對強度影響不大。通常把晝夜室外平均溫度低于6℃以及最低溫度低于13℃時混凝土施工，視為冬季施工。

1.混凝土工程冬季施工的基本原理

混凝土在負溫作用下，內部水分凍結成冰，體積膨脹，產生的凍脹應力破壞了混凝土內部結構，使混凝土的物理、力學性能遭受到損害，引起混凝土的凍害。

混凝土工程冬季施工主要是研究混凝土在養護硬化期間遭受凍害，其抗壓強度、抗拉強度、混凝土與鋼筋的粘結強度以及混凝土的密實性和耐久性等性能的損失，降低強度與防止措施?；炷猎馐軆龊Φ臈l件是溫度、水和混凝土內部的孔隙，而溫度是必要的條件。

1.1溫度對混凝土強度增長的影響

混凝土的強度只有在正溫養護條件下，才能持續不斷的增長，并且隨著溫度的升高，混凝土強度的增長速度加快。

1.2凍害對混凝土強度的影響

混凝土遭受凍害，強度停止增長；正溫條件恢復，解凍后的混凝土強度仍然能繼續增長，但其強度則有明顯的降低。

混凝土澆注后立即遭受凍害，其內部產生大量微裂紋，將大大降低混凝土的強度、密實性和耐久性。因此，新澆注的混凝土必須防止遭受凍害。

1.3混凝土允許受凍臨界強度

混凝土早期遭受凍害后，其抗壓強度和抗拉強度均有不同程度的損失，鋼筋與混凝土的粘結強度將有較大的損失，混凝土的抗滲性和耐久性都要有降低。

混凝土允許受凍臨界強度是指新澆注混凝土在受凍前達到某一初始強度值，然后遭到凍結，當恢復正溫養護后，混凝土強度仍會繼續增長，經28d標養后，其后期強度可達到強度等級的95%以上，這一受凍前的初始強化值叫做混凝土允許受凍臨界強度。

2.施工準備

2.1成品料有足夠的儲備和堆高，并設置了防止冰雪和凍結的措施。

2.2低溫季節混凝土拌和水先加熱。當日平均氣溫穩定在-5℃以下時，不進行施工。

2.3拌和混凝土之前，采用用熱水沖洗拌和機，并將積水排除。

2.4倉面清理采用熱風槍。

3.混凝土冬季施工的施工方法

3.1 混凝土冬季施工的材料儲備保溫和加溫

3.1.1為避免入冬以后進料困難、砂石料在料場或運輸過程中受凍，砂石料應在入冬前組織進場；砂石料應在入冬前蓋上草袋以及棉氈或采取其他措施，必須保證砂石料不受凍、溫度在0℃以上，同時防止出現冰雪、凍塊進入攪拌機內，給混凝土溫度帶來損失；防止過大的凍塊堵塞砂石料輸送帶；防止部分凍塊進入攪拌機內會很難被粉碎、溶化，嚴重影響混凝土質量；水泥、外加劑應在庫房或暖棚內進行保溫，禁止對其進行直接加溫；冬季溫度過低，應提前做好水源儲備并防止污染。

3.1.2在對攪拌站進行搭設溫棚保溫、砂石料保持正溫的情況下，混凝土拌合料要加溫，拌合水加熱溫度根據混凝土拌合物混合溫度和計算控制。水的加熱溫度不宜高于80℃。當骨料不加熱時，水可加熱至80℃以上，但此時要先投入骨料和已加熱的水進行攪拌均勻，再加水泥，以免水泥與熱水直接接觸。當加熱水不能滿足要求時，可將骨料均勻加熱，其加熱溫度不應高于60℃。片石混凝土摻用的片石可預熱。水泥不得直接加熱，可以在使用前轉運入暖棚內預熱。

3.2混凝土的配合比設計及拌和

3.2.1混凝土配合比設計采取高效減水劑盡量降低水灰比并經過充分水化，就有可能做出實際上不包含可凍水的飽和混凝土構件。

3.2.2選用巖石吸水率較低(如吸水重量在0.5％以下的巖石)，可凍水極少，骨料表現安全，不受冰凍傷害，同時使用小顆粒石?？梢缘玫捷^大抗凍性保證。

3.2.3混凝土卸出拌合機時的最高允許溫度為40℃，低溫早強混凝土的拌合溫度不高于30℃。

3.3混凝土的運輸和澆筑

3.3.1混凝土攪拌場地應盡量靠近施工地點,以減少材料運輸過程中的熱量損失,同時也應正確選擇運輸用的容器(包括形狀,大小,保溫措施)。

3.3.2混凝土澆筑前,應清除模板和鋼筋上,特別是新老混凝土(如梁,柱交接處)交接處的冰雪及垃圾。

3.3.3當采用商品混凝土時,在澆筑前,應了解商品混凝土中摻入抗凍劑的性能,并做好相應的防凍保暖措施。

3.3.4分層澆筑的混凝土時,已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前,不應低于計算規定的溫度也不得低于2℃。

3.3.5重點工程或上部結構要連續施工的工程,混凝土應采取有效措施,以保證預期所要達到的強度。

3.3.6預應力混凝土構件在進行孔道和立縫的灌漿前,澆灌部位的混凝土必須經預熱,并采用熱的水泥漿,砂漿或混凝土,澆灌后在正溫下養護到強度不低于15Mpa。

3.3.7現場應留設同條件養護的混凝土試塊作為拆模依據。

3.4混凝土的養護

混凝土澆筑后在一定的時期內需要有一定養生期以使其強度逐漸上升，在常溫施工條件下用灑水養生即保持混凝土表面濕潤即可，但在冬季施工條件下很難達到這一點，所以環境溫度對冬季施工中混凝土的養生尤為重要。結合工程實際，因工程作業面全部覆蓋在暖棚之下另有鍋爐加熱，在混凝土澆筑后可在混凝土表面覆蓋上一層草簾子以起保溫的作用，并灑水以保持表面濕潤?；炷恋亩臼┕じ鱾€環節要緊密相連，所以施工過程中各個部門要相互協調，部門領導要常檢查常過問，現場施工人員要發揮積極作用，使工程在不利的施工條件下向業主交出滿意的產品。

3.5模板的拆除

一般情況，冬季澆筑的混凝土在冬季期間不宜拆模。如果需要拆除模板，也要滿足拆模時混凝土強度和內外溫度要求，大體積混凝土絕對禁止在氣溫聚降時拆模，拆除模板后應對混凝土表面進行保溫。對一般混凝土及鋼筋混凝土結構，冬季拆模要檢查混凝土是否達到臨界強度并要滿足有關規范規定承受荷載的強度。

3.6溫度觀測

3.6.1外界氣溫采用人工測溫，每天測量4次。

3.6.2水、外加劑及骨料的溫度每小時測一次。測量水、外加劑溶液和砂的溫度，溫度計插人深度不小于10cm，測量粗骨料溫度，插入深度不小于10cm并大于骨料粒徑1.5倍，且周圍用細粒徑充填?；炷恋臋C口溫度、運輸過程中溫度損失及澆筑溫度，根據需要測量或每2h測量一次。溫度計插人深度不小于10cm。

3.6.3已澆混凝土塊體內部溫度，埋設測溫孔(孔深大于l5cm，孔內灌滿液體介質)，用玻璃溫度計測量。大體積混凝土澆筑后3d內加密觀測溫度變化：外部混凝土每天觀測最高、最低溫度;內部混凝土8h觀測一次。其后宜I2h觀測一次。

3.6.4氣溫驟降和寒潮期間，應增加溫度觀測次數。

4.結語

在冬季施工過程中，不穩定的因素很多，工程質量不容易控制，混凝土工程的施工更是難以控制。然而混凝土工程是所有工程中最重要的一部分，它直接涉及到主體結構的安全性。冬季混凝土結構施工的質量控制是一個非常復雜的過程,施工中無論哪一個環節出現紕漏都會造成不可估量的損失,因此技術人員要掌握好冬季施工的方法原來及實踐操作的技術要求,才能保證混凝土工程冬季施工的質量。

參考文獻：

篇10

關鍵詞：混凝土；抗凍等級；確定方法；生產技術；毛細孔；吸水性；吸濕性；耐久性

引言

混凝土抗凍等級是衡量混凝土耐久性的一個重要指標。目前，GBJ 82-85中規定混凝土抗凍等級的確定方法，是采用慢凍法和快凍法2種。這2 種方法的共同特點是按規定使混凝土試塊在冷凍前后處于水中浸泡和融化，并且要求水面至少分別高出試件頂面20mm和5mm（快凍法試件盒內）以上。也就是說試塊必須完全浸入水中融化并吸飽水分。用這種方法測試并評定混凝土的抗凍等級存在一個很重要的問題，即試塊吸飽水分后的含水率高低，完全取決于混凝土試塊的吸水性，而不是取決于混凝土試塊的吸濕性，這與大多數混凝土工程在應用環境中的實際含水率無相關性。因為比越小，混凝土的強度越高。

大多數混凝土工程是暴露于大氣中，而不是浸于水中。這些工程中混凝土的實際含水率主要取決于混凝土在空氣中的吸濕性，而不取決于混凝土的吸水性。

1、抗凍等級確定方法的商榷

混凝土的吸水性和吸濕性是2個完全不同的概念。吸水性是指混凝土在水中吸收水分的性質通常取決于混凝土中毛細孔數量多少和毛細孔半徑的大小。當混凝土浸入水中，其內部孔隙只要是開孔毛細孔就能被水充滿。因此，在毛細孔半徑范圍以內，毛細孔越多、半徑越大，混凝土的吸水率越高。其吸水性受大毛細孔數量的影響較大，而受微毛細孔影響相對較小。吸濕性是指混凝土在潮濕空氣中吸收水分的性質，與吸水性相反，吸濕性受大毛細孔影響較小，受微毛細孔數量影響相對較大。已有研究表明，只有在半徑小于0.1um 的微毛細孔中才能產生毛細孔凝結現象[1]，它可以吸附周圍介質的蒸汽而被充填，在孔壁上生成液膜，故這樣的孔具有吸濕性。所以，混凝土中微毛細孔數量越多，混凝土孔隙的吸濕性越強，排濕性越弱。此時，混凝土的孔隙率和吸水性都可能較低，但因具有吸濕性的微毛細孔數量較多，混凝土在大氣環境中仍然有相對較高的含水率（稱含濕率更為貼切）。

半徑大于0.1-1um的大毛細孔，只有直接與液體接觸時才能被液體充滿。在大氣中，大毛細孔不僅不吸收潮濕空氣中的水分，其中原有的水分反而會被排入空氣中[1].這樣的孔隙不具有吸濕性。因此，混凝土中微毛細孔數量越少，大毛細孔數量越多，混凝土孔隙的吸濕性越弱；雖然，由于大毛細孔數量較多，混凝土的孔隙率和吸水性都可能較高，但處于大氣中混凝土的含濕率仍然可以較低。即吸水性低的混凝土仍可以有較高的吸濕性和含濕率；吸濕性和含濕率較低的混凝土也可以有較高的吸水性。作者試驗中，分別采用含細顆粒（小于5um）較少的水泥和細顆粒含量較多的水泥制備成的水泥石試樣，在潮濕空氣中放置3d，含細顆粒較少的試樣，吸濕率比后者降低17%-37%；而在水中浸泡1d，前者吸水率比后者提高13%-29%[2].

在此應特別強調一下，混凝土的吸濕性或含濕率與混凝土孔隙體積的吸濕性或含濕率也是完全不同的2個概念。前者是相對混凝土的總體積（包括實體體積和孔隙體積）而言，主要取決于混凝土中微毛細孔的絕對數量多少；后者僅是針對混凝土中孔隙的體積而言，主要取決于混凝土中微毛細孔與其它較粗孔隙的相對數量。隨著混凝土孔隙率的降低和微毛細孔絕對數量的減少，處于大氣中混凝土的吸濕性或含濕率也會相應減少；但此時只要混凝土內部的微毛細孔數量相對較多，大毛細孔數量相對較少，即2者的數量之比較大，相對于混凝土孔隙體積的吸濕性和含濕率比較而言必增無疑。當孔隙中水分結冰產生膨脹應力時，對孔壁造成的破壞和原有裂縫的擴展必然會更加嚴重。相反，隨著混凝土孔隙率和微毛細孔絕對數量的增加，混凝土的吸濕性或含濕率也會相應增加；但此時只要混凝土內部的微毛細孔數量相對較少，大毛細孔數量相對較多，即二者的數量之比較小，處于大氣中混凝土孔隙體積的吸濕性和含濕率無疑會減少。因此，混凝土內部孔隙和原有裂縫遭受冰凍破壞的影響自然也小。然而實際工程應用當中，人們通常忽略了混凝土的吸水性和吸濕性以及混凝土孔隙體積吸濕性之間的這種區別。甚至認為它們之間始終存在著一致性。因此，在確定混凝土的抗凍等級和進行抗凍性試驗時，只考慮了混凝土的吸水性對混凝土抗凍性的影響，而沒有考慮混凝土的吸濕性和混凝土孔隙體積的吸濕性對混凝土抗凍性的影響。

根據抗凍試驗確定的抗凍等級也只能反映在規定飽水狀態下混凝土的抗凍性，并不能反映混凝土在大氣中的真實抗凍性。其結果是吸水性低的混凝土凍融循環次數多，抗凍等級高；但混凝土的吸濕性及混凝土中微毛細孔內的吸濕性卻都可能較大，在處于實際應用的大氣環境當中，混凝土的含濕率特別是相對于混凝土孔隙體積的含濕率反而更高，導致混凝土的實際抗凍性并不一定好，甚至比抗凍等級低的混凝土還差。

2、混凝土生產技術的商榷

為了提高混凝土的抗凍等級等耐久性指標，目前混凝土施工和生產中除了采用引氣劑以外， 通常采用摻入高效減水劑、降低水膠比，并采用細度較細的早強水泥和細粒摻合料等方法。其初衷是通過減少混凝土內部粗大的毛細孔數量或孔半徑來提高混凝土的強度和抗凍、抗滲等耐久性能。但在混凝土生產中采用普通水泥和一般的施工方法，目前這一目的較難達到，實際生產出的混凝土大多數仍為多孔體系。

一般水膠比降低，只能使混凝土內部的大毛細孔變成微毛細孔，造成大毛細孔數量減少，微毛細孔數量增多。如原蘇聯莫斯科門捷列夫化工學院的研究表明：水膠比由0.4 降低為0.22-0.25（硬化溫度200C），水泥石中半徑0.004-0.01um的微毛細孔（包括少0.004-0.005um 的超微孔）數量由20.8%-39.7%增加到28.5%-41.4%、半徑0.01%-0.1%um的微毛細孔數量由26.4%-33.2%增加到26.7%-49.8%；而半徑不小于0.1-1um的大毛細孔與半徑大于1um的非毛細孔數量之和由27.1%-52.8%減少至21.7%-28.3%[3].特別是其中0.01-0.1um的微毛細孔數量的中間值（變化前后分別為29.8%和38.25%）與半徑不小于0.1-1um的大毛細孔和半徑大于1um的非毛細孔數量的中間值（變化前后分別為39.95%和25.0%）之比，由0.75增加到1.53，接近原來的2.1倍。

膠凝材料中細顆粒含量的增加與水膠比的降低有類似的作用效果。如原蘇聯的研究表明，提高水泥的細顆粒（

目前為提高混凝土抗凍等級、抗滲等級和強度等級而采取的一些措施，在很多情況下使混凝土內部的微毛細孔數量增加，而使具有排濕性的大毛細孔數量減少。特別是微毛細孔和大毛細孔數量之比的顯著增大，使混凝土孔隙體積的吸濕性大幅提高。這一作法不但不能提高大多數混凝土（暴露于大氣中的混凝土）的抗凍性，反而會不同程度地降低混凝土的真實抗凍性和耐久性。

根據鮑維斯的研究發現，在-40C時約60%的毛細孔水變成冰，在-120C有80% （以上的毛細孔水變成冰[4-5].針對我國的氣候分區情況，溫區最冷月份的平均氣溫為0~-100C，寒區最冷月份的平均氣溫為-100C以下。故對我國大多數地區而言，在最冷月份足以使混凝土毛細孔內的部分或大部分水結冰。由于大毛細孔的存在具有良好的排濕性，當結冰時，將有足夠的空間滿足結冰所引起的體積變化，所以處于大氣中的混凝土內部可凍結水的數量主要取決于混凝土內微毛細孔中的水量。當微毛細孔隙內的水分一旦結冰時，微毛細孔中沒有足夠的空間緩沖結冰所造成的體積膨脹，此時，結冰產生的膨脹應力對混凝土孔壁的破壞必然更加嚴重。如原蘇聯的研究指出，混凝土中儲備孔（被蒸汽空氣混合氣體充填的孔）的相對體積越大，抗凍性越好。并著重指出，影響混凝土抗凍性的，與其說是儲備孔的絕對體積，不如說是儲備孔體與充滿水的孔體積之比[1].其抗凍機理類似于引氣劑提高混凝土抗凍性的作用機理。此外，孔隙內部含濕率高的混凝土，還會加劇空氣中腐蝕性介質對混凝土的侵蝕及混凝土內部鋼筋銹蝕等，導致混凝土的強度、抗凍性、抗裂性和抗滲等耐久性能的下降[6].當前，我國正處于基礎建設高速發展的重要時期，對此影響因素應引起重視。

3、幾點建議

（1）對于暴露在大氣中的大多數混凝土工程，應當重點考慮混凝土在大氣中的抗凍性?？箖鋈谠囼灧椒☉獙⑺诜ǜ臑闅馊诜ǎㄈ缭?00C或更高溫度、濕度95%的環境中融化），盡管試驗時間會相對延長，但可以通過適當提高融化溫度的方法來解決?；炷量箖龅燃壍拇_定也應以氣融法為依據，才能更好地反映其混凝土工程在實際應用環境中的抗凍性。

（2）對于大多數混凝土工程，除了推廣采用引氣劑以外，必須在水膠比的控制方面徹底糾正混凝土內毛細孔半徑越大、害處越多的傳統觀念[6].控制適當的水膠比，以避免混凝土內部形成過多的微毛細孔和過少的大毛細孔。

（3）對于大多數以通用水泥為膠凝材料的混凝土工程，應合理控制和選擇膠凝材料的粉磨細度，適當控制其中小于5um的細顆粒含量，同樣可以避免混凝土內部形成的微毛細孔數量過多。

（4）對于水工混凝土和抗滲性要求高的混凝土，建議進一步推廣和加強堿礦渣水泥及土壤聚合物水泥等膠凝材料的應用和研究。如：堿礦渣水泥能夠大幅度提高混凝土中的超微孔數量。