大体积抗渗混凝土冬季施工的质量控制

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【摘要】：随着社会发展和建筑科学的不断进步，建筑物的高度日益攀升，大体积混凝土的使用也越来越广泛。大体积混凝土在冬季施工中如何进行质量控制，一直是施工的重点和难点。因此，建设施工单位必须对影响大体积混凝土冬季施工质量的因素进行分析，并及时采取有效的控制措施，才能保证建筑工程质量，适应经济快速发展的要求。

【关键词】：大体积混凝土；抗渗；冬季施工；质量控制

中图分类号：TU375 文献标识码：A

0、引言

随着建筑业的高速发展，大体积混凝土广泛应用于桥梁和高层建筑。大体积混凝土的质量与结构安全、工程造价息息相关，其常见的质量问题就是混凝土结构产生裂缝。为了防止裂缝，不仅要控制大体积混凝土内部最高温度和内外温差，还要从改善结构约束条件和混凝土性能等方面进行控制。

大体积混凝土冬季施工时的特点

一般认为，当混凝土结构断面最小尺寸超过0.8m或因水泥水化热可能引起混凝土温差应力裂缝的混凝土结构成为大体积混凝土。大体积混凝土施工前，应做好充分准备，保证原材物料充足，辅助设施齐全，满足连续施工要求。严格控制水泥水化热（包括放热量和放热速率）降低温差，避免温差裂缝产生。严格按照相关标准规范进行生产施工，保证混凝土抗渗、强度、耐久性指标符合设计要求。

2、质量控制要点

防水混凝土主要是采取适当的措施，有目的地阻断混凝土内毛细管，减少毛细管之间的相互连通，提高混凝土的密实度。在混凝土受压力水作用时，水从其中的孔隙或组成材料本身中通过，若孔隙是连续的，则造成混凝土渗漏。对此要采用补偿收缩混凝土新技术进行防渗控制。大体积混凝土在冬季施工中极易因为恶劣的外部环境条件造成混凝土内外温差过大，从而导致混凝土表面出现温差裂缝。对此首先要降低混凝土水化热，其次选择合理的浇注方法，再次在养护中要提高外部环境温度，减少内外温差。

混凝土配合比设计

大体积抗渗混凝土是较特殊的一种混凝土，尤其在冬季施工。大体积混凝土的裂缝控制长期以来就是混凝土施工的难点，特别是一次性浇筑成千上万方的整体混凝土。由于抗渗要求和冬季施工，就更加加大配合比设计的困难。

3.1原材料选择

1、水泥尽可能采用低水化热水泥。为减少水泥用量，降低水化热，采用高标号水泥，即强度等级为P.0.42.5普通硅酸盐水泥。

2、碎石采用当地石料场生产的连续级配碎石。

3、砂采用中砂，细度模数为2.4-3.0 0

4、掺和料采用粉煤灰，以减少水泥用量，增加混凝土的和易性。

5、掺加缓凝高效减水剂，以改善混凝土的和易性，减少水泥用量，减缓水泥水化热的释放速度，降低混凝土体内温度峰值。

3.2混凝土配合比设计

3.2.1、设计要点

(1)塌落度设计值为120--140

(2)尽可能降低砂率。

(3)尽可能减少水泥用量，增加粉煤灰的掺量。

3.2.2、配合比确定

冬季施工应采用冷混凝土配合比，根据以往经验取砂率为39%，水泥用量为494 kg（C40）。选用UNE-5A非引气型高效减水剂和YND-153型防冻减水剂作为外加剂，前者为低碱、低硫酸钠、无氯型产品，其较低的碱含量可避免混凝土的碱集料反应;后者为无氯型产品，可加速混凝土的凝结和硬化，低温、负温效果好，在掺量达到3.5%时，可用于-10℃以上的冬季混凝土，非常适合冬季混凝土配合比卜配合比的28 d试配强度达到设计值的115%以上，证明配合比满足设计要求，见表1。

表1 混凝土配合比

3.3.3、热工计算

冬季混凝土施工受外界温度影响十分严重，为了便于控制混凝土质量，必须对配合比进行热工计算。现场对石、砂进行含水量的测试，测得平均值分别为5%、0%，需要对原配合比进行调整。调整后的配合比见表2。

表2 调整后混凝土配合比

按照调整后的施工配合比进行热工计算，可得混凝土搅拌时所需要的水温为26.5℃。

混凝土搅拌时所需水温均满足《建筑工程冬季施工规程》拌和水温度不大于80℃的要求;当气温在零上时，水温不大于26.5℃就能够满足冬季混凝土施工的要求;当气温在零下时，水温不大于58℃才能够满足冬季混凝土施工的要求。在实际施工中，通过采取保温围护措施和使用大功率的电热管对水池的水进行加热，实际测得水温一般在50℃~80℃之间。并且，施工时日常气温仅在5℃~-3℃之间，未达到所设想的最不利情况。现场对混凝土入模的实际温度进行监测，结果均在15℃~20℃之间，满足《建筑工程冬季施工规程》对冬季混凝土施工入模温度的要求。

4、混凝土施工质量控制

4.1保证混凝土抗渗性能

对于混凝土的抗渗性能应采用补偿收缩混凝土新技术进行控制，即在配合比设计中掺加FEA混凝土膨胀剂，并使用颖粒粒径小于水泥颗粒粒径的粉煤灰。

4.2混凝土搅拌控制

混凝土搅拌要采用机械搅拌，采用机械搅拌才能保证混凝土搅拌得均匀透彻，从而增强混凝土强度和提高抗冻性；混凝土搅拌必须确保搅拌时间，只有时间保证了，混凝土才能搅拌的均匀透彻，所以必须遵循混凝土最短搅拌时间（见表3）；混凝土搅拌用的各种原材料必须经过电子自动计量的配料装置称量，只有通过计量称量，才能保证砂、石料的掺量；计量是关键环节，操作人员及质检人员加强监视，分析打印报表，发现误差超出或虽在允许范围之内，但连续或稳定正（负）偏差，均要查找原因及时排除。生产系统中的计量控制数据，要定期检定，经大修、中修或停产一段时间后要进行标定。

表3混凝土最短搅拌时间表

4.3保证混凝土的出机温度与入模温度

利用蒸汽对搅拌用水进行加温。水温控制在50一65℃为宜。混凝土出机温度基本保持在12一14℃。从搅拌站到现场运输时间20min，入模温度可稳定在10一13℃。防止混凝土早期受冻，保证水泥与膨胀剂水化反应的正常进行。

4.4混凝土运输控制

在编制混凝土运输施工方案时，一定要考虑混凝土的运输距离，缩短运输距离不仅对混凝土在运输过程中的保温措施非常有效，而且可以节约混凝土运输成本，所以要正确选择搅拌机摆放位置，选择最佳路线，缩短运输时间；混凝土在运输途中，罐车应保持匀速转动，同时要进行合理调度，避免混凝土罐车在现场长时间等待致使混凝土出现分层离析现象；混凝土运输便道要通畅，如果条件允许尽量硬化路面，做好便道路拱，防止积水现象的发生，同时在道路两旁做好排水沟，保证雨后道路通畅。

4.5混凝土浇筑控制

混凝土在浇筑前，要选取设计规定的坍落度，施工中严格按照设计的坍落度数据卡控，控制好坍落度就能保证混凝土的和易性和流动性；混凝土在浇筑入模时，对于深而窄的构件或部位（如小断面的翼墙） 可在底部浇筑一层50~100mm的水泥砂浆（配合比与混凝土的砂浆相同），然后再浇筑混凝土；同时注意捣固，用振捣棒振捣时采用“快插慢拔”的方式进行振捣，为保证深处的混凝土得到捣实，每次浇筑的混凝土不能太厚，混凝土太厚就会影响到振捣，浇筑厚度保证在25~35cm范围之内；混凝土分层连续灌注，中途不得间断，在浇筑时避免过振与漏振，不允许产生分层离析泌水现象；技术人员在编制技术交底时一定要通俗易懂，让每个拿到技术交底的人均能理解技术交底的内容，这样，现场操作人员就不会出现理解上的偏差了。

4.6混凝土养护控制

混凝土浇筑后采用暖棚保温保湿法养护，搭设暖棚，棚内生火，混凝土表面覆盖塑料薄膜;混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃，混凝土表面温度与大气温度的差值不应大于25℃。养护时间不应少于14d。

5、结束语

通过对混凝土施工的特点进，结合冬季施工的特点进行分析，对大体积抗渗混凝土冬季施工的质量控制提出措施。针对不同性能要求的混凝土从配合比设计的定型，原材料的选用，各种掺和料、外加剂的搭配使用等等都要做综合的考虑。通过确定质量控制要点，制定质量控制措施。

参考文献

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[2]张政兵.浅谈大体积混凝土冬季施工质量控制[J].科学之友,2012(03).

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