冬期混凝土施工质量控制

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摘要：通过做好冬期混凝土施工前的准备工作，在施工过程中采取防护、养护和测温措施，确保冬期混凝土施工质量。

关键词：冬期混凝土施工；综合蓄热法；防护；养护；测温；试块

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

冬期气温低、空气干燥对混凝土质量影响大，为了杜绝混凝土质量隐患的出现，确保混凝土质量，应依据有关现行规范、标准和规定，在冬期施工前做好准备工作，采取措施防止混凝土早期受冻，保证混凝土在受冻前达到临界强度，减少混凝土强度损失。混凝土冬期施工宜采用综合蓄热法。综合蓄热法是对混凝土掺加防冬剂，利用水泥水化热和原材料加热的热量，通过适当保温，延缓混凝土冷却，使混凝土温度降至0℃或设计规定的温度前达到预期强度的施工方法。

一、准备工作

（一）依据有关现行规范、标准和规定，包括：《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104)；《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)；《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119)；《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107)等，结合工程特点，编制具有针对性、有效性和可操作性的冬期施工方案，内容包括：冬期施工期限；冬期施工部位及内容；准备工作；分项工程施工技术、质量措施；施工安全、消防管理措施；应急预案等。

（二）组织施工管理人员学习有关现行规范、标准、规定以及审批后的冬期施工方案，对操作人员进行冬期施工交底。

（三）落实好冬期施工所需设备、材料、热源，做好现场水源防冻保护工作。

二、冬期施工混凝土的要求

冬期混凝土施工前，对混凝土生产厂家进行交底，主要内容：优先采用普通硅酸盐水泥（除大体积混凝土以外），强度等级不低于32.5级，水泥用量不少于300kg/m3；使用符合规定的减水早强型复合防冻剂，所用防冻剂的适用温度低于浇筑后7天内的预计日最低气温；混凝土出罐温度达到经热工计算后确定的温度；及时提供相应资料。

三、混凝土热工计算

以C30混凝土为例，通过热工计算推定：混凝土经过运输至浇筑时温度及混凝土浇筑成型时的温度：

（一）混凝土理论温度：

T0=[0.92（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2Tw（mw-ωsamsa-ωgmg）+C1（ωsamsaTsa+ωgmgTg）- C2(ωsamsa+ωgmg)]/[4.2mw+0.9(mce+msa+mg)]

式中：T0―混凝土理论温度(℃)；

mw、mce、msa、mg―水、水泥、砂、石的用量(kg)，分别取185、419、731、1059；

Tw、Tce、Tsa、Tg―水、水泥、砂、石的温度(℃)，分别取60、5、-1、-1；

ωsa、ωg―砂、石的含水率(%)，分别取2%、0%；

C1、C2―水的比热容(kJ/kg.K)及冰的溶解热(kJ/kg)，分别取2.1、335；

求得T0=13.9℃。

（二）混凝土出机温度：

T1=T0-0.16(TO-Ti)

式中：T1―混凝土出机温度(℃)；

Ti―搅拌楼内温度(℃)，取6。

求得T1=12.6℃。

（三）混凝土经过运输至浇筑时温度：

T2=T1-(αtt+0.032n)×(T1-Ta)

式中：T2―混凝土经过运输至浇筑时温度(℃)；

tt―混凝土运输至浇筑时的时间(h)，取0.5；

n―混凝土转运次数，取1；

Ta―混凝土运输时的环境温度(℃)，取-5；

α―温度损失系数(h-1)，取0.25。

求得T2=9.8℃。

（四）混凝土浇筑成型时的温度：

T3=(Cc×mc×T2+Cf×mf×Tf+Cs×ms×Ts)/(Cc×mc+Cf×mf+Cs×ms)

式中：T3―考虑模板、钢筋吸热影响，混凝土浇筑成型时温度(℃)；

Cc、Cf、Cs―混凝土、模板、钢筋的比容热，（kJ/kg.K），分别取1.0、0.48、0.48；

mc―每立方米混凝土重量（kg），取2400；

mf、ms―与每立方米混凝土接触的模板、钢筋的重量（kg），分别取600、100；

Tf、Ts―模板、钢筋的温度(℃)，分别取-5、-5。

求得T3=8.0℃。

计算求出混凝土浇筑成型时的温度低于5℃时，可采取提高混凝土原材料温度等措施，保证混凝土浇筑成型时的温度不低于5℃。

四、冬期混凝土施工的防护

（一）遇下雪天气，在绑好钢筋的部分加盖塑料布，减少积雪清理难度，浇筑混凝土前及时将钢筋、模板上的冰雪清理干净。

（二）在混凝土泵体料斗、塔吊料斗、混凝土泵管上包裹保温材料。

（三）混凝土施工前，作业面周圈用彩条布封闭严密，高度至少超过作业面最高点2m，同时作业面以下至少一层范围内的周圈也用彩条布封闭严密。混凝土达到受冻临界强度后方可拆除挡风设施。

五、冬期混凝土养护

（一）竖向模板可外挂防火草帘或岩棉被。

（二）新浇筑的混凝土面及时铺盖一层塑料布，再铺盖防火草帘或岩棉被，进行保湿、保温养护。如遇雨、雪天气，及时在防火草帘或岩棉被上密闭铺盖一层塑料布，以防防火草帘或岩棉被受潮，影响保温效果。

（三）混凝土未达到临界强度且无有效保温措施时，严禁拆除模板。如侧模因周转使用须拆除时，在模板拆除后及时用塑料布和防火草帘或岩棉被包裹（或满刷养护液后包裹保温材料），进行保湿、保温养护。电梯井、楼梯间及冷风易吹到的部位，增加保温材料厚度，确保混凝土在受冻前达到临界强度。

（四）冬期混凝土保湿养护时间不少于7天。

六、冬期施工测温

（一）测温是冬期混凝土施工控制的重要信息，应严格按《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104)规定的方法和频次，测量和记录室外气温、作业面环境温度、混凝土的出罐温度、入模温度、浇筑成型时的温度以及养护期间的温度。

（二）绘制平面图和立面图，注明测温孔的位置及深度，并编号。测温孔设在有代表性的结构部位和温度变化大、易散失热量、易冷却受冻的部位，孔深10-15cm，或板、墙厚的1/2。测温孔可采用预埋直径12mm金属管的方法制作。测温时，测温仪表放入测温孔后，采取与外界隔离的措施（用布堵塞住孔口缝隙），留置在测温孔内3-5min，然后快速从孔中取出，使温度计与视线成水平，读数记录。

七、冬期混凝土试块留置

（一）编制冬期混凝土试块留置计划，按计划制作试块，做好标识，妥善保护。同条件养护试块放在对应的结构部位，并保证与该结构部位养护条件一致。

（二）冬期混凝土试块的留置数量

1、按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)的规定留置标准养护试块，用于检验混凝土拌合物性能，作为混凝土检验批的材料强度验收依据。

2、按《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119)的规定留置1组“同条件养护28天转标准养护28天”试块，作为掺加防冻剂的混凝土检验批在负温度下施工的强度验收依据。

3、用于过程自控的同条件养护试块，每浇筑一次混凝土不少于3组。一组用于检验拆除侧模前的混凝土强度；一组用于检验拆除底模及支架时的混凝土强度；另一组用于检验判定混凝土受冻前或拟拆除保温材料时的混凝土强度是否达到临界强度。

4、用于结构实体检验的同条件养护试块，每浇筑一次混凝土宜留置1组试块，并且对于基础、主体结构分部工程均应满足同一强度等级用于结构实体检验的同条件养护试块不少于3组的要求。

八、模板和保温层的拆除

模板和保温层在混凝土达到要求的强度并冷却到5℃后方可拆除。拆模时混凝土温度与环境温度差大于20℃时，在拆模后的混凝土表面及时覆盖保温材料，使其缓慢冷却。