混凝土冬季施工技术质量控制

　　摘要：在冬季施工中，由于受工期制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。只要采用适当的施工方法、技术及合理的管理措施，避免新浇混凝土早期受冻，同样会取得像在常温下施工的效果。
　　
　　关键词：混凝土；冬季施工；质量；控制；管理；案例分析
　　
　　随着经济的快速发展，我国城市建设规模日益扩大，建筑业成为影响、推动国民经济发展的重要行业。然而在全国建设规模持续增长的环境下，一些城市的城市建设却因为寒冷的冬季而不得进行施工，严重的妨碍了建设步伐，加长了施工周期，增加资金和管理成本，延长投资回收期和降低了规避宏观风险的能力，造成资金周转率降低和施工费用的大幅增加。此外，在冬季施工中，长时间的持续负低温，大的温差、降雪和反复的冰冻，经常造成建筑施工的质量事故。
　　1混凝土冬季施工质量的控制
　　1.1技术措施
　　粗细骨料保温加热措施采用了表面覆盖塑料布和土工膜，并将其表面的冻结层、雪团、冰块等进行清除，保证骨料温度能够满足混凝土施工要求。采用煤块加热水箱的方法进行拌和用水的升温，一般将水温控制在50℃左右。为了减少混凝土冻害，将配合比中的用水量降低至最低限度，采取的措施是严格控制坍落度，加入高效减水剂。
　　1.2混凝土拌和过程保温加热措施及质量控制
　　（1）为了保证混凝土中间产品的质量，使其获得良好的和易性及湿度均匀性，通过多次试验、反复调整，建议采用原材料分次投放法，其顺序为：砂石料、外加剂→掺和料→水泥，先让热水与砂石料接触，达到加热骨料的作用。
　　（2）为了保证拌和物的充分混合，搅拌均匀，消除各种原材料的温度差异和骨料结块、冰块的影响，通常将拌和时间延长到常温时的1.5倍。
　　（3）拌和设备保温加热，采用搭设拌和暖棚和内设煤炉升温的措施，以保证混凝土的出机口温度不小于10℃。
　　1.3混凝土运输和浇筑的保温加热措施及质量控制
　　（1）混凝土的运输过程是热量损失的关键阶段，对混凝土运输罐车外包裹保温材料，并尽量缩短运输时间和距离，减少热量的散失。
　　（2）混凝土浇筑前，采取该措施保证混凝土良好的和易性并需现场测温，应保证入模温度不小于5℃。
　　（3）在混凝土浇筑时，尽量加快浇筑速度，防止热量散失过多，以便利用混凝土的水化热加快混凝土强度的增加。
　　（4）分层进行浇筑时，严格控制混凝土浇筑的连续性，以防止出现冷缝影响工程质量。
　　1.4混凝土的养护
　　（1）冬季浇筑的混凝土，由正温转入负温养护前，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%,对于C10以下的混凝土不得小于5MPa。
　　（2）采用的保温材料（草袋，麻袋）应保持干燥。
　　（3）在模板外部保温时，除基础可随浇筑随保温外，其它结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土。
　　（4）保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上，可先覆盖塑料薄膜，上部再覆草袋、麻袋等保温材料，保温材料的铺设厚度为：一般情况下0℃以上铺一层；0℃以下铺二层或三层。
　　（5）拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料，以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
　　2混凝土冬季施工的管理措施
　　（1）对现场测温工作统一安排部署，责任落实到人，成立混凝土冬季施工小组，加强人员组织和施工管理，确保混凝土冬季施工质量控制措施真正落实。
　　（2）试验人员负责每天天气预报的收听和气象记录，掌握近期气温变化情况并及时传达和汇报气象信息，以便及时采取措施应付气温骤变。
　　（3）在施工中安排专人定时测量日大气最高和最低温度时混凝土出机口和摊铺阶段的温度。
　　（4）为了验证冬季混凝土强度的发展情况，要求每班制作一组同建筑物相同养护条件的试件。
　　（5）在混凝土浇筑过程中，工程管理人员日夜轮流值班，并不定期检查施工情况。
　　3工程案例分析
　　3.1工程概况
　　某学校实训楼工程。建筑为框架结构，楼层五层、高度19.2m，本工程2008年9月开工，2009年6月竣工，建筑面积4130m2。其四层、五层及屋面部分主体工程按施工进度进入冬季施工。为保证工程的质量，制定了冬季施工的方案。
　　3.2冬季施工质量控制措施
　　3.2.1施工措施
　　（1）本工程混凝土采用搅拌站现场搅拌，混凝土中加入防冻剂1%，早强剂加入1‰，加入热水搅拌，保证将混凝土的入模温度控制在+15℃以上。混凝土中防冻剂等外加剂质量(有无沉淀及杂质等)和浓度由搅拌站控制。
　　（2）水泥为普通硅酸盐水泥，标号为42.5，混凝土标号增加一级。
　　（3）冬季施工浇注混凝土前，先清理模板和钢筋上的冰雪和污垢。浇注时要及时振捣，振捣时要密实不留死角，保证混凝土能充分填满模板的各个角落。
　　（4）设专职人员在浇注现场随浇注随取样制作试块，试块为150(mm)×150(mm)×150(mm)的立方体，请监理工程师监督执行。试块的留置符合规范规定，与结构在同条件下养护，项目工地为实验人员提供一切便利条件。养护28d后将试块送交实验室进行强度检验。
　　3.2.2施工测温
　　（1）在整个工地上选取了3轴、9轴、13轴三个有代表性的位置，将测温孔编号，绘制出测温孔位置图，专人负责测温工作，按“测温安排表”进行测温工作。对浇注混凝土完毕后的前3天每2h测量一次，以后每昼夜测量4次，每次测量采集2:00、8:00、14:00、20:00等4个时间点的大气环境的温度和混凝土的温度。
　　（2）测温管理
　　①每天将测温记录报给工长与技术管理人员，发现异常及时采取措施并汇报有关领导及技术负责人。
　　②测温人员在每层或每段停止测温时交一次测温记录，平时发现问题及时向现场管理人员和技术人员汇报，以便及时采取措施。
　　③测温人员每天24h都应有人上岗，并执行严格的交接班制度。
　　④测量记录要交给技术人员归档备查。
　　3.2.3保温措施
　　（1）在现场建筑物四周搭设脚手架，在架体上封挡彩布条，用以挡风保温。
　　（2）砂浆搅拌棚用彩布条封闭严密，门洞处挂棉门帘，以防热量散失，每天砌筑后，用防火草帘对砌筑表面进行覆盖保温。
　　（3）梁板混凝土浇注完后，在上部及时覆盖防火草帘子，搭接长度100m，防火草帘上再用脚手板压牢。柱子采取以防火草帘子包裹和绑固的方法。
　　3.3效果分析
　　3.3.1温度数据统计分析
　　该工程所在地区温度在施工过程中(冬季)室外平均-1℃，夜间最低温度-8℃，由于采用了充分的保温措施，工程测温孔的温度记录显示养护期间混凝土的温度能够达到5℃～9℃，符合混凝土的施工质量要求，保证了工程的进度，为整个工程的顺利竣工创造了条件。
　　3.3.2同等条件养护试块统计分析
　　在整个冬季施工过程中，工地实验室按照施工规范要求，对不同部位、不同强度等级的混凝土拌合物进行了相同条件下试件取样、留置和养护，经实验室检验、统计、分析，结果如下：28组C20试件，抗压强度最大值为27.8MPa，最小值为21.5MPa，平均值为26.1MPa，标准差为2.3，强度保证率达到99.9%；52组C30试件，抗压强度最大值为39.5MPa，最小值为31.7MPa，平均值为35.2MPa，标准差为1.98，强度保证率为99.9%；3组F150抗冻试件满足设计要求。
　　3.3.3现场回弹仪检测强度分析
　　为了检验混凝土强度的发展情况，利用回弹仪对不同龄期的22个区间设计强度为30MPa的冬季施工混凝土进行了现场强度检验，结果表明每个区间的混凝土强度均能达到要求。自22个区间任意抽查了1组24d龄期和28d龄期的混凝土强度检验数据（见下表）。
　　混凝土强度回弹仪检测记录表：
　　
　　依据表中的数据，将每个测区的16个回弹值舍弃3个最大值和3个最小值，求出剩余10个回弹数据的平均值,可得第一测区平均强度为35.8，第二测区平均强度为36.8，均达到了混凝土设计强度值，因此满足混凝土强度要求。
　　由以上效果分析可以看出，采用保温措施进行拌和、浇筑和养生，能够满足混凝土质量要求，而且控制效果比较显著。
　　4结束语
　　通过工程实例以及取得的成果，在混凝土冬季施工中对质量控制应注意以下几点：
　　（1）严格控制混凝土拌和时间和坍落度，通过添加高效减水剂，使配合比中的用水量降到最低，以提高混凝土早期强度及抗冻性能，避免混凝土的早期冻害。
　　（2）应严格控制混凝土出机口温度及入模温度，使之满足冬季混凝土施工对温度的要求。
　　（3）冬季混凝土的养护，应根据施工时的气温和现场实际情况，采取相应的保温保湿措施，合理布置测温点，为科学养护提供依据。
　　（4）对于原材料的加热，应首选加热拌合用水，采取加热拌和用水是一种比较经济、有效的保温加热措施。
　　（5）在运输和浇筑中，应尽量缩短运输时间和距离，加快浇筑速度，防止热量散失过多，以便利用混凝土的水化热加快混凝土强度的增加。
　　参考文献
　　［1］项玉璞，曹继文.冬季施工手册[G].北京：中国建筑工业出版社，2003.
　　［2］JGJ104-97，建筑工程冬期施工规程[S].北京：中国建筑工业出版社，1998.

《混凝土冬季施工技术质量控制》

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