低溫季節(jié)混凝土施工的質(zhì)量控制

賀世斌

（中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司 陜西 西安 710065）

1 前言

低溫季節(jié)施工是指，凡日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在5℃以下，或最低氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在-3℃以下時(shí)，即進(jìn)入低溫季節(jié)施工期。工程實(shí)踐證明，當(dāng)室外日平均氣溫低于-10℃時(shí)，施工費(fèi)用比常溫施工時(shí)增加50%以上。同時(shí)，由于施工設(shè)備、建筑材料、施工各環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題的機(jī)率成倍增加，使施工效率僅為常溫施工的40%左右，而且工程質(zhì)量也容易出問(wèn)題，因此，除工程特殊需要外不宜在低負(fù)溫條件下進(jìn)行砼施工。筆者單位已在新疆、青海高寒地區(qū)施工近三十年，由于工期原因及當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂蛱卣?，我們每年都要進(jìn)行低溫季節(jié)混凝土施工，通過(guò)對(duì)幾十年高寒地區(qū)低溫季節(jié)混凝土施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，已能基本保證低溫季節(jié)混凝土的施工質(zhì)量。

2 低溫季節(jié)混凝土施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 防凍和防裂

（1）防止混凝土早期受凍。在低溫季節(jié)，當(dāng)氣溫低于0℃時(shí)，新澆筑混凝土內(nèi)部孔隙水和毛管水會(huì)逐漸凍結(jié)。由于水凍結(jié)后體積膨脹（約增加9%），使混凝土結(jié)構(gòu)遭到損壞，最終導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度、耐久性能降低，因此低溫季節(jié)混凝土施工，首先要防止混凝土早期受凍。

（2）防止混凝土表面裂縫，低溫季節(jié)澆筑的混凝土外界氣溫較低，若再遇到氣溫驟降，將由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，因此混凝土表面的保溫養(yǎng)護(hù)十分重要。

（3）防止受凍脹力破壞。一般在低溫季節(jié)混凝土施工不允有外來(lái)水（包括拆模后），當(dāng)有水體接觸混凝土，而水體凍結(jié)，將對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生凍脹力。

2.2 混凝土允許受凍臨界強(qiáng)度和混凝土成熟度

混凝土在正溫養(yǎng)護(hù)下獲得一定強(qiáng)度后再受凍，混凝土結(jié)構(gòu)不致造成破壞，后期強(qiáng)度會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，最終強(qiáng)度可達(dá)28天齡期強(qiáng)度的95%以上，這種受凍以前所應(yīng)具有的強(qiáng)度，稱為允許受凍的臨界強(qiáng)度，他是低溫季節(jié)混凝土拆模、保溫、檢驗(yàn)混凝土質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)?；炷猎试S受凍臨界強(qiáng)度值應(yīng)滿足以下要求：

（1）大體積混凝土不應(yīng)低于7.0MPa（或成熟度不低于1800.h）；

（2）非大體積混凝土和鋼筋混凝土不應(yīng)小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%。

3 低溫季節(jié)混凝土施工質(zhì)量控制的具體措施

3.1 混凝土生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中的升溫與防凍

低溫季節(jié)混凝土拌和生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程，一般均應(yīng)處于正溫狀態(tài)。

3.1.1 骨料的供應(yīng)與保溫

混凝土施工進(jìn)入低溫季節(jié)以前，應(yīng)做好骨料儲(chǔ)備，保溫和預(yù)熱工作，骨料堆應(yīng)覆蓋保溫，不能保溫時(shí)應(yīng)及時(shí)清除冰雪。當(dāng)氣溫低于-15℃時(shí)，不保溫的骨料堆將出現(xiàn)凍層，為防止骨料堆多次凍結(jié)，在骨料使用過(guò)程中，應(yīng)人為有意的去破壞凍層。

骨料預(yù)熱，根據(jù)工程實(shí)踐，較經(jīng)濟(jì)合理的預(yù)熱標(biāo)準(zhǔn)可在日平均氣溫-5℃時(shí)，考慮加熱骨料，骨料可以在料堆或儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)加熱。

3.1.2 混凝土拌和

低溫季節(jié)混凝土拌和生產(chǎn)應(yīng)保證混凝土處于正溫狀態(tài)，具體應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制：

（1）拌合混凝土前，應(yīng)用熱水或蒸汽沖洗拌和機(jī)，并將積水或冰水排除，使拌和機(jī)體處于正溫狀態(tài)，混凝土拌和時(shí)間應(yīng)比常溫季節(jié)適當(dāng)延長(zhǎng)，延長(zhǎng)時(shí)間由試驗(yàn)時(shí)確定，一般延長(zhǎng)20%～25%。

（2）提高混凝土出機(jī)口溫度，首先考慮用熱水拌合，（在一般情況下，拌合用水溫度提高5℃，混凝土約升溫1℃），當(dāng)熱水拌合尚不能滿足要求時(shí)，再加熱砂石骨料，水泥不得直接加熱。

（3）用熱水拌合，水溫一般不得超過(guò)60℃，超過(guò)60℃時(shí)，應(yīng)改變拌合加料順序，將骨料與水先拌和，然后加入水泥拌和，以免水泥假凝。

（4）骨料最高溫度不宜超過(guò)60℃，若可以采用不加熱骨料時(shí)，則骨料中絕不能混有冰雪，且表面不能結(jié)冰。

（5）外加劑溶液不能直接用蒸汽加熱。

3.1.3 混凝土運(yùn)輸

混凝土運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)該有可靠的保溫和防風(fēng)設(shè)施，盡可能減小混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中的熱量損失。運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：

（1）盡量減少倒運(yùn)次數(shù)；

（2）混凝土運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)加以保溫，并具有可靠的防風(fēng)設(shè)施；

（3）在工作停頓或結(jié)束時(shí)必須立即用蒸汽或熱水將運(yùn)輸設(shè)備及拌和機(jī)洗干凈，當(dāng)恢復(fù)運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)先給運(yùn)輸設(shè)備加熱。

3.2 混凝土澆筑

3.2.1 基巖或混凝土施工縫的清理

在嚴(yán)寒條件下或老混凝土表面，通常都呈負(fù)溫，在這些部位澆筑混凝土?xí)r，一般將基巖和老混凝土加熱至正溫，然后將積水清理干凈；若當(dāng)日平均氣溫高于-5℃時(shí)，可在白班和前半夜露天清基，如有結(jié)冰，可用蒸汽和熱風(fēng)槍沖洗，當(dāng)平均氣溫低于-5℃時(shí)，清基一般應(yīng)在暖棚內(nèi)進(jìn)行。

3.2.2 鋼筋與模板

混凝土澆筑前，應(yīng)用蒸汽對(duì)鋼筋和模板進(jìn)行升溫，混凝土施工完成后，外露的表面必須保溫，外露在保溫模板和暖棚外的所有金屬部件，均應(yīng)保溫，對(duì)于距離新混凝土1.0～1.5m內(nèi)的老混凝土應(yīng)進(jìn)行保溫。在新老混凝土結(jié)合面，應(yīng)加強(qiáng)保溫，保溫厚度應(yīng)為其他面保溫的二倍，保溫層搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于30cm。

3.2.3 混凝土入倉(cāng)澆筑

當(dāng)預(yù)計(jì)施工期的日平均溫度在0℃以上時(shí)，混凝土可在露天澆筑。寒冷地區(qū)施工預(yù)計(jì)日平均氣溫在-5℃以下時(shí)，應(yīng)在暖棚內(nèi)澆筑。暖棚法澆筑可考慮吊罐卸料進(jìn)溜筒或手推車卸料進(jìn)溜筒入倉(cāng)，溜筒布置間距應(yīng)滿足暖棚內(nèi)機(jī)械或人工平倉(cāng)、振搗要求，低溫季節(jié)施工宜提高澆筑強(qiáng)度，避免混凝土受凍和減少保暖熱量損失。

（1）使用保溫模板；

（2）搭設(shè)暖棚；

（3）在混凝土中加入一定量的防凍劑；

（4）蒸汽加熱法。

3.3 混凝土低溫季節(jié)拆模與養(yǎng)護(hù)

低溫季節(jié)施工期的混凝土模板一般不拆，如果必須拆模，應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行：

（1）對(duì)非承重模板，混凝土強(qiáng)度必須大于允許受凍臨界強(qiáng)度或成熟度值，且拆模和養(yǎng)護(hù)滿足溫控防裂要求，應(yīng)保證內(nèi)外溫差小于20℃和2-3天內(nèi)混凝土表面降溫小于6℃；

（2）對(duì)承重模板，應(yīng)保證強(qiáng)度達(dá)到75%以上再行拆模；

（3）避免在夜間和預(yù)期氣溫驟降的時(shí)間內(nèi)拆模，在風(fēng)沙大的地區(qū)拆模后還要注意混凝土表面保濕，可使用覆蓋塑料布等保護(hù)方法。

4 結(jié)語(yǔ)

為了保證低溫季節(jié)混凝土質(zhì)量，應(yīng)從以下三個(gè)方面抓起，嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)范施工，可以有效保證混凝土施工質(zhì)量：①混凝土的生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中的升溫與保溫；②混凝土澆筑前的升溫及澆筑過(guò)程中的保溫；③拆模及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中防凍。

作者通過(guò)長(zhǎng)期在青海、新疆低溫季節(jié)近三十年的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，采用以上方法嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，關(guān)鍵注重每道工序的施工細(xì)節(jié)，抓過(guò)程管理，在青海的公伯峽項(xiàng)目、新疆的克孜爾、烏魯瓦提項(xiàng)目都被評(píng)為國(guó)家“魯班獎(jiǎng)”，進(jìn)一步說(shuō)明這種控制方法是有效的、可行的。※

[1]中國(guó)電力出版社.《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001[S]

[2]中國(guó)電力出版社.水利水電工程施工手冊(cè)-混凝土工程[M].