冬期混凝土施工质量的关键
发布时间：
2023-01-10 18:08
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冬季是混凝土质量易发生的季节，冬季混凝土质量事故具有滞后性和隐蔽性的特点，施工后难以及时发现，后期处理难度大。混凝土的冻害关系到建筑物的寿命、工程质量等重要问题，必须认识其严重性。
为避免冬季混凝土质量事故，应从原材料选择、和配比设计、混凝土生产、施工等方面采取相应的技术措施，保证混凝土在凝结硬化过程中的水化条件，达到混凝土受冻前的临界强度，从而提高混凝土结构的施工质量。
也就是说，混凝土质量事故的预防不是混凝土企业单方面的事情，还需要施工企业的密切配合，公众要保证混凝土的质量。冬季施工期间，施工单位应密切关注天气变化，及时掌握天气预报和寒潮、大风预警，提前及时采取防护措施。寒冷天气和持续负温天气，应根据未来五天的天气变化，做好施工保温措施。
一、混凝土浇筑
现场施工人员要准备好必要的保湿保温材料，如塑料薄膜、条纹布、草帘、羊毛贴、被子等。，并应采取预防措施以防突发恶劣天气。同时，现场应采取有效的防风防冻措施(必要时在施工面周围封闭)，以提高保温效果，防止混凝土受冻。浇筑混凝土前，必须清除模板和钢筋上的雪、冰和污垢。浇筑时，采用快速摊铺、快速振捣、及时覆盖的快速施工方法。泵送混凝土前，应对泵和管道进行保温，并在泵体的料斗和管道上包裹保温材料。应使用与施工混凝土同比例的砂浆来润湿泵，不得将润滑砂浆直接放入模板中。混凝土浇筑过程中，密切观察罐车内混凝土的温度，混凝土入模温度不得低于5℃。混凝土浇筑成型后，养护温度不得低于2℃，混凝土在其强度达到设计强度(临界强度)的30%前不得受冻。养护期间不允许负温，待混凝土温度降至5℃后方可拆除模板和保温层。混凝土表面温度与外界温度之差不得大于20℃。
浇筑边墙和柱混凝土时，混凝土应分层浇筑，每层厚度不得超过400毫米。梁板混凝土应同时浇筑，从一端向前推进，混凝土浇筑时尽量减少面积。注意梁的底部和侧面的振动，振动器不能直接接触钢筋或预埋件。混凝土板的虚拟厚度应略大于板的厚度。振捣后要用木抹子抹平，然后铺塑料薄膜，并及时在上面铺设保温层。
二、混凝土冬季养护
在冬季施工过程中，应注意天气预报。冬季气温低，混凝土水化缓慢，强度长期达到受冻临界强度。当混凝土温度低于5℃时，水泥的水化非常缓慢。当温度降到0℃以下时，水泥的水化就停止了。如果长期处于负温状态，一旦温度低于水的冰点，混凝土就有可能结冰。早强剂或防冻剂只能降低混凝土中自由水的冰点，而不能为混凝土水化提供热量。当温度低于5℃时，混凝土的水泥水化非常缓慢。当温度降到0℃以下时，水泥就会停止。如果长时间处于负温状态，水泥水化就会停止。一旦温度低于水的冰点，混凝土可能会冻结。混凝土浇筑后，应及时采取有效的保温和升温措施。为了防止混凝土冻结，不要过分依赖防冻剂。掺有防冻剂的混凝土也必须进行相应的保温养护。如果不掺防冻剂，就不需要养护。如果不进行相应的保温和加热养护，混凝土仍然会遭受不同程度的冻害。所以要消除冬季混凝土加防冻剂后会结冰的错误观念。
在混凝土达到抗冻临界强度之前，不得拆除保温措施。达到临界强度后，如果混凝土取消保温措施，混凝土表面应包裹塑料布，以防止混凝土失水强度下降(梁板结构表面应覆盖塑料布；立柱表面用塑料布包裹；尽快回填地基；建议剪力墙采用模板越冬)。
高层建筑冬季施工，要注意地面和高空风速的差异，比如地面风速2m/s，30m高空风速6m/s。此时高空风速比地面高两级。施工单位一定要注意这个区别，尤其是框架和剪力墙，以及面板结构。施工单位还应特别注意模板通风系数和保温材料对混凝土质量的影响，防止混凝土冻害。
大多数人认为，初冬初春气温高，混凝土不应该冻。其实并不是。早春初冬，白天气温10℃左右，晚上很可能降到0℃以下。混凝土冻融次数比严冬多，结构混凝土受冻程度可能更严重。混凝土的临界强度应在12MPa以上，这样才能受冻五次以上的冻融循环。因此，应更加注意早期覆盖，以保持混凝土具有较长的预养护期。
保温材料应覆盖紧密。大风天应检查保温覆盖情况，发现问题应及时修复。当温度低于5℃时，严禁在混凝土表面洒水养护。
(1)混凝土屋面养护
屋面混凝土养护采用覆盖保温措施，屋面混凝土浇筑过程中应及时跟进保温措施，并采用塑料薄膜和棉被进行覆盖保温。当环境温度不低于-5℃时，混凝土浇筑完毕后，屋面先覆盖薄膜，再覆盖被子和蓬布。当环境温度低于-5℃时，混凝土浇筑完毕后，屋面应覆盖薄膜，薄膜上再覆盖第二层棉被，棉被上盖严密篷布。
(2)墙壁
墙体的模板暂时不拆，直接用木模板养护墙体混凝土。此外，在流水段末端的开口位置悬挂篷布，减少热量和水分的流失。同时，应加强结构内部空间的温度监测。当温度低于10℃时，应使用电加热器进行加热，以确保温度符合维护要求。
(3)列
柱的混凝土应在模板拆除前用模板养护。模板拆除时，应在柱周围包裹一层塑料薄膜，然后在塑料薄膜外包裹棉絮进行养护，以减少热量和水分的损失。塑料薄膜与被絮重叠200mm，四角保温层厚度加倍。
三、冬季混凝土施工的温度测量
(1)测温范围
冬季施工测温范围:大气温度、混凝土出罐温度、混凝土入模温度、混凝土入模后的初始温度和养护温度等。
(2)测温点的布置
温度测点应布置在温度变化大、热量容易散失和元件容易冻结的地方。现浇混凝土梁、板、圈梁测温点:梁每10m一个，每跨至少一个，圈梁每5m一个，中间板每50m2一个，现浇混凝土柱每个柱顶、柱脚一个；现浇构造柱，每根柱的上下两端各有一个测温点。
(3)温度测量方法和要求
大气温度测量采用悬挂在施工区域的水银温度计，通过观察水银温度计记录温度。考虑到屏蔽接收轴的主体结构由全支撑构成，因此很难布置和操作水银温度计孔。混凝土温度采用红外测温仪测量，并记录在测温记录中。温度测量后，用隔热材料原样覆盖。现场测温布置见下表:现场测温结束时间:混凝土超过抗冻临界强度6MPa，养护时间达到7天。混凝土表面温度与拆模后环境的温差不大于15℃，混凝土降温速率不大于5℃/h，当上述条件同时满足时，可停止现场测温。
四、混凝土拆模
(1)冬施期间，混凝土拆模时间应比常规条件下晚10 ~ 12小时，并及时用塑料薄膜保湿、被子保温，用防风保温覆盖棚膜，确保混凝土温度降至0℃前，混凝土强度达到临界强度。混凝土早期强度的计算:为了保证冬期施工混凝土的施工质量，合理加快施工进度，混凝土的早期强度必须按以下要求计算，作为养护和拆模的依据。
(2)冬期施工混凝土早期强度的计算方法
(300≤M≤1700范围内采用线性估算法，与规范要求的指标计算方法一致，能满足临界强度的计算要求)。
R=K(M-200) 式中:
R——混凝土成熟时的强度m(单位MPa)
k-经验系数，根据搅拌站所用水泥(普通硅酸盐水泥)和混凝土的强度等级确定，当C25时，k = 0.0085C30时，K=0.01。
m-混凝土的成熟度，m = σ (t+10) t，其中T为T时间区间内混凝土的平均硬化温度，T为温度为T时的时间，m的值应根据实际测温记录计算。
(3)墙体模板拆除时间的控制：
模板应在混凝土达到临界强度以上时拆除，R值应根据M值估算，并以同条件试块的试压强度作为检验。混凝土墙体结构采用木胶合板，模板加工时已考虑到冬季施工保温的加强，以保证混凝土的初凝温度。当混凝土温度降至5℃，养护时间达到7天，强度达到设计的85%时，即可拆除模板。梁板拆模时，混凝土必须达到设计拆模强度(一般80%)。大于8m的梁拆模时，混凝土强度应达到100%。强度由在相同条件下养护的混凝土试块的强度值决定。
(4)顶板模板拆除时间的控制：
顶板混凝土强度必须达到设计强度的100%方可拆除支撑。以相同条件下养护的试块强度为准。
(5)混凝土符合要求后，方可拆除模板和保温层。当混凝土与环境温度的温差大于20℃时，拆除的混凝土必须用塑料薄膜、棉被和温室薄膜缓慢冷却(并保持保温材料干燥)。严禁节约用水。
(6)拆模后立即清理模板，清理模板的杂物，严禁用水冲洗模板。
五、相同条件下的试件和标准养护下的试件
混凝土试件的取样和制备应按照GB/T50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》和GB/T50080《普通混凝土混合料性能试验方法标准》进行。冬季，混凝土施工现场应留置与混凝土工程结构同条件的混凝土试件，并进行覆盖和保温养护，以检验混凝土受冻前的抗压强度和后期各龄期的强度。
标准试件制备完毕后，应采取保温措施，将室内温度控制在20±5℃，并静置一至两昼夜。然后对试件进行编号和拆模，防止冻裂，影响试件的强度增长，进而影响后期的强度评定。试样取出后立即放入温度为20±2℃，相对湿度大于95%的标准养护室内进行养护，然后按龄期进行强度测试。
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