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【摘要】在北方廣大地區有較長的寒冷季節，不可避免地需要進行冬季混凝土施工。經過多年施工實踐證明，只要采取適當的施工方法，冬季混凝土施工也會取得較好的效果。論文介紹大體積混凝土的特點，分析大體積混凝土冬季施工的技術措施，以供參考。

【關鍵詞】混凝土；大體積；冬季；凍害

1大體積混凝土特點

混凝土材料拉伸變形能力很小，水泥的水化熱導致大體積混凝土內外部溫度變化產生很大的拉應力，大體積混凝土結構斷面尺寸比較大，在一定的邊界約束條件下，大體積混凝土結構中往往會出現裂縫，冬季混凝土施工在進行混凝土防凍處理時往往不可避免地導致混凝土產生裂縫。新拌制的混凝土中的水主要是水化水和游離水，氣溫降至混凝土冰點溫度時，存在于混凝土中的游離水開始凍結，隨著溫度的繼續降低，混凝土中的水全部結成冰，在混凝土內部形成比較大的冰漲應力，此時，混凝土凝固形成的強度遠遠小于水結成冰產生的應力，導致強度尚低的混凝土內外部產生微小裂縫。混凝土強度的增長過程主要是水泥等膠凝材料的水化過程，混凝土水化作用的內在因素與組合材料和配合比有關，外界因素主要是隨著溫度和濕度產生變化。經過實地試驗，經過早期凍害的混凝土結構，放到標準養護環境下養護到設計齡期，也達不到設計強度。同樣的混凝土強度、水灰比、養護條件下，混凝土結構在終凝前遭受凍結，放到標準養護條件下再養護，強度要損失40%以上，終凝后48h遭凍，再進行標準養護，強度損失約10%。可以看出避免混凝土早期受凍是非常關鍵的。當室外日平均氣溫連續5日低于5°C時，應采取冬季施工措施，以保證大體積混凝土不受凍害、不產生裂縫[1]。

2大體積混凝土冬季施工技術措施

2.1澆筑倉內預熱

在澆筑混凝土前，對基礎(老混凝土面)、模板、預埋件、鋼筋進行預熱，清除附著在上面的霜凍和冰雪，提高與新入倉混凝土接觸面的溫度。預熱方法可采用60~100℃的熱水，并在待澆混凝土中設置排水槽（溝）集中收集廢水，重復利用。

2.2加熱原材料

當氣溫在0℃以下時，出機口溫度很難滿足要求，在粗細骨料堆場布置蛇形管，通50~60℃的熱水加熱骨料。當氣溫在0℃以上時，將拌和水加熱，以滿足出機口溫度。加熱骨料、拌和水時，嚴控控制進入攪拌室的物料溫度不要超過60℃，以防止水泥等膠凝材料因環境溫度過高發生初凝[2]。

2.3配合比控制

在冬季施工，水泥種類有選擇的情況下，優先選用細度較高的普通硅酸鹽水泥。細度高的普通硅酸鹽水泥水化反應早，早期強度提高得快。摻入增氣劑、早強劑、減水劑，降低水灰比，減少游離水，增加水化熱量。

2.4根據外界氣候和保溫條件，調節出機口溫度

以控制澆筑溫度混凝土澆筑溫度，即混凝土經過平倉振搗后，在覆蓋上層混凝土前，測量在距離混凝土面下10cm深處的溫度。一般來說，為防止早期混凝土受凍，澆筑溫度越高越好，但澆筑溫度過高對混凝土裂縫控制不利。由于體積大，混凝土澆筑以后，表面因散熱較快溫度較低，大體積結構水化熱集聚，混凝土內部溫度上升，內外溫差較大，從控制裂縫的角度，澆筑溫度越低越有利。大體積混凝土冬季施工的澆筑溫度一般5~10℃為宜。根據澆筑當天氣候條件變化、運輸距離長短、運輸方式不同，隨時測量工作面混凝土澆筑溫度，調節拌和站出機口溫度。

2.5混凝土中轉運輸保溫

混凝土從拌和站出機后，盡量減少倒轉次數。在倒轉次數一樣的情況下，運輸中的熱量損失與運輸工具、入倉手段關系較大。冬季混凝土施工，采用攪拌式混凝土運輸式，可有效地減少熱量損失；采用敞開式自卸車，熱量損失很大。常見的入倉手段中，布料機（皮帶機）入倉、長臂挖機入倉熱損耗較大，而門塔機加吊罐入倉、混凝土泵入倉，因混凝土料集中，外界環境封閉，熱損耗較小。冬季溫度0℃以下時，盡量采用混凝土攪拌車運輸、混凝土泵入倉澆筑，并在運輸澆筑設備外面覆蓋保溫層。

2.6澆筑保溫

在外界溫度低于-10℃時，一般停止澆筑混凝土。若因各種因素不能停止澆筑混凝土，必須設置暖棚等保溫方式，避免混凝土在達到設計強度50%前受凍。在外界溫度在-10℃以上，在模板支撐體系滿足澆筑要求的前提下，加快混凝土入倉速度，縮短該倉內混凝土總澆筑時間。混凝土澆筑后及時采取振搗，振搗時間應比平常時適當延長，增加混凝土的密實性，必要時進行二次振搗。受混凝土振搗要求，若倉面高度大于50cm，倉內混凝土必須分層澆筑，根據所使用的振搗器材，混凝土分層鋪料厚度避免薄層布置，混凝土料避免大面積散鋪，優先選用臺階法澆筑。在下一罐（斗）混凝土入倉覆蓋前，采用棉絮保溫被或泡沫塑料板覆蓋保溫已完成振搗的混凝土。大風陰雨天氣，及時覆蓋混凝土表面，避免熱量散失。

2.7養護、拆模

混凝土澆筑完畢收倉后，必須采用適當的保溫養護措施。倉內混凝土實行全封閉管理，在混凝土強度發展到設計強度50%前，確保倉內混凝土任一點的溫度大于0℃。倉面側面用保溫模板、泡沫塑料板等，頂面用棉絮保溫被、泡沫塑料板、草袋、麻袋、鋸末等保溫，將混凝土凝固過程中的水化熱和入倉時所含的熱量保存起來，維持混凝土結構在0℃以上。有收面要求的，在二次抹面壓實后立即覆蓋保溫材料。保溫材料盡量不要直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上，先覆蓋塑料薄膜，再蓋其他等保溫材料。根據現場實踐，保溫材料一般0℃以上鋪1層，0~-10℃以下鋪2~3層。外界環境溫度在-10℃以下，覆蓋保溫無法滿足保溫要求時，在混凝土結構外面搭設暖棚，在暖棚內利用火爐蒸汽、電熱風機等加熱，加快混凝土強度增長至設計強度50%以上。受混凝土結構外形限制，不能采用暖棚加熱養護時，可在模板內存埋設電阻絲，利用36V人體安全電壓進行加熱。延長拆模時間，對混凝土強度增長和裂縫控制非常有效。

曾做過實地試驗，在零下5℃環境下澆筑完成，經受最低溫度零下30℃的環境，同樣的混凝土結構，在同等外界環境下，不拆模過冬與養護2周后拆模相比，強度增長約30%。不拆模過冬的結構表面，基本無裂縫，拆模過冬的結構有表面裂縫。不拆模過冬給施工單位帶來了較大的經濟壓力，在模板充足或鄰近冬歇期時，可考慮不拆模過冬養護。防凍與防裂是大體積混凝土冬季施工管理的重難點。為防止早期混凝土被凍，一般都要求混凝土具有較高的澆筑溫度，但同時，若澆筑溫度不加以控制，大體積混凝土結構外側部位溫度過低，內部溫度因水化熱等原因溫度過高，內外溫差一旦超過25℃，混凝土結構將產生裂縫，造成后期修補處理困難。大體積混凝土澆筑溫度控制在5~10℃，再根據具體的施工環境，通過技術經濟比較，采取上述一系列施工技術措施，可有效處理大體積混凝土冬季施工過程中防凍、防裂的要求。

【參考文獻】

【1】張英群,劉艷,李偉.淺談大體積混凝土冬季施工質量控制[J].科技信息,2013(21):305+364.

【2】史靜,萬智勇,高建奇.大體積混凝土冬季施工質量控制方案[J].筑路機械與施工機械化,2016,28(5):71-73.

作者：陳明春；梁國順 單位：阜陽華潤電力有限公司