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摘 要 本文就大体积混凝土冬季施工的原则、温度控制措施以及技术措施进行详细的介绍。
关键词 大体积混凝土；冬季施工；技术措施
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)121-0149-01
随着我国经济的快速发展，建筑结构形式越来越多样化，混凝土的体积也越来越大，在施工过程中，难免会出现一些质量问题，其中出现最多的就是混凝土早期裂缝的出现等，尤其在冬季混凝土浇筑施工，内外温差非常大，没有做好各项控制措施，容易出现裂缝。如何做好冬季大体积混凝土的施工，是工程人员最为关心的问题，本文就大体积混凝土施工技术进行介绍。
1 大体积混凝土冬季施工的原则
一般认为，连续5天日平均气温在5 ℃以下，就认为进入了冬季施工阶段。在冬季大体积混凝土施工中，应该从以下三个方面进行控制。
1）砂、石等粗集料中不得含有冻结情况，混凝土搅拌时，各集料温度也不得过低，以保证混凝土搅拌和运输过程中不出现冻结现象。
2）混凝土在初凝过程中不能受冻，以保证有足够的水分参与水化，确保混凝土强度的提高。
3）当混凝土浇筑完成后，应该控制混凝土内外的温差，防止在早期混凝土强度较低时产生的温度应力较大，出现温度裂缝，破坏结构的整体性。
2 大体积混凝土冬季施工的原材料要求
2.1 水泥
水泥在混凝土结构中作为一种胶凝材料，主要起着凝结各种材料，提高混凝土强度的作用。对于大体积混凝土浇筑，应该从水泥水化热方面进行选用，优先选用水化热低的水泥，因为水泥在水化过程中放出多大的热量，主要取决于其矿物成分，试验表明，要降低水泥中的水化热和放热速率，应该降低熟料中的C3A和C3S的含量，而要提高C2S和C4AF的含量，同时要控制各种成分的比例，保证水泥在水化热时达到合适的效果。
2.2 活性混合材料
大体积混凝土浇筑，除了要选用水化热较低的水泥外，还需要做好活性料的选择，连接合适的活性混合料，可以降低水泥用量，同时可以大大降低水泥水化过程中的升温。其中粉煤灰作为一种活性掺合料广泛的用于大体积混凝土拌制中。添加粉煤灰在大体积混凝土中的作用是综合的，一方面可以改善混凝土的和易性，提高混凝土的泵送能力，另一方面可以降低水泥的用量，降低造价，同时有利于混凝土内部温度的分布；还有重要的一点就是粉煤灰可以起到一定的减水作用，提高混凝土的强度，减少裂缝的出现。
2.3 外加剂
大体积混凝土在冬季施工具有特殊性，使用普通的混凝土常常不能达到设计要求，可以在混凝土中添加适量的外加剂，从而改善混凝土的性能，常用的外加剂有：缓凝剂、引气剂、防冻剂等，不同的外加剂具有不同的作用，具体作用如下。
1）缓凝剂。在大体积混凝土施工中，混凝土浇筑的体积较大，水泥水化放出的热量不容易消散，同时外部混凝土表面温度较低时，容易引起混凝土开裂。在混凝土中添加适当的缓凝剂，可以降低水泥水化热的速率，从而有利于内部热量消散，避免混凝土内部温度过高，这对避免裂缝产生是有利的。
2）引气剂。在混凝土中添加一定量的引气剂，在混凝土搅拌过程中 ，可以保证混凝土在搅拌和浇筑过程中引入一定量的微小封闭气泡，这些气泡比较均匀，可以减缓混凝土在冻胀过程中的应力，减少混凝土内部结构的损伤，同时加入引气剂的混凝土具有很好的流动性，提高了混凝土的泵送能力。
3）防冻剂。在冬季混凝土浇筑过程中，最需要控制的就是混凝土的冻胀情况，在混凝土中添加适量的防冻剂，可以降低水的冰点，是混凝土在一定负温条件下能够保持液态水存在，以维持水泥持续水化的基本条件，同时有能使冰的晶格构造严重变形，减轻冰晶的破坏作用，避免混凝土结构受损，提高后期强度。
3 大体积混凝土冬季施工温控措施
3.1 混凝土的入模温度
在混凝土搅拌前，应该控制各个组分的温度，对于水的温度，应该保证混凝土入模温度不小于5 ℃，或者根据实际情况选用相关参数，计算热水温度的控制范围，以利于生产的控制；做好砂、石等骨料的温度控制，可以先对这些材料进行加温预热，但是对于水泥在任何情况下都不能加热。
3.2 混凝土拌合
在搅拌过程中，应该做好砂石、水泥、减水剂等材料的取量，施工期间气候寒冷并有风雪的天气，各种集料的温度容易散失，因此在投料过程中，应该做好保温处理；同时需要优化混凝土的投料顺序，先投入骨料和加热过的水，待搅拌到一定时间后，当水温降低到40 ℃后，再投入水泥继续搅拌到规定时间，要避免水泥出现假凝现象。
3.3 混凝土的运输
当混凝土搅拌完成后，应该及时做好保温处理，在运输途中也要做好保温处理，防止混凝土在运输途中热量散失。
3.4 混凝土浇筑
在混凝土浇筑过程中，应该做好施工方案设计，一般对于大体积混凝土浇筑，可以采取分层浇筑，一般混凝土中的水化热散失，分层的厚度选用0.5 m为宜，每层混凝土在初凝前，应该完成上层混凝土浇筑，同时新旧混凝土的接槎时间控制在8 h以内，在混凝土浇筑过程中，应该做好振捣工作，一般由专人负责，在振捣过程中，应该采取快插慢拔的方法，并且控制插入深度合适。混凝土振捣的速度不宜过慢，防止混凝土受冻后难以振捣，在大构架混凝土浇筑时，来回拖动泵头软管，使得构件中各个部位的混凝土分布均匀，避免骨料分布不均匀，影响到混凝土的强度。
3.5 基础及冷壁的预热
在浇筑混凝土以前，对基础、预埋铁件及与新混凝土接触的冷壁（老混凝土、预制混凝土模板等），应用蒸汽清除所有的冰、雪、霜冻，并使其表面温度上升。如果基岩及冷壁的内部温度较低，还需要提前进行预热。如果不进行预热，浇筑混凝土以后，接触面附近的新混凝土温度将很快降至0 ℃以下。预热所需温度、深度和持续时间，由温度计算决定。计算原则应使接触面附近的新混凝土在达到临界强度之前不被冻结。一般来说，应使基岩深度10 cm内温度在5 ℃以上。
3.6 混凝土养护
当混凝土浇筑完成后，应该做好养护工作，可以在混凝土表面覆盖一层薄膜，并压上两层草席作保温，同时应该在混凝土周圍设置一道2 m高的彩条布挡风围护，避免混凝土表面受冬季大风的影响，从而形成一个局部温度、湿度相对稳定的环境，便于混凝土表面收光人员的操作。
3.7 测温
在混凝土养护过程中，应该做好混凝土内部温度的测量，做好环境温度的监测，保证混凝土的内外温差控制在25 ℃以内，基面温差和基底面温差控制在20 ℃，当监测的温度超出这个范围时，应该采取有效的保温和养护措施，使得混凝土的温度梯度不要过大，有效的控制裂缝的
出现。
3.8 拆模
当混凝土养护到一定时间后，可以对同条件养护试件进行强度测试，如果达到设计要求的抗冻强度和设计规范的拆模强度后，方可进行模板拆除工作，在拆模过程中，应该做好温度控制，保证混凝土与外界气温相差不得大于20 ℃，拆除模板后，应该对混凝土表面进行保护，避免表面过早的失去水分，保证表面的混凝土缓慢冷却，充分发挥混凝土的应力松弛性能。
4 结束语
综上所述，大体积混凝土冬季施工时，应根据工程的实际情况进行混凝土配合比设计；进行混凝土温度及应力、混凝土冬期热工计算；采取合适的温控措施。紧紧抓住混凝土配合比设计和温控措施两个关键，控制温度裂缝的产生，确保混凝土质量。
参考文献
[1]杨世兵,张海涛.大体积混凝土冬期施工控制[J].2006.
[2]于建伟,王洪德.大体积混凝土冬期施工的技术措施探析[J].2009.
[3]吕树喜,李洪英.大体积混凝土冬期施工技术探讨[J].2005.
关键词 大体积混凝土；冬季施工；技术措施
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)121-0149-01
随着我国经济的快速发展，建筑结构形式越来越多样化，混凝土的体积也越来越大，在施工过程中，难免会出现一些质量问题，其中出现最多的就是混凝土早期裂缝的出现等，尤其在冬季混凝土浇筑施工，内外温差非常大，没有做好各项控制措施，容易出现裂缝。如何做好冬季大体积混凝土的施工，是工程人员最为关心的问题，本文就大体积混凝土施工技术进行介绍。
1 大体积混凝土冬季施工的原则
一般认为，连续5天日平均气温在5 ℃以下，就认为进入了冬季施工阶段。在冬季大体积混凝土施工中，应该从以下三个方面进行控制。
1）砂、石等粗集料中不得含有冻结情况，混凝土搅拌时，各集料温度也不得过低，以保证混凝土搅拌和运输过程中不出现冻结现象。
2）混凝土在初凝过程中不能受冻，以保证有足够的水分参与水化，确保混凝土强度的提高。
3）当混凝土浇筑完成后，应该控制混凝土内外的温差，防止在早期混凝土强度较低时产生的温度应力较大，出现温度裂缝，破坏结构的整体性。
2 大体积混凝土冬季施工的原材料要求
2.1 水泥
水泥在混凝土结构中作为一种胶凝材料，主要起着凝结各种材料，提高混凝土强度的作用。对于大体积混凝土浇筑，应该从水泥水化热方面进行选用，优先选用水化热低的水泥，因为水泥在水化过程中放出多大的热量，主要取决于其矿物成分，试验表明，要降低水泥中的水化热和放热速率，应该降低熟料中的C3A和C3S的含量，而要提高C2S和C4AF的含量，同时要控制各种成分的比例，保证水泥在水化热时达到合适的效果。
2.2 活性混合材料
大体积混凝土浇筑，除了要选用水化热较低的水泥外，还需要做好活性料的选择，连接合适的活性混合料，可以降低水泥用量，同时可以大大降低水泥水化过程中的升温。其中粉煤灰作为一种活性掺合料广泛的用于大体积混凝土拌制中。添加粉煤灰在大体积混凝土中的作用是综合的，一方面可以改善混凝土的和易性，提高混凝土的泵送能力，另一方面可以降低水泥的用量，降低造价，同时有利于混凝土内部温度的分布；还有重要的一点就是粉煤灰可以起到一定的减水作用，提高混凝土的强度，减少裂缝的出现。
2.3 外加剂
大体积混凝土在冬季施工具有特殊性，使用普通的混凝土常常不能达到设计要求，可以在混凝土中添加适量的外加剂，从而改善混凝土的性能，常用的外加剂有：缓凝剂、引气剂、防冻剂等，不同的外加剂具有不同的作用，具体作用如下。
1）缓凝剂。在大体积混凝土施工中，混凝土浇筑的体积较大，水泥水化放出的热量不容易消散，同时外部混凝土表面温度较低时，容易引起混凝土开裂。在混凝土中添加适当的缓凝剂，可以降低水泥水化热的速率，从而有利于内部热量消散，避免混凝土内部温度过高，这对避免裂缝产生是有利的。
2）引气剂。在混凝土中添加一定量的引气剂，在混凝土搅拌过程中 ，可以保证混凝土在搅拌和浇筑过程中引入一定量的微小封闭气泡，这些气泡比较均匀，可以减缓混凝土在冻胀过程中的应力，减少混凝土内部结构的损伤，同时加入引气剂的混凝土具有很好的流动性，提高了混凝土的泵送能力。
3）防冻剂。在冬季混凝土浇筑过程中，最需要控制的就是混凝土的冻胀情况，在混凝土中添加适量的防冻剂，可以降低水的冰点，是混凝土在一定负温条件下能够保持液态水存在，以维持水泥持续水化的基本条件，同时有能使冰的晶格构造严重变形，减轻冰晶的破坏作用，避免混凝土结构受损，提高后期强度。
3 大体积混凝土冬季施工温控措施
3.1 混凝土的入模温度
在混凝土搅拌前，应该控制各个组分的温度，对于水的温度，应该保证混凝土入模温度不小于5 ℃，或者根据实际情况选用相关参数，计算热水温度的控制范围，以利于生产的控制；做好砂、石等骨料的温度控制，可以先对这些材料进行加温预热，但是对于水泥在任何情况下都不能加热。
3.2 混凝土拌合
在搅拌过程中，应该做好砂石、水泥、减水剂等材料的取量，施工期间气候寒冷并有风雪的天气，各种集料的温度容易散失，因此在投料过程中，应该做好保温处理；同时需要优化混凝土的投料顺序，先投入骨料和加热过的水，待搅拌到一定时间后，当水温降低到40 ℃后，再投入水泥继续搅拌到规定时间，要避免水泥出现假凝现象。
3.3 混凝土的运输
当混凝土搅拌完成后，应该及时做好保温处理，在运输途中也要做好保温处理，防止混凝土在运输途中热量散失。
3.4 混凝土浇筑
在混凝土浇筑过程中，应该做好施工方案设计，一般对于大体积混凝土浇筑，可以采取分层浇筑，一般混凝土中的水化热散失，分层的厚度选用0.5 m为宜，每层混凝土在初凝前，应该完成上层混凝土浇筑，同时新旧混凝土的接槎时间控制在8 h以内，在混凝土浇筑过程中，应该做好振捣工作，一般由专人负责，在振捣过程中，应该采取快插慢拔的方法，并且控制插入深度合适。混凝土振捣的速度不宜过慢，防止混凝土受冻后难以振捣，在大构架混凝土浇筑时，来回拖动泵头软管，使得构件中各个部位的混凝土分布均匀，避免骨料分布不均匀，影响到混凝土的强度。
3.5 基础及冷壁的预热
在浇筑混凝土以前，对基础、预埋铁件及与新混凝土接触的冷壁（老混凝土、预制混凝土模板等），应用蒸汽清除所有的冰、雪、霜冻，并使其表面温度上升。如果基岩及冷壁的内部温度较低，还需要提前进行预热。如果不进行预热，浇筑混凝土以后，接触面附近的新混凝土温度将很快降至0 ℃以下。预热所需温度、深度和持续时间，由温度计算决定。计算原则应使接触面附近的新混凝土在达到临界强度之前不被冻结。一般来说，应使基岩深度10 cm内温度在5 ℃以上。
3.6 混凝土养护
当混凝土浇筑完成后，应该做好养护工作，可以在混凝土表面覆盖一层薄膜，并压上两层草席作保温，同时应该在混凝土周圍设置一道2 m高的彩条布挡风围护，避免混凝土表面受冬季大风的影响，从而形成一个局部温度、湿度相对稳定的环境，便于混凝土表面收光人员的操作。
3.7 测温
在混凝土养护过程中，应该做好混凝土内部温度的测量，做好环境温度的监测，保证混凝土的内外温差控制在25 ℃以内，基面温差和基底面温差控制在20 ℃，当监测的温度超出这个范围时，应该采取有效的保温和养护措施，使得混凝土的温度梯度不要过大，有效的控制裂缝的
出现。
3.8 拆模
当混凝土养护到一定时间后，可以对同条件养护试件进行强度测试，如果达到设计要求的抗冻强度和设计规范的拆模强度后，方可进行模板拆除工作，在拆模过程中，应该做好温度控制，保证混凝土与外界气温相差不得大于20 ℃，拆除模板后，应该对混凝土表面进行保护，避免表面过早的失去水分，保证表面的混凝土缓慢冷却，充分发挥混凝土的应力松弛性能。
4 结束语
综上所述，大体积混凝土冬季施工时，应根据工程的实际情况进行混凝土配合比设计；进行混凝土温度及应力、混凝土冬期热工计算；采取合适的温控措施。紧紧抓住混凝土配合比设计和温控措施两个关键，控制温度裂缝的产生，确保混凝土质量。
参考文献
[1]杨世兵,张海涛.大体积混凝土冬期施工控制[J].2006.
[2]于建伟,王洪德.大体积混凝土冬期施工的技术措施探析[J].2009.
[3]吕树喜,李洪英.大体积混凝土冬期施工技术探讨[J].2005.