高海拔高温差地区混凝土施工中温度对混凝土质量的影响

高海拔高温差地区混凝土施工中温度对混凝土质量的影响

李泽

中铁二十局集团第三工程有限公司重庆市400065

摘要：地区海拔高，气候复杂，昼夜温差相差较大。每年都有较长的负温天气，在这里利用冬季施工，对加快基础建设有着重要的意义。在冬期施工中，从具体条件出发，选择正确的施工方法，可以使冬期施工的工程质量和安全得以保障。

关键词：高温差；冬季；混凝土施工；质量控制；

在工程建设施工过程中，受自然气候的影响，加之工程建设的进度需要，有时不可避免的要进行冬期施工，若采取的措施不当，会给工程带来不利的影响，极易给工程质量造成隐患或出现质量事故，

一、高温差地区混凝土施工基本要求

1.从施工期间的气温情况、工程特点和施工条件出发，在保证质量、加快进度、节约能源、降低成本的前提下，选择适宜的冬期施工措施。

2.冬期施工中必须防止混凝土在硬化初期遭受冻害，并尽早获得强度。

3.在混凝土的温度降至０℃前，其抗压强度不得低于抗冻临界强度。硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土，抗冻临界强度为设计的混凝土强度标准值的30％。矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土，抗冻临界强度为设计的混凝土强度标准值的40％。但Ｃ10及Ｃ10以下的混凝土，不得低于5.0Ｎ/mm2。如施工需要提高混凝土强度等级时，应按提高后的强度等级确定。

4.冬期施工的混凝土，为了缩短养护时间，一般应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，用蒸汽直接养护混凝土时，应选用矿渣硅酸盐水泥。水泥强度等级不低于42.5，每立方米混凝土中水泥用量不宜少于300ｋｇ，水灰比不应大于0.6，并加入早强剂。

5.为减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是：控制坍落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。

6.为了防止钢筋锈蚀，在钢筋混凝土中，氯盐掺量不得超过水泥重量的１％（按无水状态计算）。掺氯盐的混凝土必须振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。素混凝土中氯盐掺量不得大于水泥重量的３％。

7.整体浇筑的混凝土结构，采用蒸汽加热养护时，混凝土的升温和降温速度，不得超过表1的规定.

9.模板和保温层，应在混凝土冷却到5℃后方可拆除。当混凝土与外界温差大于20℃时，拆模后的混凝土表面，应临时覆盖，使其缓慢冷却。

10.未完全冷却的混凝土有较高的脆性，所以结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载的作用。

二、混凝土的拌制

1.预拌混凝土。为避免现场拌制混凝土受条件限制，影响混凝土的拌制质量，冬期混凝土施工应尽可能选用预拌混凝土，同时做好预拌混凝土的质量管理和控制工作。（1）对预拌混凝土厂家的要求。在混凝土工程施工前应对搅拌站提出有关的技术要求，控制好混凝土的坍落度，将配合比中的用水量降至最低限度，运输混凝土的灌车应有必要的保温措施，同时要求进入施工现场的商品混凝土出罐温度不得低于10℃。预拌混凝土入场时应同时提供各种原材料的试验报告，并提供所用外加剂的有关资料，外加剂必须有环保证明；另外还需提供混凝土的配合比、浇灌申请、开盘鉴定和混凝土出厂小票。预拌混凝土必须满足施工现场所要求的缓凝时间、坍落度、入模温度等技术要求。（2）预拌混凝土的进场验收。

预拌混凝土配套内业资料，施工配合比，原材料材质单，复试报告等必须齐全，且满足工程要求。验收预拌混凝土试配，各种材料是否符合要求，材料品质种类不符合要求的不得使用。检查混凝土可操作性，严格控制坍落度并控制混凝土运输时间，超过规范要求的时间禁止使用。试验员或工长应根据交底负责对每一罐混凝土的进场验收签证，每车测试坍落度、出罐温度和验收随车小票，合格的批准浇筑，不合格的退场，并认真做好退场记录。

2.现场拌制混凝土。当现场有条件进行混凝土拌制，且技术措施有保障，或采用预拌混凝土有困难时，可以进行现场拌制混凝土。（1）混凝土原材料加热应优先采用加热水的方法，当加热水仍不能满足要求时，再对骨料进行加热。水、骨料加热的温度一般不得超过表3规定。若达到规定温度后仍不能满足要求时，水的加热温度可提高到100℃，但水泥不得与80℃以上热水接触。投料时应先投入骨料和水，最后才投入水泥。（2）水和骨料可根据工地具体情况选择加热方法，骨料不得在钢板上灼炒。水泥应储存在暖棚内，不得直接加热。

（3）骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易冻裂的物质。在掺有含钾、钠离子的外加剂时，不得使用活性骨料或混有活性材料的骨料。（4）拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在水泥上面或和水泥同时投入。如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液再配制成施工溶液。各溶液要分别置于有明显标志的容器内，不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。（5）严格控制混凝土水灰比，由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌和水中扣除。（6）拌制掺外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。（7）混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。

三、混凝土的养护

1.混凝土养护方法。冬期混凝土施工的主要养护方法有：蓄热法、暖棚法、电热法、远红外线养护法、蒸汽加热法、综合养护法、负温混凝土养护和硫铝酸盐早强混凝土等。

2.各种养护方法的工艺特点和适用范围。（１）蓄热法：是将混凝土的组成材料进行加热然后搅拌，在经过运输、振捣后仍具有一定温度，浇筑后的混凝土周围用保温材料严密覆盖。利用这种预加的热量和水泥的水化热量，使混凝土缓慢冷却，并在冷却过程中逐渐硬化，当混凝土温度降至0℃时，可达到抗冻临界强度或预期的强度要求。蓄热法具有经济、简单、节能等优点，混凝土在较低混凝土温度下硬化，其最终强度损失小，耐久性较高，可获得较优质量的制品。但用蓄热法施工，强度增长慢，因此宜选用强度等级较高、水化热较大的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或快硬硅酸盐水泥。（2）暖棚法：是在建筑物或构件周围搭起大棚，通过人工加热使棚内空气保持正温，混凝土的浇筑与养护均在棚内进行。（3）电热法：可分为电热毯加热法、工频涡流加热法、线圈感应加热法和电极法。电热毯加热法是用电热毯作为加热元件，适用于以钢模板浇筑的构件，在钢模板的区格内卡入电热毯后，再覆盖岩棉板作为保温材料，外侧用建筑胶粘贴水泥袋纸两层挡风。（4）远红外线养护：是利用远红外辐射器向新浇筑的混凝土辐射远红外线，使混凝土的温度得以提高，从而在较短时间内获得要求的强度。这种工艺具有施工简便、降低能耗等优点。（5）综合养护法：是在混凝土拌和物中掺有少量的防冻剂，原材料预先加热，搅拌站和运输工具都要适当保温，拌和物浇筑后的温度一般须达到10℃以上，当构件的断面尺寸小于300ｍｍ时，须达到13℃以上。通过蓄热保温或短期人工加热，使混凝土经过１～1.5ｄ后才冷却至0℃，此时已经终凝。然后逐渐与环境气温相平衡，由于防冻剂的作用，混凝土在负温中继续硬化。少量防冻剂与蓄热保温相结合，而不进行人工加热的方法称为综合蓄热法。（6）负温混凝土：是将拌和水预先加热，必要时砂子也加热，使经过搅拌后的混凝土于出机时具有一定的零上温度。在拌和物中加入防冻剂，混凝土浇筑后不再加热，仅做保护性覆盖以防止风雪侵袭。

冬期施工虽不常发生，但如果发生不提前准备和防范，制定切实可行的施工方案，并组织实施，就会影响工程质量和进度。

参考文献

[1]胡志朋，环境温度条件对混凝土坝长期运行的影响.2016.

[2]王浩宇，高海拔高温差地区混凝土施工中温度对混凝土质量的影响.2017.