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【摘要】：温度是影响大体积混凝土施工质量的重要因素，对其进行研究具有非常重要的意义，本文以下内容将对冬季大体积混凝土施工温度控制措施进行研究和探讨，仅供参考。
【关键词】：冬季；大体积混凝土；施工温度；控制措施
Abstract ]: Temperature effect on large volume concrete construction quality are important factors, the study has very important significance, the following will on the winter construction of large volume concrete temperature control measures are studied and discussed, for reference only.
[ Key words ]: winter; mass concrete; temperature; control measures
中圖分类号：TU757.4
1、前言
建设工程的周期一般均比较长，而且我国北方冬季漫长，这使得很多项目均面临着冬季施工的难题。这是因为水泥的水化需要一定的温度和湿度条件，若温度过低，不仅降低了水泥的水化速度，若混凝土中的水份结冰，更将严重影响到混凝土的质量，埋下质量隐患。有的人可能会说，大体积混凝土中水泥的水化热比较大，混凝土内部温度很高，不用担心寒冷的冬季会影响到大体积混凝土的质量，这是严重错误的，因为在大体积混凝土同样要预防早期冻害，而且由于大体积混凝土内部温度高，而外部环境温度低，也很容易造成内外温差过大，当温度应力超过混凝土的抗拉强度，就会产生各种各样的裂缝，埋下质量隐患。故在冬季，对大体积混凝土施工进行温度控制具有非常重要的意义，本文以下内容将对冬季大体积混凝土施工温度控制措施进行研究和探讨，仅供参考。
2、冬季大体积混凝土施工温度控制概述
根据作者多年的施工管理实践经验，认为冬季大体积混凝土施工温度控制应从如下几个方面着手：第一，提高混凝土的入模温度。这主要是保证混凝土不发生早期冻害，能够正常的进行水泥水化等一系列的化学反应，从而确保混凝土质量。第二，施工过程中的温度控制。这主要是在施工过程中确保混凝土中水份不结冰，并及时采取保温措施。第三，混凝土养护阶段的温度控制，这主要包含两个方面，一是要采取措施降低混凝土内部的温度，二是要采取措施提高混凝土周围环境的温度，通过这两个方面的措施，确保混凝土内外温差在允许的范围之内。
3、大体积混凝土冬季施工温度控制措施研究
通过以上分析，可以了解到冬季大体积混凝土施工温度控制的方向，下面将着重进行研究和探讨。
3.1、提高混凝土的入模温度
经过作者多年的实际情况分析和归结，认为要提高混凝土的入模温度需要从如下几个方面着手采取措施：第一，对混凝土原材料进行加热。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。加热水用3m³ 水箱2个。砌筑火炕上面设置钢板，用来加热砂。拌合水最高温度为80℃；骨料的最高温度为60℃。水和骨料的加热均使用燃煤加热，用温度计测温并做好记录，水泥应储存在暖棚内，不得直接加热。投料顺序为先投入骨料和已加热的水，再投入水泥，搅拌前，应用热水冲洗搅拌机, 特别注意，在冬季施工中，混凝土的搅拌时间要适当延长。第二，提高混凝土运输过程中的保温措施。混凝土运输过程中应减少从商品混凝土站到施工现场的运输时间，减少运输过程中热量损失，用棉布对混凝土运输车辆的罐体进行包裹；泵送时，也要尽量减少损失，泵送管道应用毛毯包裹。泵送现场可设置保温棚，并对输送管道进行保温。第三，在混凝土运输到施工现场后，除了要对混凝土质量进行检查外，还应量取混凝土的温度，确保入模温度在允许的范围之内，应保证混凝土出机温度不低于10度，入模温度不低于5度。第四，合理选用水泥，严格控制配合比。若气温在0℃左右的时候施工，一般应该选用普通硅酸盐水泥，其硅酸三钙含量不低于50％，细度达到4900/cm2，细目筛余量<15％的水泥。这种水泥水化热反应的比较早，使早期强度提升较快，3天的强度一般大约等于普通硅酸盐水泥7天的强度，效果较明显；尽量降低水灰比，实际上是减少游离水，增加水泥用量，增加幅度在50kg/m3左右较合适，从而增加水化热量，减短龄期使强度增长快。
另外，需要注意的是，掺抗冻外加剂也是大体积混凝土冬季施工的一项温度控制措施。在-10～-15℃之间的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的外加剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用的有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。尽管掺用外加剂能提高混凝土低温硬化的性能及早期强度，但氯盐类防冻剂有可能造成钢筋锈蚀、混凝土开裂及结晶腐蚀，故应采用无氯盐的外加剂。由防冻剂、减水剂、早强剂、 气剂组合的外加剂，用量不能超过水泥重量的5—7％。
3.2、混凝土施工过程中的温度控制
大体积混凝土冬季施工过程中的温度控制措施主要应从如下几个方面着手：第一，采取加温保暖措施。可以根据现场实际情况，选择蒸汽加热或者电加热的方式，防治混凝土在浇筑过程中发生冻害。冬期施工不得在冻土层上进行砼浇筑，浇筑前必须设法升温使冻土消融。第二，采用合理的分层浇筑方案，分层厚度不得小于20cm，并尽量缩短每层浇注的分段长度，若根据现场实际情况可以一次性成型的尽量一次性成型，以减少混凝土与大气的接触面，减少热量的损失。当须采用砼接搓时，应预热归搓，浇筑后加强保温，防止接搓砼受冻，降低砼的粘结力和强度。第三，当环境温度低于-10℃时，不得进行混凝土施工。第四,严格控制振捣质量。振捣一来可以使得混凝土更加密实，减少热量的散发，二来通过振捣可以减少表面混凝土与空气接触的时间，避免表面混凝土出现早期的病害。振捣棒插点应均匀排列，按顺序振实不得遗漏，振捣间距宜取300mm，时间15－30秒为宜，不宜过振，以表面呈现浮浆，平整和不再沉落为准。
3.3、混凝土养护阶段的温度控制
根据作者对于多个项目建设的经验总结，认为在混凝土养护阶段的温度控制主要应从如下几个方面着手采取措施：第一，在大体积混凝土施工过程中，在混凝土内部埋设冷却水管，降低大体积混凝土内部的温度，在保证混凝土正常的水化温度外尽量的缩小内外温差，以降低温度应力。冷却管可以采用黑铁管或软管，其水平间距及垂直间距一般为1.5m ~ 2.0m，初期冷却水温度可较低，持续时间一般为10 ~ 15d，管内冷却水的流向需要1 ~ 2d更换一次，使混凝土均匀冷却；中期冷却水与混凝土温度之差宜控制在20 ~ 25℃。第二，要提高混凝土表层温度，应根据技术经济比较和经热工计算来确定混凝土的养护方法。①保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上，可先覆盖塑料薄膜，上部再覆草袋，麻袋等保温材料。保温材料的铺设厚度为：一般情况下0℃以上铺一层；0℃以下铺二层或三层；大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，其保温层厚度，材质应根据计算确定。②外部加热法，通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土或直接对混凝土加热，使混凝土表面保持较高的温度，使得内外温差控制在合理的范围之内。③混凝土浇筑成型后，立即进行防寒保温，防寒保温措施也可以采用蓄热法，当室外最低气温高于-15℃时，混凝土结构表面系数不大于15m-1的工程应优先采用蓄热法进行养护，但应保证混凝土结构小环境温度不得低于5℃。使用热源有火炉、蒸气、暖棚、电及红外线等工艺。采用蓄热法时,对模板用保温材料包裹，顶面用保温材料覆盖,同时对结构的边棱角加强覆盖保温,迎风面采取防风措施。第三，加大对大体积混凝土温度的监测。加强温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内温度变化，内外温差控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内。及时调整保温及养护措施，并应在施工前做好保温材料的准备，在施工中随时按照预定的方案监测温度，做好控温措施准备工作，使混凝土的温度梯度及湿度梯度不至于过大。
以上内容从技术角度对冬季大体积混凝土施工温度控制措施进行了初步研究和探讨，需要注意的是管理措施也是十分重要的，主要是建立和完善质量控制体系，并提高施工人员的质量意识，加大对施工工序的控制，积极发挥工程监理的作用等。在进入冬期生产施工时，应根据工程特点和施工条件，必须对砼的搅拌、运输及浇筑的全过程采取一系列行之有效的砼防冻措施，按照冬期施工技术及质量管理要求，力求做到快装、快运、快浇筑、快保温养护，以减少砼的热量损失，保证砼的入模温度，加速砼的凝结硬化时间，减小砼的冻害程度。
4、结尾
以上内容分别从提高混凝土的入模温度、混凝土施工过程中的温度控制、混凝土养护阶段的温度控制等三个方面分析了冬季大体积混凝土施工温度控制措施，但是作者深知，仅仅从技术上面采取措施还是远远不够的，必须配以管理措施，通过管理提高技术措施的落实程度，确保冬季大体积混凝土施工温度控制，提高大体积混凝土施工质量。
【参考文献】
[1] 《混凝土冬季施工》李东升等，中国水利水电出版社
[2] 《混凝土工程》冯克勤等，中国建筑工业出版社
[3] 《冬季施工现场技术及实例》杨林等，化学工业出版社
【关键词】：冬季；大体积混凝土；施工温度；控制措施
Abstract ]: Temperature effect on large volume concrete construction quality are important factors, the study has very important significance, the following will on the winter construction of large volume concrete temperature control measures are studied and discussed, for reference only.
[ Key words ]: winter; mass concrete; temperature; control measures
中圖分类号：TU757.4
1、前言
建设工程的周期一般均比较长，而且我国北方冬季漫长，这使得很多项目均面临着冬季施工的难题。这是因为水泥的水化需要一定的温度和湿度条件，若温度过低，不仅降低了水泥的水化速度，若混凝土中的水份结冰，更将严重影响到混凝土的质量，埋下质量隐患。有的人可能会说，大体积混凝土中水泥的水化热比较大，混凝土内部温度很高，不用担心寒冷的冬季会影响到大体积混凝土的质量，这是严重错误的，因为在大体积混凝土同样要预防早期冻害，而且由于大体积混凝土内部温度高，而外部环境温度低，也很容易造成内外温差过大，当温度应力超过混凝土的抗拉强度，就会产生各种各样的裂缝，埋下质量隐患。故在冬季，对大体积混凝土施工进行温度控制具有非常重要的意义，本文以下内容将对冬季大体积混凝土施工温度控制措施进行研究和探讨，仅供参考。
2、冬季大体积混凝土施工温度控制概述
根据作者多年的施工管理实践经验，认为冬季大体积混凝土施工温度控制应从如下几个方面着手：第一，提高混凝土的入模温度。这主要是保证混凝土不发生早期冻害，能够正常的进行水泥水化等一系列的化学反应，从而确保混凝土质量。第二，施工过程中的温度控制。这主要是在施工过程中确保混凝土中水份不结冰，并及时采取保温措施。第三，混凝土养护阶段的温度控制，这主要包含两个方面，一是要采取措施降低混凝土内部的温度，二是要采取措施提高混凝土周围环境的温度，通过这两个方面的措施，确保混凝土内外温差在允许的范围之内。
3、大体积混凝土冬季施工温度控制措施研究
通过以上分析，可以了解到冬季大体积混凝土施工温度控制的方向，下面将着重进行研究和探讨。
3.1、提高混凝土的入模温度
经过作者多年的实际情况分析和归结，认为要提高混凝土的入模温度需要从如下几个方面着手采取措施：第一，对混凝土原材料进行加热。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。加热水用3m³ 水箱2个。砌筑火炕上面设置钢板，用来加热砂。拌合水最高温度为80℃；骨料的最高温度为60℃。水和骨料的加热均使用燃煤加热，用温度计测温并做好记录，水泥应储存在暖棚内，不得直接加热。投料顺序为先投入骨料和已加热的水，再投入水泥，搅拌前，应用热水冲洗搅拌机, 特别注意，在冬季施工中，混凝土的搅拌时间要适当延长。第二，提高混凝土运输过程中的保温措施。混凝土运输过程中应减少从商品混凝土站到施工现场的运输时间，减少运输过程中热量损失，用棉布对混凝土运输车辆的罐体进行包裹；泵送时，也要尽量减少损失，泵送管道应用毛毯包裹。泵送现场可设置保温棚，并对输送管道进行保温。第三，在混凝土运输到施工现场后，除了要对混凝土质量进行检查外，还应量取混凝土的温度，确保入模温度在允许的范围之内，应保证混凝土出机温度不低于10度，入模温度不低于5度。第四，合理选用水泥，严格控制配合比。若气温在0℃左右的时候施工，一般应该选用普通硅酸盐水泥，其硅酸三钙含量不低于50％，细度达到4900/cm2，细目筛余量<15％的水泥。这种水泥水化热反应的比较早，使早期强度提升较快，3天的强度一般大约等于普通硅酸盐水泥7天的强度，效果较明显；尽量降低水灰比，实际上是减少游离水，增加水泥用量，增加幅度在50kg/m3左右较合适，从而增加水化热量，减短龄期使强度增长快。
另外，需要注意的是，掺抗冻外加剂也是大体积混凝土冬季施工的一项温度控制措施。在-10～-15℃之间的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的外加剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用的有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。尽管掺用外加剂能提高混凝土低温硬化的性能及早期强度，但氯盐类防冻剂有可能造成钢筋锈蚀、混凝土开裂及结晶腐蚀，故应采用无氯盐的外加剂。由防冻剂、减水剂、早强剂、 气剂组合的外加剂，用量不能超过水泥重量的5—7％。
3.2、混凝土施工过程中的温度控制
大体积混凝土冬季施工过程中的温度控制措施主要应从如下几个方面着手：第一，采取加温保暖措施。可以根据现场实际情况，选择蒸汽加热或者电加热的方式，防治混凝土在浇筑过程中发生冻害。冬期施工不得在冻土层上进行砼浇筑，浇筑前必须设法升温使冻土消融。第二，采用合理的分层浇筑方案，分层厚度不得小于20cm，并尽量缩短每层浇注的分段长度，若根据现场实际情况可以一次性成型的尽量一次性成型，以减少混凝土与大气的接触面，减少热量的损失。当须采用砼接搓时，应预热归搓，浇筑后加强保温，防止接搓砼受冻，降低砼的粘结力和强度。第三，当环境温度低于-10℃时，不得进行混凝土施工。第四,严格控制振捣质量。振捣一来可以使得混凝土更加密实，减少热量的散发，二来通过振捣可以减少表面混凝土与空气接触的时间，避免表面混凝土出现早期的病害。振捣棒插点应均匀排列，按顺序振实不得遗漏，振捣间距宜取300mm，时间15－30秒为宜，不宜过振，以表面呈现浮浆，平整和不再沉落为准。
3.3、混凝土养护阶段的温度控制
根据作者对于多个项目建设的经验总结，认为在混凝土养护阶段的温度控制主要应从如下几个方面着手采取措施：第一，在大体积混凝土施工过程中，在混凝土内部埋设冷却水管，降低大体积混凝土内部的温度，在保证混凝土正常的水化温度外尽量的缩小内外温差，以降低温度应力。冷却管可以采用黑铁管或软管，其水平间距及垂直间距一般为1.5m ~ 2.0m，初期冷却水温度可较低，持续时间一般为10 ~ 15d，管内冷却水的流向需要1 ~ 2d更换一次，使混凝土均匀冷却；中期冷却水与混凝土温度之差宜控制在20 ~ 25℃。第二，要提高混凝土表层温度，应根据技术经济比较和经热工计算来确定混凝土的养护方法。①保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上，可先覆盖塑料薄膜，上部再覆草袋，麻袋等保温材料。保温材料的铺设厚度为：一般情况下0℃以上铺一层；0℃以下铺二层或三层；大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，其保温层厚度，材质应根据计算确定。②外部加热法，通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土或直接对混凝土加热，使混凝土表面保持较高的温度，使得内外温差控制在合理的范围之内。③混凝土浇筑成型后，立即进行防寒保温，防寒保温措施也可以采用蓄热法，当室外最低气温高于-15℃时，混凝土结构表面系数不大于15m-1的工程应优先采用蓄热法进行养护，但应保证混凝土结构小环境温度不得低于5℃。使用热源有火炉、蒸气、暖棚、电及红外线等工艺。采用蓄热法时,对模板用保温材料包裹，顶面用保温材料覆盖,同时对结构的边棱角加强覆盖保温,迎风面采取防风措施。第三，加大对大体积混凝土温度的监测。加强温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内温度变化，内外温差控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内。及时调整保温及养护措施，并应在施工前做好保温材料的准备，在施工中随时按照预定的方案监测温度，做好控温措施准备工作，使混凝土的温度梯度及湿度梯度不至于过大。
以上内容从技术角度对冬季大体积混凝土施工温度控制措施进行了初步研究和探讨，需要注意的是管理措施也是十分重要的，主要是建立和完善质量控制体系，并提高施工人员的质量意识，加大对施工工序的控制，积极发挥工程监理的作用等。在进入冬期生产施工时，应根据工程特点和施工条件，必须对砼的搅拌、运输及浇筑的全过程采取一系列行之有效的砼防冻措施，按照冬期施工技术及质量管理要求，力求做到快装、快运、快浇筑、快保温养护，以减少砼的热量损失，保证砼的入模温度，加速砼的凝结硬化时间，减小砼的冻害程度。
4、结尾
以上内容分别从提高混凝土的入模温度、混凝土施工过程中的温度控制、混凝土养护阶段的温度控制等三个方面分析了冬季大体积混凝土施工温度控制措施，但是作者深知，仅仅从技术上面采取措施还是远远不够的，必须配以管理措施，通过管理提高技术措施的落实程度，确保冬季大体积混凝土施工温度控制，提高大体积混凝土施工质量。
【参考文献】
[1] 《混凝土冬季施工》李东升等，中国水利水电出版社
[2] 《混凝土工程》冯克勤等，中国建筑工业出版社
[3] 《冬季施工现场技术及实例》杨林等，化学工业出版社