大体积混凝土冬季施工技术应用

　　摘要:现阶段大型工程建设周期长、跨度大，需在冬季寒冷环境中进行施工。混凝土作为主要建设材料，其冬季施工质量直接关系到工程整体质量，一旦施工不当，极有可能造成安全事故与质量隐患。本文中笔者以大体积混凝土为切入点，详细分析冬季寒冷环境施工中需要注意的问题，并给出具体的技术应用要点，能够有效提高混凝土的施工质量。
　　关键词:大体积混凝土;冬季施工;应用要点
　　随着国内土建行业的迅速发展与各种新型材料的不断应用，混凝土因其优点在目前的工程领域中应用越来越广泛，但同时也具有一定的局限性。宁夏属于寒冷地区，最冷月平均气温－8.1 ，冬季施工期长达4个月，某大型火电厂不可避免在冬季寒冷环境下施工，其中重要的设备基础大多属于大体积混凝土范畴。冬季浇筑的混凝土块体，养护措施不利时，顶面可能早期受冻，在浇筑上一层混凝土时，下面的受冻混凝土处理不彻底，也能形成受冻夹层，因此混凝土的耐久性受到严重损害。大体积混凝土在混凝土施工技术规范中有着严格的温度要求，而如何控制冬季大体积混凝土施工质量一直困扰着各参建单位。大体积混凝土冬季施工时需做好施工准备工作，严格控制混凝土施工各环节质量，针对常见技术质量问题应采取预防措施。
　　1大体积混凝土施工概述
　　1．1施工特点分析
　　大体积混凝土结构指的是混凝土结构实体最小尺寸不小于1m的大体量混凝土，受到其本身大体积因素的影响，只有通过控制施工质量才能保证结构的稳定性，实现混凝土结构质量的提高。大体积混凝土施工前，应对浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算，并确定温升峰值、里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控技术措施。尽量选择整体分层或推移式连续浇筑模式，控制好浇筑温度，尽快排出水化热，确保浇筑质量和养护质量。避免浇筑裂缝出现的主要措施是做好大体积混凝土氧化，避免出现裂缝与变形。
　　1．2冻融损伤原理
　　(1)新拌混凝土冻融损伤。冬季新搅拌的混凝土含水量高、强度偏低及孔隙率高，很容易出现冻融损伤情况。当混凝土表面温度冷却后，冷流向结构内部延伸，在深处逐渐冻结，破坏混凝土材料的结构抗拉强度，直接对混凝土结构造成损伤。(2)成熟混凝土冻融损伤。造成成熟混凝土冻融损伤的主要有内应力与静压力两种原因。(3)骨料冻融损伤。骨料一旦出现冻融损伤直接造成混凝土结构破裂，冬季施工中需要保证骨料质量。当骨料颗粒达到一定程度，混凝土内部结构将会出现改变，因此在冬季环境中选择骨料时，应该选择吸水性能差、渗透性弱及空隙小的颗粒。
　　2大体积混凝土冬季施工技术应用要点
　　该部分笔者从多角度展开论述，如何提高大体积混凝土冬季施工技术质量，笔者将其归纳总结如下。
　　2．1原材料质量控制
　　水泥的选择，水泥选用普通硅酸盐水泥，注意其中掺合材料对混凝土抗冻、抗渗性能的影响;骨料的选择，粗细骨料放置于防风、防雨的棚内，保证骨料清洁，不得含有冰雪冻结物及易冻裂的矿物物质。粗细骨料拌合前置于暖棚内，暖棚内温度不低于5 ;外加剂的选择，在冬期施工期间，选用具有防冻性能复合减水剂，其各项品质指标均应满足行业技术要求。严禁使用含氯盐类防冻剂，严禁施工单位在施工现场自行将减水剂与防冻剂混合使用。同时注意冬季施工混凝土配合比，在整个冬期施工期间，由于外界环境温度较低，根据施工环境条件选择合理的冬期施工配合比，可采取适当降低混凝土水胶比;掺加有利于混凝土早期强度发展的掺合料(如适当降低粉煤灰，增加矿粉掺量)，使用复合型防冻减水剂等技术措施。
　　2．2施工前准备工作要点
　　冬季大体积混凝土施工前需要做好相应的准备工作，制定完善的技术方案，包括施工技术、进度安排及质量控制措施等，完成实地勘察任务后制定施工技术计划方案，遵循科学合理、安全有效及经济合理等基本原则。施工前按照技术要求做好相关准备工作，根据工程实际要求验算模板和支架系统的强度、刚度和稳定性，准备相应的保温材料、测温计及其他必须的设备，确保施工可以顺利开展。
　　2．3施工中技术控制要点
　　(1)搅拌环节。搅拌环节技术质量控制要从原材料入手，确保骨料清洁，其中不存在冬雪、冰块及易冻结物质等。混凝土原材料加热宜采用加热水的方法，水泥不得直接加热，散装水泥可导入水泥罐存放。如果选择含有钠离子、钾离子的外加剂，就不能选择活性骨料。尽量选择在0 以上的环境中进行筛选，用塑料纸将筛选后的骨料包好，通过用油布进行覆盖，避免出现冻结现象。如果已将防冻剂添加在混凝土中，那就避免使用高铝材料;当需要在混凝土中掺杂不同的外加剂时，粉状的外加剂可以均匀撒在水泥表面。若是液体外加剂，根据施工要求规范将其配置成所需溶液。外加剂不能混合盛放，而是按照不同种类放置在不同的容器中，同时做好标注避免混淆;最后就是严格控制水灰比，按照最低限度标准控制水分，尽量消除不必要的水分。除此之外，如果外界温度维持在0 以上，可以根据实际需求与规范将一定数量的早强剂加入其中。(2)运输环节。遵循就近原则选择合适的混凝土搅拌场地，尽量将搅拌场地选在施工场地附近，可降低运输所需时间，避免材料出现大量热量损失，根据需要选择合适的运输容器。根据热工计算确定混凝土在运输过程中的保温材料，清理干净施工中使用的运输车、输送泵及管道，同时做好加温处理，比如管道采用棉毡包裹或热水加温等。确保运输通畅，避免混凝土长时间暴露于寒冷空气中，出现冻结情况。(3)浇筑环节。混凝土浇筑前可以采取必要的防寒保暖措施，将存在于钢筋与模板上的冰雪和污垢清理干净，特别是新老混凝土梁柱交接处部位，应重点清理。浇筑时，混凝土入模温度不宜低于5 。若采用分层浇筑方式，应缩短间歇时间，层间最长的初凝时间不应大于混凝土的初凝时间，并且后一道混凝土覆盖前须保证前一道浇筑层表面温度，通常不应低于2 ;如果是预应力混凝土构件，则需要预热处理浇筑部位后方能进行灌浆，同时灌浆应用加热后的砂浆、混凝土及水泥浆等。采用蓄热法、暖棚法、加热法等施工的混凝土，浇筑完成后，需养护直到混凝土强度不小于设计混凝土强度等级值的30%为止。
　　2．4养护环节
　　浇筑工作完成后，需要将混凝土内外温差控制在临界点范围内，必须采取措施提高外界大气温度、降低混凝土表面温度的下降速度。当室外气温不低于－15 时，养护工作应持续至混凝土强度达到4.0MPa。保证混凝土保温材料的干燥性，一般选择棉被、麻袋等保温材料。养护时直接将保温材料覆盖在刚浇筑的混凝土表面是不可取的。正确的做法是将一层塑料薄膜覆盖在混凝土表面，再将棉被或麻袋覆盖在塑料薄膜上。一般根据室外温度确定保温材料的铺设厚度，当温度 0 时需增加一两层，当温度 0 时则只需铺设一层。必要时，可搭设挡风保温棚。混凝土养护过程中须密切监视内部温度变化，养护人员温度测量时可以利用温度测定仪，将铜热传感器设备安装在混凝土内部已知位置，利用温度测定仪监测混凝土温度，并记录混凝土不同部位的温度变化。当实测结果不满足温控指标的要求时，应及时调整保温养护措施。
　　3结语
　　总而言之，大体积混凝土冬季施工技术质量控制难度较大，施工中很容易出现冻害或裂缝等质量问题。实际施工中从前期开始准备，严格控制各环节质量，同时须采取有效措施控制提高大体积混凝土的施工质量。本文中笔者以自身经验为出发点，结合实际情况，多角度、多方面给出可行性措施，确保冬季寒冷环境下大体积混凝土的施工质量。
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