时间：2023-05-30 09:06:22
关键词：脱模剂 混凝土 渠道 养护
山东省肥城引黄灌区的主体工程始建于20世纪70年代，现已运行30多年，由于后期资金投入不足，灌区长期得不到续建配套，工程老化破坏已相当严重，渠道跑冒渗漏严重，这不仅造成了水、电资源浪费，灌溉成本大大增加，同时增加了管理单位与灌溉用户的经济负担。鉴于上述情况，国家计委和水利部已于1999年对田山灌区续建配套与节水改造工程批准立项。2000年9月完成了灌区节水改造一期工程，由于一期工程开工时间为2000年6月8日，气温高、空气干燥，而施工场地又无水源可用，施工用水只能用拉水车到七八里以外的村庄买水，而混凝土施工及养护又需要大量的生活、生产用水，因此探索一条省水高效的混凝土养护新技术已成为施工中所面临的新课题。我们本着投入少、见效快的原则，引进了专用于钢模、木模等混凝土模具脱模的脱模剂，进行混凝土表面的养护。该混凝土养护方法经生产厂家首次于2000年3月1日，委托山东省建筑工程质量监督检验测试中心进行了强度检测，成功后，开始首次大面积应用于本期混凝土工程。经大面积试验应用，该混凝土养护新技术不仅能确保混凝土养护质量，而且具有显著的经济效益。
一、渠道防渗设计
1．渠底防渗设计
肥城二级分干渠0＋000～17＋300段，渠底采用现浇C20混凝土防渗，厚80mm。护底顺水流方向每隔5m设一道横向伸缩缝，缝宽20mm，采用柏油木板止水。
2．渠道护坡防渗设计
渠道0＋288～2＋052明渠段渠墙护坡全部现浇80mm厚的C20混凝土防渗，顺水流方向每隔5m设一道宽20mm的伸缩缝，采用柏油木板止水。
二、新型养护工艺确定
为探索新的混凝土养护方法，降低混凝土养护成本，减少施工用水量，我们引进了一种新型液体脱模剂，进行现浇混凝土的表面养护，以替代传统的混凝土养护方法。该新型液体脱模剂很容易在混凝土表面形成一层致密氧化膜，像一层塑料薄膜一样将混凝土密封起来，使混凝土内的水分蒸发不出来，以达到混凝土自体养护的目的。
通过试验测试相同施工条件下的混凝土试块在不同养护时间及喷洒遍数下的强度，最后选出了不同施工条件下的最佳施工工艺，并且进一步证明了该施工工艺完全可替代传统的草苫覆盖洒水养护，养护效果良好，而且价格便宜，施工方便。
1．相同的施工制作条件，不同的喷洒养护遍数下的强度比较
通过专人现场制作混凝土试块12块，并分别进行编号1～12号，分4组进行了试验。第一组喷洒脱模剂2遍，第二组连续喷3遍，第三组连续喷4遍。第四组在试块制作完毕后，按传统养护方法，间隔1～2h即覆盖洒水正常养护，每天洒水7遍。待试块养护7d后，即用混凝土回弹仪进行强度探测，探测结果为第一组平均回弹强度15．1MPa，第二组平均回弹强度为19．5MPa，第三组平均回弹强度为19．5MPa，第四组平均回弹强度为16．5MPa。通过试验确定，混凝土初凝后连喷3遍，即可达到养护要求，同时能提高混凝土的早期强度，防止混凝土表面开裂。
2．相同的喷洒养护遍数，高气温条件，不同间隔时间的强度比较
试块制作9块，分3组，试块制作方法及养护方法与上述第一次试验相同，只是混凝土浇筑振捣完成后，间隔养护时间不同。第一组间隔时间1～2h，即开始喷洒液体脱模剂，第二组间隔3～4h时开始养护，第三组间隔4～5h开始养护。试块在施工现场正常养护7d后，用混凝土回弹仪探测结果为：第一组平均回弹强度19．5MPa，第二组17．4MPa，第三组14．9MPa。试验证明，高气温（预报气温32℃～36℃）条件下，混凝土浇筑振捣完成后，间隔1～2h即开始喷洒液体脱模剂，连续喷洒3遍即可达到设计要求。
3．相同的喷洒养护遍数，低气温条件，不同间隔时间下的强度比较
试块制作9块，分3组，试块制作方法及养护方法同第二次试验相同，只是混凝土浇筑振捣完成后，间隔养护时间不同。第一组间隔时间2～3h开始养护，第二组间隔4～5h开始养护，第三组间隔6～7h开始养护。试块在施工现场正常养护7d后，用混凝土回弹仪探测结果为第一组平均回弹强度19．4MPa，第二组平均回弹强度19．3MPa，第三组平均回弹强度19．1MPa。试验证明，低气温（预报气温22℃～32℃）条件下，间隔5～6h及时进行喷洒脱模剂进行正常室外养护，即可达到设计要求。
通过以上3次试验，最后确定：气温高（预报气温32℃～36℃）时，混凝土施工完成后，间隔1～2h即开始连续、均匀喷洒液体脱模剂3遍；气温低（预报气温22℃～32℃）时，混凝土施工完成后，间隔5～6h，即开始连续喷液体脱模剂3遍，可完全替代传统的覆盖洒水养护方法。 三、施工中应注意的技术要点
（1）喷洒机器采用民用建筑中常用的高压喷雾器。
（2）脱模剂应充分搅拌均匀后加入高压喷雾器。
（3）设专人喷洒，并视混凝土表面光洁度确定喷头的移动速度，喷头移动要均匀。
（4）喷洒时，应使喷头与混凝土表面垂直，并与混凝土表面相隔至少20cm，以不损坏混凝土表面为宜。
（5）喷洒时，应按“之”字形喷洒，并使上下相邻两行搭接长度为5cm，均匀密实，防止漏喷。
（6）下遍喷洒在上遍喷洒脱模剂稍微晾干后进行。
（7）混凝土现浇完毕后，高气温（预报气温32℃～36℃）条件下，间隔1～2h，即开始喷洒脱模剂；低气温（预报气温22℃～32℃）条件下，间隔5～6h即可喷洒；当预报气温低于22℃时，间隔时间应视混凝土初凝情况相应调整。
（8）脱模剂喷洒遍数，应视混凝土表面的粗糙程度确定。喷洒前，应确保混凝土表面无蜂窝、麻面。当混凝土表面光洁时喷洒3遍即可。
（9）喷洒完毕后，应及时观察混凝土表面的养护情况，若发现发白情况，应及时增加喷洒遍数。
四、工程施工
1．基面冲洗
在现浇混凝土前，先按施工要求进行渠底、渠坡及渠顶清理，使防护面无杂草、污物；清除石缝内泥土杂草，清缝深度不小于3cm。
2．混凝土拌和
混凝土配合前，应先由混凝土工将无杂质、粒径符合设计要求的新鲜骨料及水泥，按C20混凝土试验配合比进行严格配料，搅拌机上料容量不得任意增加，并按规定的搅拌时间进行均匀拌和后入仓。
3．混凝土浇筑
施工顺序为先浇渠坡，再浇渠底，最后现浇渠顶。在进行斜坡混凝土浇筑前，应有专人负责观察模板的支护、拼接情况，用高压水枪将仓面冲洗干净，并从低处开始，自下而上分层浇筑，使混凝土保持水平上升。施工采用插入式振捣器振捣渠坡，采用平板振捣器振捣渠底及渠顶，振捣时应严格按操作规程进行。
4．混凝土养护
现浇混凝土在浇筑完毕后，白天（当预报气温达到32℃～36℃时）完成混凝土浇筑的，间隔1～2h，即用高压喷雾器进行液体脱模剂均匀喷洒3遍；早晨或傍晚（当预报气温22℃～32℃时）间隔5～6h，即用高压喷雾器均匀喷洒3遍。在混凝土养护期间，其强度未达到12kg／cm2以前，应绝对禁止碰撞振动，不得在其上架设脚手架、安装模板等。
5．伸缩缝
混凝土施工每5m留一处伸缩缝，伸缩缝处理采用柏油木板止水。
五、工程检测验收
本期混凝土工程质量检测，由肥城市建设工程质量检测站进行随机抽样检测，共检测57组，合格率为100％。工程完工后，山东省科源监理中心的监理工程师利用混凝土强度检测仪进行了检测，共检测205点，合格率为100％，顺利通过了分部工程验收；单位工程于2000年12月通过了水利专家组验收，被评为优良工程；2002年1月山东省计委、水利厅进行了竣工验收，并将该工程评为优质施工工程。
六、效益分析
摘要根据多年的施工经验笔者总结了当前水工混凝土施工技术的最新进展，并对混凝土养护方法进行了对比分析。
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关键词 混凝土 施工技术 进展 养护 方法
一、目前水工混凝土施工技术的主要进展
1. 优先使用散装水泥。目前，我国的水工混凝土规定优先使用散装水泥。在水工混凝土中使用散装水泥可以方便施工、降低成本、改善环境、满足大规模的批量需求，是一项技术成熟、可靠性高的施工新技术。
2.水工混凝土中掺和料的使用。水工混凝土通常由胶凝材料、骨料、砂和水等组成，随着工程的需要，掺和料已成为水工混凝土中不可缺少的第五部分。混凝土中掺入掺和料后，可以降低水化热，抑制碱骨料反应，节约水泥，降低成本，综合效益非常显著。常见掺和料有粉煤灰(也有用作胶凝材料)、凝灰岩、硅粉、氧化镁、陶瓷、金属或非金属矿渣等。
3.水工混凝土中外加剂的使用。近10 多年来，混凝土外加剂技术飞速发展，品种越来越多，性能越来越好，技术也越来越完善，为此，规定在混凝土中必须掺外加剂。目前常用的外加剂有：引气剂、普通减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝剂、泵送剂等。在水工混凝土中掺入外加剂后，能够改善混凝土和易性，调整凝结时间，提高各项物理力学性能和耐久性，增强混凝土适应环境的能力等。
4. 混凝土运输条码识别。在多品种混凝土同时运输的情形下，需要对其正确识别，传统的方法是在车辆的前部显著位置设置标志，然而这种方法易于出错。其工作原理为：当调度运行指令后，红灯转为绿灯，即装有条码识别牌的车辆可以通行。
车辆在行进中触发安装在入口处的红外开关，微机检测到该信号后，指令安装在识别棚上方的摄像装置和图像采集卡进行采样，对采集到的数据进行图像识别处理，获取该车需运输的混凝土品种即秤杆号信息。根据每座拌和楼的生产状况，按照优化调度的原则，在识别棚出口处前方的显示牌指示车辆要去的楼号。同时，通知拌和楼按指定秤杆生产混凝土。整个处理过程大约在1 秒钟左右全部自动完成。
5.混凝土保温技术。混凝土的侧面永久保温，已由过去的挂草席、布帘改为具有良好保温性能的化工产品。当采用拆模后外挂(或外粘)施工方法时，多选用适当厚度的聚乙烯卷材，为增加卷材强度，可在卷材两面覆上彩条布。当采用在立模后内贴施工方法时，多选用聚苯乙烯板材，拆模后保温材料就留在混凝土表面。当采用拆模后在混凝土表面喷涂施工方法时，则选用双组份发泡聚氨酯材料。这些新的保温技术，均比传统保温方法工效高，效果好，无污染，现场文明美观。
6.其他。除上述各项之外，还在陡坡与垂直运输设备、仓面五小机等技术方面取得了明显的进展。另外在预埋冷却水管的材料和方法、预埋件的施工工艺、大升层(3m)混凝土浇筑、施工缝面采用低一级配的混凝土或同一级配的富浆混凝土替代铺砂浆以及混凝土温控、养护等方面均取得了进展，这里不再一一详述。
二、水工混凝土养护方法研究与应用
1.养护方法。水工混凝土养护是混凝土生产中周期最长的工艺过程，养护时间视当地气候条件及水泥品种而定，一般养护从混凝土浇筑完毕12～18 h 开始，并持续21～28 d。多采用洒水进行自然养护，还有喷涂薄膜养护和塑膜包裹养护方法，使混凝土表面保持湿润，实现养护目的。
为了检验不同养护方法适应范围及实际效果，对具有壁薄、外形坡面与直立面多、表面积大、水分极易蒸发、施工水源远而不便等特点的成型混凝土构筑物。起初按惯例采用自然养护法，若在工程环境炎热、气候干燥的条件下，需在混凝土脱模后便开始养护工作.且草帘遮盖加洒水养护与无遮盖洒水养护要同时进行，养护时间21～28d，浇水次数根据气候情况和覆盖物的保湿能力决定，以保证混凝土有足够的湿润，固定专人养护.实践表明，遮盖加洒水养护的混凝土比无遮盖洒水养护的强度增长更快，28d 强度回弹平均值前者高于设计10%以上，后者在设计值左右变动，后者混凝土表面有不规则的干缩裂纹和起沙现象.分析其原因认为构筑物表面持水性差，水源不便，养护质量易失控，达不到养护要求，严重影响到构筑物混凝土质量.在无风或风小的情况下可采用塑料膜覆盖养护方法，以不透水汽的塑料膜来保持混凝土中的水，满足混凝土强度增长的需求，但是养护效果检验认为，这种方法存在较多的具体问题，不能满足混凝土强度均匀的要求，保证率低。
因此，混凝土养护剂便成为混凝土养护方法中的新宠。最初是靠引进国外的养护剂，后因为成本过高，我国便自行生产了混凝土养护剂，并达到了国外同类产品的标准。其中甘肃生产的JD 混凝土养护剂，就能够保证混凝土早期强度的增长以及各部位强度的均匀性，满足混凝土养护质量要求和技术要求，消除了自然养护和塑料膜覆盖养护方法难以管理、不能保证养护效果的缺陷，成为施工单位乐于使用的养护方法。
2.混凝土养护剂使用的经济分析。混凝土浇捣密实成型后，逐渐凝结硬化，具有一定的强度和耐久性，这个过程主要是由水泥的水化作用来实现的.水泥的水化作用好坏与快慢与混凝土的环境温度、湿度及养护效果有密切的关系，尤其是早期养护，如果养护时间短或养护期内不能经常保持在湿润状态，混凝土内的水分会迅速蒸发，混凝土表面因干缩而产生裂缝或形成毛细网透气渗水，使混凝土的抗渗性急剧降低.采用养护剂养护，由于保证了良好的水化热作用，生成晶态或胶态水化物，阻塞混凝土的毛细管道，降低混凝土内部的空隙率，增强混凝土的密实性，从而获得良好的抗渗性、抗冻性及耐久性.在一般工程环境条件下，要较好养护现浇混凝土，无论采用哪一种方法，只要能够按照相应的养护要求去做，从理论上是完全可以的，然而现实中往往做不到，特别是在炎热、干旱环境下，自然养护说来简单，做法明了，但要在混凝土养护期保持湿润状态却非常不容易，难在用水不便，有的结构难以覆盖与洒水，一般不便于监督，易习惯地进行象征性养护，养护次数与保湿程度不够，要真正达到自然养护的各项标准，其代价高于其他任何一种现场养护方法.塑料膜包裹或覆盖法，原理成立，但不能很好地贴在混凝土表面，一般条件下不易做到天衣无缝.混凝土中水分蒸腾，吸附于塑料膜下面，混凝土养护保证率低，难以达到应有效果。
关键词:混凝土施工技术；水利工程
概述
水利工程是国家基础设施建设工程，是与广大人民群众生活息息相关的的工程，是功在当代，利在千秋的民心工程。在水利工程中，混凝土施工技术是最常用、最重要的一种施工技术。混凝土施工技术的应用直接影响着水利工程施工质量和工程进度。因此，加强水利工程混凝土施工技术的应用分析，是摆在我们面前的重要的课题。
一、水利工程混凝土施工技术的应用情况分析
1 散装水泥使用的施工新技术
目前，我国的水利工程混凝土施工中规定：对散装水泥进行优先使用。在水利工程混凝土施工中，使用散装水泥具有很多优点：降低成本、可以方便施工、满足大批量需求、改善环境等，是一项技术比较成熟、可靠性较高的施工新技术。
2 水利工程混凝土中掺合料的应用日益重要
在水利工程中，为了改良混凝土提高混凝土施工技术质量，在混凝土中加入掺合料是一行之有效的方法。混凝土通常由水、砂、胶凝材料、骨料和掺合料等组成。，这在长期的实践应用中得到了很好的证明。混凝土中加入掺合料后，可以使水化热降低，对碱骨料反应取到有效地抑制作用，可以节约水泥用量，降低施工材料成本，无论从哪个角度来看，其综合效益非常可观。混凝土中常见掺合料有凝灰岩、硅粉、粉煤灰（也有用作胶凝材料）、金属（非金属）矿渣、氧化镁、陶瓷等。
3 水利工程混凝土中外加剂的应用
近年来，混凝土中外加剂技术发展迅速，品种日益丰富，性能日益优化，施工技术日益完善。混凝土外加剂施工技术在水利工程中得到了广泛应用。为此，现在一般在水利工程混凝土中，都必须掺入适量的外加剂。现在常用的外加剂主要是：普通减水剂、引气剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、引气减水剂、高效减水剂、泵送剂、缓凝剂等。在水利工程混凝土中，如果掺入外加剂以后，可以极大地改善混凝土的和易性，使混凝土的凝结时间得到有效地调整，能使混凝土的耐久性和各项物理性能得到提高，大大增强了混凝土对环境的适应能力。
4 混凝土施工保温技术的应用
在水利工程混凝土施工保温技术得到了很好地发展。一是混凝土侧面的永久保温，过去采用的主要方式是挂草席和布帘，现在已经改为保温性能较好的化工产品；二是采用拆模后外粘（或外挂）的施工方法时，一般选用聚乙烯卷材。这些聚乙烯卷材厚度适当，可以通过把彩条布在卷材两面覆上的方法增加卷材的强度；三是采用在立模后内贴聚苯乙烯板材的施工方法时，拆模后，混凝土表面就会留住保温材料；四是在拆模后，采用在混凝土表面进行喷涂的施工方法时，一般会选用双组份的发泡聚氨酯保温材料；五是这些新的保温技术，和传统保温方法相比而言，具有效果好，工效高，现场美观、无污染的明显优势。
5 其它方面的应用
一是在仓面五小机、陡坡和垂直运输设备等技术方面的应用取得了明显的进展；二是在预埋冷却水管的诸多方面的应用取得了新的进展。如预埋件的施工工艺、大升层（3m）混凝土浇筑、同一级配的富浆混凝土替代铺砂浆、施工缝面采用低一级配的混凝土等。
二、水利工程混凝土养护方法与应用
1 养护方法
水利工程混凝土养护工作是混凝土施工中时间最长的工艺，养护时间一般根据水泥品种和当地气候条件来决定。一般养护是从混凝土浇筑完成后12～18 h开始的，并持续进行21～28d。采用最普遍的方式是用洒水实施自然养护，此外，还有塑膜包裹养护和喷涂薄膜养方法，使混凝土表面始终保持必要的湿润度，实现养护得目的。
为了检验各种养护方法的不同适应范围和实际效果，对于水利工程中成型的混凝土构筑物的养护进行了试验。这一构筑物具有下列特点的：外形直立面与坡面多、壁薄、表面积大、施工水源远、水分极易蒸发等。一是按照传统的自然养护法，若在气候干燥、工程环境炎热情况下，在混凝土脱模后就需要进行养护工作，并且应同时采用无遮盖洒水养护和草帘遮盖洒水养护的方式；二是养护时间为21～28d，浇水次数覆盖物的保湿能力和气候情况决定，必须始终保持混凝土具有足够的湿润，安排专人养护；三是实践表明，无遮盖洒水养护比遮盖加洒水养护的强度增长要慢；四是究其原因主要是因为构筑物表面的持水性较差，水源不便，养护质量难以控制，很难达到养护要求，严重影响了水利工程中构筑物混凝土的质量；五是在无风或微风的情况下，可把塑料膜覆盖在混凝土上面进行养护，让塑料膜保持住混凝土中的水分，以满足混凝土强度增长的需要。但是，从养护效果的检验来看，这种方法也具有很多问题，无法使混凝土强度均匀性的要求得到满足，保证率较低；五是在这种情况下，混凝土养护剂便成了新宠，在混凝土养护中非常受欢迎，特别是在水利工程混凝土养护中得到了广泛的应用；混凝土养护剂最先是靠从国外引进的，后来因为成本太高，在水利工程混凝土养护中的应用受到了一定的限制；六是随着社会发展，我国开始自行生产混凝土养护剂，并达到了国际先进水平标准。混凝土养护剂能够使混凝土强度的均匀性满足养护要求，消除了塑料膜覆盖和自然养护方法管理难度大、养护效果无法保证的缺点，成为非常受施工单位欢喜的方法。
2 混凝土养护剂使用的应用
混凝土浇捣密实成型后，逐渐凝结硬化，具有一定的强度和耐久性，这个过程主要是由水泥的水化作用来实现的．水泥的水化作用好坏与快慢与混凝土的环境温度、湿度及养护效果有密切的关系，尤其是早期养护，如果养护时间短或养护期内不能经常保持在湿润状态，混凝土内的水分会迅速蒸发，混凝土表面因干缩而产生裂缝或形成毛细网透气渗水，使混凝土的抗渗性急剧降低．采用养护剂养护，由于保证了良好的水化热作用，生成晶态或胶态水化物，阻塞混凝土的毛细管道，降低混凝土内部的空隙率，增强混凝土的密实性，从而获得良好的抗渗性、抗冻性及耐久性．在一般工程环境条件下，要较好养护现浇混凝土，无论采用哪一种方法，只要能够按照相应的养护要求去做，从理论上是完全可以的，然而现实中往往做不到，特别是在炎热、干旱环境下，自然养护说来简单，做法明了，但要在混凝土养护期保持湿润状态却非常不容易，难在用水不便，有的结构难以覆盖与洒水，一般不便于监督，易习惯地进行象征性养护，养护次数与保湿程度不够，要真正达到自然养护的各项标准，其代价高于其它任何一种现场养护方法． 塑料膜包裹或覆盖法，原理成立，但不能很好地贴在混凝土表面，一般条件下不易做到天衣无缝．混凝土中水分蒸腾，吸附于塑料膜下面，混凝土养护保证率低，难以达到应有效果。同强度等级混凝土试块采用不同养护方法效果与经济性比较表明：养护剂养护的试块28 d 强度接近或基本达到标准养护强度值；塑料膜包裹养护的试块28d强度，最高值与最低值相差较大，均匀性较差；无覆盖洒水养护的试块28d强度值最低。可以认为，养护剂养护的混凝土质量均匀，各组试件强度差异小，保证率大，是最有效的养护方法根据广泛的实践经验分析与总结，混凝土养护剂养护与其他各种现场养护方法相比，具有以下优点：施工操作简便，现场清洁，交叉作业干扰小；有效降低混凝土养护成本和劳动强度，节约费用50％以上；养护后的混凝土构筑物表面水泥色泽加深，观感良好；便于检查与控制养护质量，从而有效提高养护质量的保证率；对难以用洒水及覆盖方法养护及在干旱缺水地域的混凝土结构具有事半功倍的效果；节约工程用水，避免浪费水资源。
结论
水利工程混凝土施工技术在应用中呈现出良好的发展态势，我们应不断探究，创新方法，提高施工水平，以便更好地促进水利工程混凝土施工技术的应用和发展。
参考文献：
【关键词】施工要求；施工的养护；质量事故；分析及处理
在工程建设中，为加快工程进度，都不可避免地要进行冬季施工。我国气候特点属于大陆性气候，冬季寒冷，空气干燥，又经常遭受到西伯利亚寒流侵袭影响，气温会骤然下降，造成冬期施工质量事故事故频频出现。我国处于亚温带地区东北、华北、西北地区等许多省份，每年冬季持续时间长达3～6个月之久，所以要加大对冬季施工的要求。
1.混凝土冬期施工的一般要求
（1）配制冬期施工的混凝土，应优先选择硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其强度等级不得低于42.5Mpa，每立方米混凝土水泥用量不得少于300kg，水灰比不得大于0.6。
（2）混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪及污垢，运输和浇筑混凝土用的容器应具有保温措施。混凝土在运输、浇筑过程中的温度应与热工计算的要求相符合，若与要求不符合，则应采取措施进行调整。
（3）混凝土的运输应尽量缩短运距，运输及浇筑混凝土的容器应有保温措施。
（4）骨料必须清洁，不得含有冰、雪等冻结物。
（5）搅拌前应用热水或蒸汽冲洗搅拌机，搅拌时间应较常温延长50%，其拌制投料顺序时骨料、热水，然后再投入水泥、外加剂。确保混凝土的出机温度不低于15℃，入模温度不低于5℃。
（6）严格控制商品混凝土的质量、外加剂及混凝土的水灰比；缩短混凝土到施工现场等侯的时间，做到随到随浇筑。
当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时，就应采取冬期施工的技术措施进行混凝土施工。混凝土所以能凝结、硬化并取得强度，是水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下主要取决于温度，温度愈高，强度增长也愈快，反之则慢。当温度降至0℃以下时，水化作用基本停止，温度再继续降至-2～-4℃，混凝土内的水开始结冰，水结冰后体积增大8%～9%，在混凝土内部产生冰晶应力，使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹，同时减弱了水泥与砂石和钢筋之间的粘结力，从而使混凝土后期强度降低。受冻的混凝土在解冻后，其强度虽然能继续增长，但已不能再达到原设计的强度等级。
试验证明，混凝土遭受冻结带来的危害，与遭冻的时间早晚、水灰比等有关，遭冻时间愈早，水灰比愈大，则强度损失愈多，反之则损失少。
经过试验得知，混凝土经过预先养护达到一定强度后再遭冻结，其后期抗压强度损失就会减少。一般把遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值定为“混凝土受冻临界强度”。对用普通硅酸盐水泥的硅酸盐水泥配制的混凝土，受冻临界强度为设计的混凝土强度标准值的30%；对用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土，受冻临界强度定为设计的混凝土强度标准值的40%。
2.混凝土冬期施工的养护
冬季使用混凝土外加剂作用很大分别有：减水剂、引气剂、早强剂和防冻剂，可以起到促凝、减水、降低冰点、早强和抗冻的作用。在混凝土冬季施工非常有效。当掺加外加剂后不需加热保温时，这种混凝土冬期施工方法称为负温养护工艺；当掺加外加剂后仍需加热保温时，这种混凝土冬期施工方法称为正温养护工艺。
2.1减水剂
减水剂是在不影响混凝土和易性的条件下，具有减水及提高强度作用的外加剂。常用的减水剂有木质素磺酸盐类、奈系减水剂、树脂系减水剂、糖蜜系减水剂、腐殖酸减水剂、复合减水剂等。
2.2引气剂
引气剂是指在混凝土中，经搅拌能引入大量分布均匀的微小气泡的外加剂。当混凝土具有一定强度厚受冻时，空隙中部分水被冻胀压力压入气泡中，缓解了混凝土受冻时的体积膨胀，故可防止冻害。常用的引气剂有松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。
2.3防冻剂和早强剂
防冻剂的作用是降低混凝土液相的冰点，使混凝土早期不受冻，并使水泥的水化能继续进行；早强剂是指能提高混凝土早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂。常用的防冻剂有氯化钠（NaCl）、亚硝酸钠（NaNO2）、乙酸钠（CH3COONa）等。
早强剂以无机盐类为主，如氯盐（CaCl2、NaCl）、硫酸盐（Na2SO4、CaSO4、K2SO4）、硫酸盐（K2CO3）、硅酸盐等。其中氯盐使用历史悠久：氯化钙早强作用较好，常作为早强剂使用；氯化钠降低冰点作用较好，故常作为防冻剂使用。有机类有三乙醇胺[N（C2H4OH）3]、甲醇（CH3OH）、乙醇（C2H5OH）、尿素[CO（NH2）2]、乙酸钠（CH3COONA）等。
氯盐的掺入效果随掺量而异，掺量过高，不但会降低混凝土的后期强度，而且将增大混凝土的收缩量。由于氯盐对钢筋有锈蚀作用，故规范对氯盐的使用及掺量有严格规定。
在钢筋混凝土结构中，氯盐掺量按无水状态计算不得超过水泥用量的1%。
所以添加剂使用很需要，更能保障工程质量和工程进度。对于冬季施工非常有利。
3.混凝土质量控制及检查
（1）冬期施工混凝土质量检查除应符合国家现行标准GB50204及其他国家有关标准规定外，尚应符合下列要求：
检查外加剂质量及掺量。商品外加剂进入施工现场后应进行抽样检验，合格后方准使用。
检查水、骨料、外加剂溶液和混凝土出罐及浇筑时温度。
检查混凝土从入模到拆除保温层或保温模板期间的温度。
冬期施工测温的项目与次数应符合下表规定。
注：室外最高最低气温测量起、止日期为本地区冬期施工起始至终了时止。
混凝土养护期间温度测量应符合下列规定：
蓄热法或综合蓄热法养护从混凝土入模开始至混凝土达到受冻临界强度，或混凝土温度降到0℃或设计温度以前，应至少每隔6h测量一次。
掺防冻剂的混凝土在强度未达到规定之前应每隔2h测量一次，达到受冻临界强度以后每隔6h测量一次。
全部测温孔均应编号，并绘制布置图。测温孔应设计在有代表性的结构部位和温度变化大易冷却的部位，孔深宜为10～15cm，也可为板厚的1/2或墙厚的1/2。
测温时，测温仪表应采取与外界气温隔离措施，并留置在测温孔内不少于3min。
（2）检查混凝土质量除应按国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）规定留置试块外，尚须做下列检查：
1）检查混凝土表面是否受冻、粘连、收缩裂缝，边角是否脱落，施工缝处有无受冻痕迹。
2）检查同条件养护试块的养护条件是否与施工现场结构养护条件相一致。
3）模板和保温层在混凝土达到要求强度并冷却到5℃后方可拆除。拆模时混凝土与环境温度差大于20℃时，拆模后的混凝土表面应及时覆盖，使其缓慢冷却。
4.结语
综上是针对施工要求、养护及施工发生的质量事故的原因进行了简单分析。虽然在现阶段，总是因为种种原因需要进行冬期施工，只要每个从事本行工作的员工严格执行国家有关标准、规范、规程，施工时做到严格控制，事故后做到及时处理，相信一定会不断减少，更快更好的做冬季混凝土施工。 [科]
【参考文献】
[1]马世栋.浅析太原市冬季混凝土施工[J].科技情报开发与经济，2011（03）.
关键词：道床板；混凝土浇筑；质量控制
1.现状调查及原因分析
1.1现状调查
兰新铁路第二双线设计的道床板是CRTSI型双块式无砟轨道混凝土结构，其性能受材料质量、配合比参数、环境温度和施工过程控制的影响明显，前期施工的道床板试验段虽采取了很多措施，如覆盖节水保湿养护膜加盖土工布，喷涂养护液，风大时设防风棚等措施但问题缺陷依然严峻，尤其是混凝土开裂问题难以控制，最后不得不返工处理。
1.2发现的问题与原因分析
⑴制备混凝土时坍落度偏大、用水量偏高，浇筑后的混凝土表面形成较厚的浮浆层，在混凝土塑性阶段及早期收缩（缺少粗骨料限制收缩）产生开裂；
⑵混凝土砂率高，因地域资源问题达坂城一带的细骨料普遍偏粗，细度模数介于3.0-3.4之间，级配不合理，缺少0.315mm的颗粒，配置的混凝土拌合物流动性很差，为便于泵送配置的混凝土配合比砂率大于42%，现场施工时有时砂率调到45%才能泵送，加大了混凝土的收缩；
⑶按常规的混凝土配合比设计胶材用量较大，不适宜干旱风大环境下的道床板混凝土施工，加大了混凝土收缩徐变和开裂的趋势；
⑷浆骨比不合理，混凝土骨料用量偏少，浆液太高（为便于泵送调大水泥浆的用量）限制混凝土收缩的成分显得不足；
⑸搅拌站的管理存在问题，进料材料验收不力，细骨料的含水量忽高忽低，边进料边打混凝土现象依然存在，有人为的缩短拌合物的搅拌时间等现象。
⑹骨料含泥量偏高吸附引气剂，高性能减水剂含气量不足，单掺引气剂不规范，引气剂有效成分低，混凝土拌合物中含气量小于3%。
2.对策措施
2.1技术措施
⑴室内配合比试验
⑵现场施工配合比对比试验
试验按两个配方，分别为基准配方和掺内养护剂配方，对比试验单方混凝土胶材用量均为382Kg/m?较以前配合比减少胶凝材料用量53Kg/m?，掺内养护剂配合比的水胶比略大于基准，用水量多6kg/m?。砂率按中砂为基准确定为不超过40%，内掺养护剂按等量取代胶材用量，在室内试验的基础上，进行现场对比混凝土浇筑试验，试验情况如下：
混凝土道床板试验段选在DK1784+670至DK1784+430段
120m掺内养护剂混凝土（32kg/m?） 120m基准混凝土
⑶试验段浇筑试验
A.采用基准配合比试验120米，混凝土坍落度现场为160mm，混凝土状态较好，覆盖保湿节水养护膜，抹面后有防风棚，养护措施基本到位，第二天观察偶见短小裂纹，很细约3cm长；
B.采用内掺养护剂的混凝土配合比试验120m，①前40m道床板混凝土浇筑管控到位混凝土状态比较理想，现场控制较好，到现场的坍落度为140-150（mm），抹面后覆盖保湿节水养护膜，有防风棚措施基本到位，第二天观察没有发现裂纹；②后80米没有管控的到道床板混凝土坍落度较大，入模坍落度大于180mm，坍落度虽大因掺了内养护剂，里面含有树脂等成分，混凝土状态较好，现场观察振捣后混凝土表面没有形成较厚的浮浆，甚至表面还浮出粗骨料和细小颗粒。
C.60米（没有管控）试验段，也掺了内养护剂，但工队没按要求施工，全按普通施工方法浇筑的，作为参考用来比较，可粗劣分析一下原因。该段混凝土道床板的坍落度大于180mm，抹面时洒水较多，基本没有养护，轨枕扣件松动较晚（应在初凝后松动，却在第二天硬化后松动）硬化后观察八字角裂纹较多，个别轨枕块边缘有离缝。
3.效果检查与主要问题
⑴掺了内养护剂的试验段明显好于未掺地段，效果明显，表面没有浮浆，硬化后的混凝土表面没有裂纹和其它缺陷。
⑵管控到位地段明显好于没有管控地段，未管控地段和管控不严地段抹面洒水严重，混凝土表面有可见的明水，表面有5-10（cm）后的浮浆，硬化后的混凝土有不规则的裂纹。
⑶加了内养护剂的混凝土表面黏稠、因没有使用减A剂，抹面提浆较难，也是工人抹面洒水控制不住的一个主要原因。
4.质量控制的建议
⑴混凝土搅拌站进场的砂石料，一个单元（或一个工班）的道床板施工必须一次备足，必须把材料的含水量波动控制均匀，砂中含水不宜大于6%，更不能见到有明水。必须禁止混凝土施工砂石料边进边用，否则混凝土拌合物状态和坍落度无法控制。
⑵混凝土引气剂必须和减水剂分开掺加，混凝土含气量应大于4.0%；控制坍落度损失1h不大于20mm，引气剂质量和地材含泥量是混凝土含气量损失大的主要原因，混凝土状态的好坏很大程度上取决于混凝土的含气量。
⑶道床板施工人员必须配足，一个工作面振捣棒最少要有4条50棒，前面2条，后面2条应同时工作，混凝土输送泵建议选用功率较大的70或90泵。
⑷道床板混凝土的抹面和养护施工宜在施工作业棚内完成，养护剂喷涂量控制在0.30kg/m2～0.4kg/m2，成膜厚度不得小于0.2mm，喷涂养护剂后不得洒水，采用土工布或土工布加棉被进行保温养护，温差不得大于20℃。
⑸混凝土配合比胶材用量不宜超过380 Kg/m?，最好掺用内掺料，水胶比不宜大于0.40，混凝土入模坍落度不宜大于140mm，这是控制道床板施工质量的关键。
关键词：混凝土冬季施工
1前言
冬季施工是指根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时混凝土工程的施工。新浇筑的混凝土在养护初期遭受冻结，不仅影响混凝土强度的正常增长，使其不能达到设计强度，而且严重影响混凝土的质量及耐久性，作者就自己的施工经验刨析混凝土受冻的原因，介绍一下混凝土冬季施工的方法。
2混凝土冬季受冻的一般原因
混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝士本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相(水)变为固相(水)。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止此时强度就不再增长。
水变成冰后，体积约增长约9％，同时产生约2500kg/cm2的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏(即旱期受冻破坏)而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨科和钢筋的粘结力.从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，叉会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。由此可见，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明，新浇混凝土在冻结前有一段预养期，可以增加其内部液相，减少固相，加速水泥的水化作用。试验研究还表明，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。
混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护，其强度还会增长，不过增长的幅度大小不一。对于预养期长，获得初期强度较高(如达到R28的35％)的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短，获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。由此可见，混凝土冻结前，要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，使混凝士获得不遭受冻害的最低强度，一般称临界强度，即可达到预期效果。对于临界强度，各国规定取值不等，我国规定为：冬季施工期间，用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土，在抗压强度达到设计强度的40％及5Mpa前不得受冻；用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土，在抗压强度达到设计强度的50％前，不得受冻；未采取抗冻措施的浆砌砌体，在砂浆抗压强度达到70％前不得受冻。
3冬季混凝土施工前的准备工作
3.1气象资料情况及近期天气预报资料。及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态以利于安排施工，做好预防风雪冰冻的准备工作。
3.2认真编写施工组织方案。除提出配合比设计报告外，还要有原材料的加热方式，温度控制指标；出机温度控制指标及热工计算书；入模温度控制指标及热工计算书；若采用蓄热法或综合蓄热法，应选定保温材料与保温方案，并进行相应的热工计算；若采用加热法，应详细论述加热设备及加热方案和保温方案，并进行相应热工计算；若采用负温法，要选用合适的防冻剂。
3.3当工期较紧，须尽快进行下一道工序施工时，应验算结构强度。必要时，应进行温度应力核算，并采取防止发生较大温度应力的措施
4 冬季施工采取的主要技术措施
4.1优选原材料，合理设计配合比
4.1.1冬季施工选用混凝土水泥的原则是早期强度较高，能较早地达到耐冻的强度。配制混凝土时，宜优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级不宜低于42.5，最小水泥用量不应少于300kg/m3，水灰比不应大于0.5。采用蒸汽养护时，宜优先选用矿渣硅酸盐水泥。用加热法养护掺外加剂的混凝土，严禁使用高铝水泥，因为在硬化过程化中，环境温度如超过25～30℃，则由于水化将形成水化铝酸三钙，使强度大大降低，故不能用加热法养护用高铝水泥拌制的混凝土。使用其他品种的水泥时，应注意其掺和料对混凝土强度、抗冻、抗渗等性能的影响。
4.1.2拌制混凝土所采用的骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。拌和水中不得含有导致延缓水泥正常凝结硬化及引起钢筋、混凝土腐蚀的离子。
4.1.3混凝土中宜掺减水剂、引气性减水剂、早强剂、防冻剂或掺复合型外加剂，以提高混凝土的抗冻性，以促进强度发展。选用的外加剂，应符合现行国家标准《混凝土外加剂》（GB8076）中相关规定，选用外加剂时还需注意以下几个问题：
4.1.3.1应根据制定的冬期施工方案，通过技术经济比较，确定所选用的外加剂品种。其质量应符合国家一等品要求。
4.1.3.2外加剂可复合使用，复合外加剂在混凝土强度发展各阶段（以临界强度为界）的作用如表1所示。
4.1.3.3用含碱的早强剂、防冻剂的混凝土，为防止碱集料反应，应控制混凝土中总的碱含量，其总碱含量应符合《公路桥涵施工技术规范》中相关规定。
4.1.3.4含有氯盐或引气剂的混凝土如用蒸汽养护，将加速钢筋的锈蚀，故不宜采用蒸汽养护。
4.1.3.5预应力混凝土不得掺用引气剂、引气性减水剂及氯盐防冻剂。
4.1.3.6在掺用含有钾、钠离子的防冻剂混凝土中，不得采用活性骨料或在骨料中混有这类物质的材料。
4.1.3.7筋混凝土中不得掺用氯盐类早强剂、防冻剂。
4.1.3.8严格按产品说明书，采用适宜剂量，严禁盲目减少和增加掺量，并严格计量。
4.1.3.9严格按产品说明书，采用适宜的养护温度，严禁养护温度超过（高于或低于）指定的温度范围。
4.1.3.10注意外加剂的析盐问题，防止混凝土表面出现斑迹。同时，还应注意潮湿防风养护，防止混凝土表面开裂；搅拌时适当延长混凝土搅拌时间，确保混凝土拌合均匀。
4.1.4为保证混凝土冬期施工的顺利进行，在必要的情况下，可在保证混凝土和易性的前提下通过降低水灰比的措施来提高混凝土的强度等级。
4.2提高混凝土入模温度
冬期施工对混凝土入模温度有严格规定，为了满足混凝土入仓温度要求，宜采用下列措施，以使混凝土拌和物出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃.
4.2.1宜采用散装水泥，并对水泥罐体进行保温。当采用袋袋水泥时，水泥应储存在暖棚内，使用时保持5℃以上，不得加热；
4.2.2加热水和集料。拌制混凝土用各种材料的温度，应满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度。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。水加热温度不宜超过80℃，如仍不能达到要求，可提高水温到100℃，但水泥不得与80℃以上的水直接接触。细骨料的加热温度不宜大于40℃；粗骨料的加热温度一般控制在15℃左右即可。一般而言，在施工期日平均温度高于-5℃，只加热水即可满足要求，日平均气温低于-5℃时，应再将细骨料加热。除气温很低时，才采取加热粗集料的措施。
4.2.3预热搅拌机械，或将搅拌机置于暖棚内（气温低于-15℃时）。投料前应先用热水或蒸汽冲洗搅拌机，投料顺序为骨料、水，搅拌，再加水泥搅拌，时间应较常温时延长50%。
4.2.4尽量缩短运距，加强运输过程保温，确保混凝土入模温度高于规定温度。
4.2.5混凝土在浇筑前应清除模板、钢筋上的冰雪和污垢，开始养护时混凝土的温度，用蓄热法养护时不得低于10℃、用蒸汽法养护时不得低于5℃、细薄结构不得低于8℃、负温法不低于5℃.
5 冬期混凝土养护方法及其注意事项
混凝土冬期施工养护方法有蓄热法、加热法、负温法三类。冬期施工养护方法应根据工期要求、混凝土结构特点、施工气温、现场施工条件及技术经济效果等五个方面进行科学、合理地选择养护方法。一般优先采用蓄热法，当气温较低、结构表面系数较大，蓄热法不能满足要求时，根据具体情况，可选用蒸汽法，暖棚法、电加热法或负温法。
5.1蓄热法
蓄热法是指化学外加剂的混凝土浇筑完毕后，利用原材料预热的热量及水化热，通过适当的保温，保证混凝土能在冻结以前达到所要求强度的一种方法。
5.1.1适用范围
当室外最低温度不低于-15℃时，地面以下的工程或表面系数M不大于5m-1的结构，应优先采用蓄热法养护。
5.1.2注意事项
5.1.2.1蓄热法应根据环境条件及外加剂的品种性能，经过热工计算在能确保结构物不受冻害的条件下采用。
5.1.2.2蓄热法要求混凝土浇筑完毕后，开始养护时混凝土的温度不低于10℃。
5.1.2.3应采用减水剂降低水灰比或采用早强剂、早强防冻剂，以加速混凝土的硬化和降低混凝土的冻结温度。
5.1.2.4混凝土浇筑后应在混凝土表面用塑料布等防水材料覆盖并进行保温。对易受冻部位，应特别加强保温。
5.1.2.5应保持保温材料干燥，严禁向混凝土及覆盖物洒水。
5.1.2.6建议C60以上高强混凝土在－10℃以上施工时，可不加防冻剂，只采用蓄热保温措施即可。
5.2加热法
加热法是指通过外加热源，提高混凝土养护温度的方法。常用的加热法有蒸汽加热法，暖棚法和电加热法。
5.2.1适用范围
理论上适用于所用条件，使用时应注意比较技术经济效果，合理选用。梁体等预制构件宜采用暖棚法和蒸汽法。
5.2.2注意事项
加热法除应按JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》中，14.2.4条的规定执行外，同时需注意以下事项。
5.2.2.1采用蒸汽养护法时宜使用低压饱和蒸汽，混凝土不宜掺用引气剂或引气型减水剂。
5.2.2.2采用电加热法时，应注意保持混凝土表面潮湿，防止混凝土干燥开裂。淋水时要注意安全。
采用暖棚法时，应保持暖棚内气温不低于5℃，且保持一定湿度。
5.3 负温法
负温法是指在混凝土中掺入防冻剂，浇筑后混凝土不加热，也不做蓄热保温养护，使混凝土在负温条件下能不断硬化。
5.3.1适用范围
适用于不易加热保温且对强度增长无特殊要求的混凝土结构工程。
5.3.2注意事项
5.3.2.1混凝土浇筑后的起始养护温度不应低于5℃，并应以5d内的最低气温来选用防冻剂。
5.3.2.2应加强测温，当混凝土内部温度降到防冻剂规定温度之前，混凝土强度不应小于5MPa.
在负温条件下严禁浇水，外露表面必须覆盖养护。
6冬期施工的冻坏评估方法
冬期施工混凝土试块强度评定与常温有所不同，混凝土质量的合格评定，除符合现行规范外，可按以下方法进行评估：
6.1 在混凝土浇筑地点随机抽取混凝土试样。每100盘（不超过100m³）的同配合比的混凝土，取样次数不得少于1次；当每一工作班拌制的同配合比混凝土不足100盘时，取样次数至少1次。
6.2 每次取样后，按标准方法同时制作边长为150mm的立方体抗压强度试件2组。
6.3 取其中的一组试件，置于20℃标准条件下养护，测其28d抗压强度值ƒcu.k。
6.4 取其中的另一组试件与结构物在相同条件下养护14d后，转入标养室继续养护21d，测其总龄期为35d抗压强度值ƒ’14+21。
6.5 如果ƒ’14+21≥ƒcu.k，就可以判定混凝土未遭受冻害。将ƒcu.k作为混凝土强度质量的代表值，根据设计强度等级要求，按照最新《混凝土强度检验评定标准》进行混凝土的强度评定。
6.6 如果ƒ’14+21＜ƒcu.k ，就可以判定混凝土已遭受冻害。
7结 语
通过实践证明，按上述方法进行冬季混凝土施工，可以确保工程质量的同时，大大缓解了受季节影响的混凝土施工工期压力，同时也进一步积累了冬季混凝土施工经验。但是，混凝土冬季施工对物资材料消耗多，作业效率低 ，对施工工艺控制要求高，只有对每个施工环节都要严格控制，才能取得成功否则将会造成不可挽回的损失，不仅浪费资源而且对施工进度带来滞后的结果。
参考文献：
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关键词：高强混凝土；外加剂；塑性裂缝
0 引言
塑性裂缝是混凝土施工中必须要高度重视的问题，若混凝土出现塑性裂缝，将会对混凝土施工产生极为不利的危害，因此，需要我们重视混凝土塑性裂缝的问题，并通过采取添加相应的外加剂，对混凝土塑性裂缝进行防治。基于此，本文就外加剂对混凝土塑性裂缝的影响进行了探究，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 原材料和试验方法
1.1 原材料
砂子：细度模数为2.7；碎石：5～18mm连续性级配；水泥：52.5级普通硅酸盐水泥；减缩剂：聚羧酸高效减水剂；膨胀剂：钙矾石类膨胀剂；减缩剂：聚氧乙烯类减缩剂；内养护剂：超吸水聚合物，均由某建材有限公司提供。
1.2 试验方法
刀口约束平板法试验参考规范早期抗裂试验进行，使用刀口约束早期开裂试验模具，此实验模具由六排角钢提供约束；试验在温度为20℃、相对湿度为60%的房间内进行，混凝土倒入开裂模具后，用抹子将试件表面抹平，保证风扇的风速达到5m/s。24h后用40倍读数显微镜读取最大裂缝宽度，用钢尺量取裂缝长度，并计算裂缝总面积。
本文先测定了不掺加任何外加剂的HSC基准组的塑性开裂，然后在此基础上对比研究了单掺膨胀剂、减缩剂和内养护剂的塑性开裂趋势。
2 结果与分析
2.1 配合比与试验结果
试验按照膨胀剂（EA）掺量8%、12%，减缩剂（SRA）掺量0.5%、2.0%，内养护剂（SAP）掺量0.04%、0.40%进行配合比设计，设计强度为C80，配合比及试验结果见表1所列。
2.2 膨胀剂对高强混凝土塑性开裂的影响
从图1中可以看出，EA8%组最大裂缝宽度只降低了0.08mm，裂缝总面积仍为基准组的92.7%。EA10%组最大裂缝宽度为0.38mm，比基准组只降低了1mm，裂缝总面积为132mm2，是基准组的3%。
膨胀剂的作用原理是吸水膨胀产生膨胀应力来抵消高强混凝土收缩产生的收缩应力，而膨胀剂遇水立即开始膨胀，在混凝土抗拉强度尚未发展的情况下降混凝土拉裂，从而导致膨胀剂的作用没有发挥出来。因此效果较差。
2.3 减缩剂对高强混凝土塑性开裂的影响
从图2中可以看出，减缩剂对高强混凝土的抑制作用要明显好于膨胀剂，基准组24h最大裂缝宽度为0.48mm，裂缝总面积为151.2mm2。SRA0.5%最大裂缝宽度为0.17mm，裂缝面积为60mm2，下降了60%，SRA2.0%最大裂缝宽度只有0.12mm，裂缝面积为40.1mm2，只有基准组的26.5%。
减缩剂是通过减小混凝土孔隙水压力来达到减小收缩应力的效果，虽然减缩剂具有一定的缓凝作用，对高强混凝土抗拉强度的发展不利，但是这种作用相比减缩带来的有利效应来说，是不显著的。因此减缩剂呈现良好的减小塑性开裂的效果。
2.4 内养护剂对高强混凝土塑性开裂的影响
从图3中可以看出，内养护剂对高强混凝土塑性开裂的降低效果在膨胀剂和减缩剂之间。SAP0.04%相比基准组来说，最大裂缝宽度降低了0.06mm，裂缝总面积降低了35.6%。SAP0.40%最大裂缝宽度降低了0.12mm，裂缝总面积只有基组的60.4%。
内养护剂预先吸收的水分在水泥水化的过程中会缓慢的释放，这样可以减小毛细孔水压力的发展，从而减小高强混凝土的早期收缩，虽然内养护剂的掺入也会带来一定的缓凝作用，但是这种作用相对较弱，因此内养护剂可以达到增强混凝土塑性抗裂的效果。
3 结束语
综上所述，混凝土塑性裂缝的发生是由于混凝土表面水分蒸发所引起毛细管内力增大而引起的，因此，若要通过外加剂进行防治吗，就必须了解各种外加剂对收缩开裂的影响，才能应对实际中所遇到的各种情况。我们需要正确使用混凝土外加剂，以减少混凝土收缩开裂，从而提高工程质量。
参考文献
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关键词：混凝土，养护施工，掌握，配合比，构件
[前言]本人长期从事公园、园林、景观桥梁的现场施工，就施工单位在混凝土分项工程施工中经常遇到的几个问题，阐述了几点看法；混凝土是组成桥梁结构部分的重要材料,因此, 混凝土分项工程必须保质保量的达到设计要求。混凝土分项工程主要问题是如下几个方面；
一、混凝土配合比中水泥用量大造成混凝土产生自应力收缩；拆模后构件表面出现有规律的裂缝，裂缝两头小，中间宽，最宽处约0.2㎜ ～0.5㎜。有的薄壁构件裂缝为贯通裂缝。经检验混凝土强度超过原设计强度1～2个强度等级。另外设计箍筋偏少、间距大，以及混凝土养护不及时也是裂缝产生的原因。防止措施：混凝土配合比应在满足设计强度的前提下尽量减少水泥用量，混凝土配合比应按构件的部位用途试配，不应采用通用混凝土配合比。箍筋偏少、间距大时建议变更设计增加箍筋用量。论文大全。加强施工养护，当强度达到允许拆模时，可使模板脱离混凝土，再将模板归位继续养护到最后拆模，这样可以充分满足混凝土的湿养护，防止干缩裂缝。
二、混凝土试件制作及养护问题；在秋冬季施工，混凝土检验强度出现偏低现象，有的试件强度甚至不合格，采用非破损检测构件，混凝土强度却合格。具体原因，其中工地试验员做完混凝土试件后，对试件没有进行标准养护而是将试件在工地上自然养护是原因之一。工地试验员应经过上岗培训，取得上岗证，掌握混凝土的试件制作、养护应有的知识，掌握国家有关标准规范，对标准养护认真执行。夏季施工气温偏高，混凝土试件在自然养护条件下气温高，强度也偏高，秋冬季气温偏低，自然养护的混凝土试件强度也随之降低。防治措施是对试验员进行必要的培训，对商品混凝土的取样、制作、养护应执行国家有关的标准和规范。混凝土试件制作不合格也能造成混凝土检验强度偏低。反应在工程上，混凝土试件强度出现忽高忽低现象，混凝土试件检验强度离差太大，混凝土强度评定判为不合格，而在工地现场的混凝土实际强度却全部合格，且混凝土离差小。施工单位采用不合格混凝土试模，试模本身尺寸误差偏大，因此试件误差偏大。混凝土试件制作粗糙，未按有关标准和规范制作，试件早拆模有缺棱掉角等问题，试件本身制作不合格，而混凝土试件受压面积达不到要求，出现局部受压致使抗压强度值偏低。施工单位应经常检查更换掉不合格的试模，对采用的试模应加强检查，达不到标准的立即淘汰。
三、混凝土表面及表层浮现气泡；当混凝土拆模后构件表面及表层出现许多大小不一的气泡，虽然混凝土强度均可以达到设计要求，但气泡影响宏观质量，有时还需对气泡多的部分进行适当的修补。原因分析：外加剂中含有引气成分多，施工人员在浇筑混凝土时振捣时间偏短，对混凝土进行振捣没有掌握应该快插慢拔。混凝土浇筑放料一次过多,一些气泡浮不到混凝土表面。防止措施：调整外加剂配方，减少引气组分，适当添加消泡剂，对混凝土浇注施工人员进行岗位培训。
四、混凝土施工中应选择质量稳定的水泥和粉煤灰，生产黄金季节由于混凝土搅拌站粉煤灰或水泥供应吃紧，临时从其他渠道调来粉煤灰或水泥，未做试验就投入使用，施工后发现，用临时从其他厂家调来粉煤灰或水泥生产的混凝土强度明显偏低，且生产的混凝土颜色与原混凝土颜色深浅不一。原因分析：同一工程部位混凝土除水泥不能不同等级混用外，粉煤灰不同厂家，不同等级也不能混用。不同厂家的粉煤灰存在煤质不同的问题;同时不同等级的粉煤灰的细度，需水量，含碳量等均有差别。如果在同一工程部位混用会造成凝结时间和强度的不同。防止措施：混凝土搅拌站在生产混凝土时应做好原料储备，防止出现生产关键时刻材料断供问题的发生。混凝土搅拌站严禁在同一构件混凝土生产中采用两种水泥或粉煤灰。
五、在季节交替时施工，搅拌站怎样选用外加剂；防止由于气温的骤变影响混凝土的凝结时间。辽宁省春季由于气温不太稳定，施工时经常出现大风降温情况，平时最低气温为0 ℃以上，而施工时最低温度突然降至0 ℃以下，出现混凝土延迟凝固的问题。只能延缓拆模板时间，立即加强保温养护。纠其原因：外加剂选用不合适。平常最低气温为5℃以上可以不加防冻成分的泵送剂。施工时气温突降，应选用含防冻成分的泵送剂。防止措施：早春或晚秋季节搅拌站应采用二种以上的外加剂，以防在冬春或秋冬季节交替期气温不稳定时，根据具体情况准确选用，防止混凝土出现凝结时间偏差过大的问题发生。在季节交替期气温不太稳定的情况下，宜选用富余强度高的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。还要及时调整混凝土配合比
六、桥梁基础抗渗混凝土施工，应加强混凝土湿养护；桥梁基础混凝土施工后，覆盖塑料薄膜的部位没有出现裂缝，在有钢筋外露部位塑料薄膜无法全覆盖，混凝土出现了一些不规则的小裂缝，影响混凝土的抗渗性能。加强混凝土不能覆盖养护部位的淋水、浇水养护，及时清除钢筋部位的碎渣，方便下次浇注混凝土的粘结。原因分析：由于钢筋裸露部位无法覆盖塑料薄膜，施工单位在养护期间没有及时向此部位进行浇水养护，使混凝土产生干缩裂缝。防止措施：对抗渗要求的混凝土进行及时带水养护，基础有钢筋部位塑料薄膜不能全覆盖，一定要在混凝土初凝之后，向这些部位浇水养护，以免混凝土失水后产生干缩裂缝。搅拌站应加强和施工单位的沟通，将商品混凝土的特点介绍给施工方，以便配合施工衔接，避免问题的发生。
经常出现泵管堵塞问题。为排除堵管故障，罐车在工地等待时间过长，造成混凝土坍落度损失，违章加水予以调整，导致水灰比加大，混凝土强度降低;且混凝土和易性不好，更容易出现堵管。原因分析：泵管安装时水平管过短，建议水平管保持在垂直管的1/3左右。水平管安装应逐渐向上倾斜与水平夹角约6°～8°。如水平管向下倾斜，混凝土坍落度偏大时，会产生自流，造成上部管路充气出现堵管。混凝土坍落度偏大，泵管弯头安装太多也会出现堵管。防止措施：泵车操作工加强培训，掌握操作知识。论文大全。混凝土坍落度不应太大，调整混凝土水灰比或配合比，按厂家要求安装管路。
七、慎用缓凝型外加剂，防止混凝土出现缓凝或不凝现象；在混凝土施工中由于施工顺序衔接混乱、延误、停电或交通拥堵，混凝土坍落度损失加大，搅拌站为增加坍落度而不增大水灰比，均采用二次添加缓凝型泵送剂的办法调节坍落度，由于泵送剂掺量失控，造成混凝土施工后12h内不凝固。施工单位应延缓拆模并禁止上人，加强养护。混凝土凝结时间虽然延缓，但一般不会影响后期混凝土强度。夏季混凝土生产用的泵送剂是一种带有缓凝组分的复合型外加剂，如果靠采用掺泵送剂来调整混凝土坍落度，必然将缓凝组分带入混凝土中，致使缓凝成分超量，混凝土凝结时间延长。防止措施：出现坍落度损失过大时，掺外加剂要适量，坍落度的调整可根据具体情况适当掺加外加剂或补充极少量水，不得任由施工人员随意加水，防止水灰比增大而降低混凝土强度。难以调整到坍落度要求的混凝土不得使用。外加剂掺量失控，混凝土外观异常；混凝土施工中出现混凝土坍落度明显偏大并伴有离析现象，应将这部分异常混凝土全部拆除返工。搅拌站外加剂计量部分失控，外加剂掺量超过正常计量值。防止措施：加强搅拌站各部分的维修和保养，尤其注意计量部分的检修、检定，防止生产中失控。搅拌站操作人员和现场质检人员加强责任心，不合格的混凝土产品或有异常状态的混凝土决不出厂，谨记一旦使用造成经济损失不可估量。
混凝土出现坍落度波动，影响混凝土的泵送效果和混凝土质量；现场混凝土时常出现混凝土坍落度偏大或偏小问题，影响施工时的泵送效果，混凝土强度离散超差。搅拌站试验室及技术部门应严格管理，对混凝土出现的异常坍落度加强监管，不合格的混凝土不得出厂。原因分析：搅拌站操作人员对混凝土坍落度控制缺乏经验或责任心不强，砂石骨料含水率不稳定或雨季含水率太大，未检验含水率就按原配合比搅拌，试验室出具配合比不复试，施工单位监管不利。防止措施：对搅拌站生产操作人员加强培训提高责任心，是解决问题的关键。操作工应熟练掌握坍落度的控制手段，仔细观察混凝土卸料时的状态，并根据雨季天气变化等情况在生产用水量随时调整，以便坍落度控制在一个相对稳定的数值上。试验室应对各种原材料的试验情况加强检控。对粗细骨料含水率情况，外加剂与水泥相容性情况，以及水泥和粉煤灰的需水量情况分析比对，做出准确判断以便对混凝土用水量给予调整。砂、石骨料堆放场地应作防雨及排水沟，以便集料含水率能控制在相对稳定的状态下，避免因砂、石含水率变化，影响混凝土坍落度。施工单位的质检或技术部门应加强监管力度，加强混凝土的入场检验，坍落度应控制在允许范围之内。
八、冬季施工混凝土保温养护问题；辽宁省冬季1月份，平均气温为-10℃左右，施工单位冬季施工，依靠搅拌站掺用防冻泵送剂防冻。在施工中仅覆盖一层塑料薄膜，没有对混凝土进行保温养护，致使混凝土构件在边、棱角部位出现冻伤。处理：对冻伤部位混凝土全部凿除，重新支模补修。原因分析：施工单位误认为冬季施工只要搅拌站在混凝土中掺用防冻泵送剂就完事大吉，没有对已浇筑的混凝土进行保温养护。防止措施：搅拌站和施工单位进入冬季施工应严格执行《建筑工程冬季施工规范》(JGJ104 --97) 。搅拌站在进入冬季施工时应对工地发放《冬季施工措施》请求施工方的配合，避免混凝土冻害的发生。论文大全。
不同施工部位同一强度等级混凝土的配比中，水泥品种应不同；同一强度等级的混凝土由于施工部位不同不应采用一个配合比。做为垫层的混凝土，对配合比中的水泥要求一般。但是作为主体结构构件应采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥，一般建筑构件也可采用矿渣硅酸盐水泥。施工单位很少注意水泥品种只注意混凝土强度，这一点应引起重视。
混凝土应采用塑料薄膜保湿养护；而且必须及时铺平、覆盖，春季施工时，混凝土浇筑时风力时常达到5 级～6 级以上，气候干燥，可能发生施工第二天，大面积混凝土就出现了裂缝，裂缝宽度多为1㎜～3㎜，甚至出现贯穿裂缝，但混凝土强度可以达到设计要求。处理：对于非贯穿裂缝，采用107 胶调制水泥净浆加膨胀剂进行灌缝，对于贯通裂缝环氧树脂类结构胶灌缝。原因分析：施工时由于气候干燥、风大，构件混凝土表面水分快速蒸发，如施工单位对已浇筑的混凝土不进行任何措施的保湿养护，水分急剧蒸发，而出现干缩裂缝。防止措施；应加强施工方对混凝土的养护，商品混凝土和现场搅拌混凝土是不一样的，商品混凝土必须加强混凝土的早期保湿养护。一般采用塑料薄膜进行保湿养护。方法是混凝土浇筑振捣后，当对混凝土进行最后一次搓平或压光时，应对混凝土随即用塑料薄膜加以覆盖，防止混凝土中水分蒸发而引起干缩裂缝的出现，一般养护12d～24d。混凝土搅拌站对这种气候条件下施工的混凝土构件，应与施工方沟通，书面通知施工方注意，避免质量事故的发生，构件结构出现质量问题是很难处理的。
[结论]施工单位在混凝土分项工程施工中经常遇到的几个问题，要及早发现问题，要及早解决问题。混凝土构件结构出现质量问题是最难处理的，常见问题是最容易忽视的，要保证桥梁混凝土分项工程施工中经常遇到的几个问题及时得到解决，混凝土分项工程质量是可以保证的。
参考文献；
[1]城市道路与桥梁施工验收规范（修订版）
[2]混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002
[3]建筑工程冬季施工规程JGJ104-1997
[论文摘要]膨胀剂在混凝土施工中的大量应用，根据目前市场膨胀剂质量现状和工程中存在的问题，结合产品标准和应用技术规程，提出如何正确使用混凝土膨胀剂。
近年来，随着高层建筑和地下空间利用的发展，大面积、大体积的混凝土在地下室结构施工中的应用。底板、侧墙、后浇带或膨胀加强带混凝土均掺有适当的膨胀剂。在混凝土拌合物中掺加适量的膨胀剂来补偿其收缩，是防止或减小混凝土产生裂缝的有效方法之一，因此，使用范围不断扩大，促进了建筑工程设计和施工技术的进步和发展。
一、膨胀剂使用中存在的误区
（一）掺膨胀剂的补偿收缩混凝土配合比设计不明，膨胀剂采用何种方法不明确。当使用粉煤灰掺合料时，配比又应当如何设计？在配制防渗混凝土时，按规范规定：水泥用量不得小于300kg/m3，如掺入粉煤灰，则水泥用量不得小于280kg/m3，以此为基准设计膨胀剂的混凝土配合比。由于各厂的水泥和粉煤灰活性不同，各地砂石质量差异较大，施工选用混凝土的坍落度也不同，因此，试验室应参考以往的经验，结合试验中得到的技术参数，确定基准混凝土的水泥和粉煤灰单方用量，再计算膨胀剂的掺量。
（二）大多数施工单位委托试验和与混凝土搅拌站签定合同时，只要求提供满足掺膨胀剂混凝土的坍落度、强度和抗渗等级的配合比数据，不提混凝土限制膨胀率的指标。存在膨胀剂“一掺就灵”的盲目思想，这是使用膨胀剂的最大误区。根据GBJ11988规范，掺膨胀剂的补偿收缩混凝土的特性指标是：水中养护14d的限制膨胀率≥0.015%。膨胀剂主要用途是补偿收缩，根据大量工程实践表明，防水工程的底板、侧墙、后浇带或膨胀加强带混凝土的限制膨胀率在一定范围内为宜。不同的结构部位的抗裂要求不同，因此，膨胀剂掺量是不同的。由于膨胀剂与水泥及减水剂(泵送剂)之间存在适应性的问题，在同一配合比下，使用不同的水泥及减水剂(泵送剂)，混凝土产生的膨胀率也不同。必要根据工地原材料进行补偿收缩混凝土的试配。
（三）在实际工程中，混凝土结构则受到钢筋和邻位的约束。试验表明，带模养护的膨胀混凝土试件的限制强度比自由强度高10%－15%，所以，不必担心掺膨胀剂的混凝土强度下降。不能以7d自由强度作判断，应以28d强度是否达到试配强度为准。
（四）膨胀剂掺量有意和无意少掺是使用补偿收缩混凝土的又一个误区。现实中发现，施工现场不能正确使用试验室提供的混凝土配合比，在实际操作中，许多工地和搅拌站没有专门的膨胀剂计量装置，靠人工以斗代秤加料，由于监督不力和人工加料的随意性，大多是少掺。更有甚者，某些搅拌站从经济利益出发，故意少掺或不掺膨胀剂。
（五）有的用户拘泥于膨胀剂的推荐掺量。如某产品掺量为10%-12%，在特殊结构部位用户却不敢超过12%，这也是使用的误区。实际工程中，如后浇带或膨胀加强带，要用大膨胀率的膨胀混凝土填充，要求混凝土膨胀率达到0.035%-0.045%，混凝土强度提高5MPa，要掺入14%-15%膨胀剂才能达到。如只限于掺12%就不能满足设计要求，有可能开裂，所以，应根据不同结构部位，科学地掺入不同数量的膨胀剂，才能达到补偿收缩的要求。
二、关于复合膨胀剂
复合膨胀剂是用膨胀剂和化学外加剂配制的产品，可用于拌制缓凝、早强、防冻和高性能的泵送混凝土。该产品曾列入《混凝土膨胀剂》建材行业标准JC4761998中，但在实施中发现不少问题：
（一）质检部门对检测提出要求。复合膨胀剂由于掺入减水剂、防冻剂等化学外加剂，膨胀剂使用砂浆检验，化学外加剂使用混凝土检验。检测十分繁杂，而结果往往相佐。如膨胀剂规定碱含量≤0.75%，由于减水剂(泵送剂)、早强剂和防冻剂中含有硫酸钠，故碱含量往往超标，由于复合膨胀剂中掺入减水剂，容易蔽盖了膨胀剂本身的质量问题。
（二）混凝土搅拌站提出：由于水泥品种不同，按厂家推荐的复合膨胀剂掺量，难以达到混凝土的坍落度要求，有时坍落度损失大，难以泵送，这时，搅拌站要增添泵送剂才能达到，使用麻烦。基于上述两条理由，新修改的JC4762001标准中，已取消《复合膨胀剂》这种产品，请使用单位明鉴。但是，复合膨胀剂具有多功能和使用方便的优点。如用户愿意使用复合膨胀剂，生产厂家可按用户要求提供产品，但要做好现场售后服务工作。
三、设计中注意的问题
建筑结构抗裂抗渗控制是一个系统工程，许多设计单位推荐使用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土作为一个防裂措施，但部分技术人员对膨胀剂的正确使用不了解，也存在一些误区。
（一）在设计图纸上指明厂家和掺量是错误的，合理的说明是：“采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土、强度等级、抗渗标号、混凝土水中14d限制膨胀率大于0.015%(或者根据不同结构部位提出更高的膨胀率)。”这样，可以由用户选择膨胀剂厂家及其合理确定掺量，达到设计要求。
（二）混凝土变形(膨胀和收缩)与限制是一对矛盾的统一体。膨胀要通过钢筋和邻位约束才能在结构中建立预压应力。所以，要求设计者采用细而密的配筋原则，个别开口部和墙柱连接处由于应力集中易开裂，应增添附加钢筋。由于墙体难施工、养护差，受外界温差影响大， 易出现纵向裂缝。要求墙体的水平构造筋的间距小于150mm，配筋率在0.5%左右，在墙中部1m范围内，水平筋的间距加密至80～100mm，形成一道“暗梁”，以平衡收缩应力；水平筋应放在受力竖筋外测，确保混凝土保护层厚度。
四、施工中注意的问题
施工单位对建筑结构的裂缝十分头疼，认为混凝土中加入膨胀剂就能迎刃解决，这也是个误区。除了设计上保证合理配筋和补偿收缩混凝土的配合比保证足够的限制膨胀率外，施工管理则是关键。
（一）工地或搅拌站不按混凝土配合比掺入足够量的膨胀剂是普遍存在的现象，由此造成浇筑的混凝土膨胀效应极低，何以补偿收缩?因此，确保膨胀剂掺量的准确性极为重要。
（二）现场拌制混凝土的拌和时间要比普通混凝土延长30s，以保证膨胀剂和水泥、减水剂(泵送剂)拌合均匀，提高其匀质性。
（三）混凝土布料，震捣应按施工规范进行。
（四）膨胀混凝土要有充分湿养护才能更好的发挥其膨胀效应，对掺膨胀剂的混凝土提出更严格的养护要求，养护期不小于14d。
（五）边墙出现裂缝是个难题，施工中应要求混凝土震捣密实、匀质。有的单位为加快施工进度，浇筑混凝土12d内就拆模板，其实这时混凝土的水化热升温最高，早拆模板造成散热快，增加了墙内外温差，易于出现温差裂缝。施工实践证明，墙体宜用保湿较好的胶合板制模，混凝土浇完后，在顶部设水管慢淋养护，墙体宜在第5d拆模，然后尽快用麻包片贴墙并喷水养护，保湿养护1014d。
（六）即使用补偿收缩混凝土浇筑墙体，也要以30－40m分段浇筑。每段之间设2m宽膨胀加强带，并设钢板止水片，可在28d后用大膨胀混凝土回填，养护不小于14d。
（七）底板宜用蓄水养护，冬季施工要用塑料薄膜和保温材料进行保温保湿养护；楼板宜用湿麻袋覆盖养护。
（八）即使采取各种措施，尤其C40以上混凝土，墙体也难免不出现裂缝，有的12d拆模板后就发现有裂缝，这是混凝土内外温差引起的，要设法降低水泥用量，减少混凝土早期水化热。
（九）混凝土浇筑完后，建筑物进入使用阶段，有些单位不注意维护保养，在竣工之前就出现裂缝，这是气温和湿度变化引起的，因此，地下室完成后，要及时复土，楼层尽快做墙体维护结构，屋面要尽快作做防水保温层。
裂缝,保证工程质量和结构安全,同时不受经济损失,这是一个关键问题。
关键词:大体积混凝土；裂缝；控制
在大体积混凝土结构施工中,混凝土裂缝的控制是一个很重要的课题。由于大体积混凝土结构的截面尺寸较大,由外荷载引起裂缝的可能性很小,但由于水泥在水化反应中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用,会产生较大的温度应力和收缩应力,这将成为大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。
国内外大量实践证明,各种大体积混凝土裂缝主要是温度变化引起。大体积混凝土浇筑后在升温阶段由于体积大,集聚在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,这样在混凝土内部产生压应力,在外表面产生拉应力,由于此时混凝土的强度低,有可能产生表面裂缝。在降温阶段新浇混凝土收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温阶段快,混凝土弹性模量低,徐变的影响大,所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时,将在混凝土内部产生裂缝,最后有可能形成贯穿裂缝。为解决上述二类裂缝问题,必须进行合理的温度控制。
1．大体积混凝土的质量控制
保证混凝土的质量主要有以下几个措施:一是选择合适水泥和严格控制水泥用量。优先采用525R普通水泥、425R普通水泥等高标号水泥,以减少水泥用量。选用低热水泥,减少水化热,降低混凝土的温升值。并尽量选用后期强度(90或120天),并延缓峰值。在满足设计和混凝土强度的前提下,尽量控制水泥用量,以降低混凝土最高温升,降低混凝土所受的拉应力。二是严格控制骨料级配和含泥量。选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65％左右),细度模数2.80～3.00的中砂(通过0．315n凹筛孔的砂不少于15％,砂率控制在40％～45％)。砂、石含泥量控制在1％以内,并不得混有有机质等杂物,杜绝使用海砂。三是选择适当的外加剂。可根据设计要求,混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。四是优化配合比。选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低混凝土温升,从而可以降低混凝土所受的拉应力。五是严格控制混凝土入模温度。大体积混凝土最好选在春秋季施工,以降低入模温度,既是在夏季施工,最好采取有效措施降低入模温度,再者浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接暴晒。施工过程中应对碎石洒水降温,保证水泥库通风良好,自来水可预先放入地下蓄水池中降温。六是改进施工技术。施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体,易产生大的温度梯度,这是裂缝产生的一个主要环节,同时加强初凝前的抹压,以消除初期裂缝,并加强早期养护,提高混凝土抗拉强度。七是加强混凝土浇筑后的养护。混凝土浇筑后,应尽快回填土, 土是混凝土最好的养护材料之一。目前这是混凝土保温保湿养护的最有效方法,对预防裂缝是非常有益的。如采用蓄水法保温养护,在混凝土施工期间可通入冷却循环水,以便加快混凝土内部热量的散发。八是加强技术管理。加强原材料的检验、试验工作,施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人。加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝。
2．大体积混凝土温度控制和防止裂缝的措施
大体积混凝土施工为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下:一是采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。二是拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。三是热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。在混凝土中埋设水管,通入冷水降温。四是规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。五是施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。采用合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。六是改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。其主要作用是:水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％；水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减15％的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充；减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少收缩变形；提高水泥浆与骨料的粘结力,提高混凝土的抗裂性能；混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生,减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅度提高混凝土的抗裂性能；掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化,减少碳化收缩；掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
3．混凝土的早期养护
实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成的,寒冷地区的温度骤降容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:一是防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。二是防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。三是防治混凝土收缩裂缝在大体积砼(特别是泵送大流态砼)施工中的产生。主要原因是振捣不密实,沉实不足,或者骨料下沉,表层浮浆过多,混凝土浇筑后,没有及时抹压实,且表面覆盖不及时,受风吹日晒,表面水份散失快,产生干缩,混凝土早期强度又低,不能抵抗这种变形而导致开裂。在施工中采用缓凝型泵送剂,延缓混凝土的凝结硬化速度,充分利用外加剂(特别是缓凝剂)的特性,适时增加抹压次数,特别是初凝前的抹压,这对消除表面裂缝是非常有效的。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。
4．结语
总之,对大体积混凝土结构工程的质量及裂缝控制的措施是切实可行的,需要我们无论在设计中还是在施工中都重视起来,保证混凝土的质量,使我们的工程能够更加安全可靠。
参考文献
[1] 赵新华. 大体积混凝土冬期施工技术应用[J]. 施工技术. 2010(S2) .
关键词：膨胀剂；混凝土；工程施工
现今随着城市建设的飞速发展,高层大跨度建筑也日益增多,有些
建筑物的地下防水工程、超长结构工程、大体积混凝土工程都期望使用混凝土膨胀剂达到抗裂、防水的目的,这一状况造成膨胀剂的需求大增。据不完全统计,我国混凝土膨胀剂的生产厂家已逾千家,累计总产量达到500万吨。但从实际应用情况看,有些工程并未达到事前所预想的效果,膨胀混凝土开裂、渗漏现象时有发生。该工程建筑面积28380平方米,地下一层框架结构,整个建筑物呈“凹”字型,总长为588米,设计采用17条后浇带把建筑物分成18块,每个板块长度为21. 3~38米,宽度为30.9~50.7米。基础采用预应力管桩,地下室底板厚400mm,四周侧墙及顶板厚300mm,混凝土工程属于大体积超长混凝土。混凝土标号C30,抗渗等级S8,设计要求在混凝土中加入适量的膨胀剂,且膨胀混凝土的膨胀率应满足国家规范(《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003)要求,即混凝土限制膨胀率不低于1. 5×10-4。
一、混凝土膨胀剂的选取
选用膨胀剂,首先要确定该产品是否达到《混凝土膨胀剂》(JC476
-2001)标准。主要是三项指标:一是碱含量不高于0. 75%,二是水中7天限制膨胀率不低于2. 5×10-4,三是掺量不大于12%。我国目前生产的膨胀剂有三类:硫铝类酸钙(如ZY、UEA、AEA等)、硫铝酸钙-氧化钙类(如CSA)和氧化钙类(如CEA)。硫铝酸钙类:由于钙矾石的化学稳定性和耐水性优良,绝大多数厂家都生产硫铝酸钙类膨胀剂。氧化钙类:CaO水化生成Ca(OH)2可发生膨胀,但其化学稳定性和胶凝性较差,在压力水下易融解,所以《混凝土外加剂应用技术规范》中规定,含氧化钙类膨胀剂配置的混凝土不得使用在海水或有侵蚀性水的防水工程中。另氧化钙类膨胀剂的稳定性受到生产工艺的制约,且北京市个别工程因使用氧化钙类膨胀剂后出现了混凝土胀裂事故, 2004年1月北京市建委正式下文禁止使用氧化钙类膨胀剂。而硫铝酸钙类膨胀剂在工程中使用较多,有大量的成功应用实例,其膨胀率可达到3.5×10-4。主体结构配筋率在0. 2~0. 8情况下使用膨胀混凝土,可在结构中生产0. 2~0. 7Mpa预应力,这一项预应力大致可补偿混凝土硬化过程中产生温差和干缩的拉应力,从而防止混凝土产生裂缝或把裂缝限制在无害裂缝范围内(裂缝宽度小于0.1mm)。UEA型膨胀剂对钢筋无腐蚀,对水质无污染,且能提高混凝土的抗折强度和抗硫酸盐侵蚀能力。
二、膨胀混凝土配合比的确定
该工程设计要求在混凝土内掺入一定数量的粉煤灰。由于粉煤灰具有一定的活性,不但可替代部分水泥,且粉煤灰颗粒呈球型,具有“滚珠效应”而起作用,能改善混凝土的粘聚性,并增加泵送混凝土要求的0. 315mm以下细粒含量,改善混凝土可泵性,降低混凝土水化热。《混凝土外加剂应用技术规范》规定,膨胀剂用量是按等量取代胶凝材料的内掺法。设基准混凝土配合比中水泥用量为m CO,膨胀剂取代水泥率为K,则
膨胀剂用量m E=m CO×K (Kg/m3)
水泥用量m C= m CO―m E (Kg/m3)
当混凝土中还需掺入粉煤灰时,设膨胀剂取代胶凝材料率为K、设基准混凝土配合比中水泥用量为m CO,粉媒灰用量为m FO,则膨胀剂分别取代水泥m CO和粉煤灰mF。
膨胀剂用量m E=(m CO +m FO)×K (Kg/m3)
粉煤灰用量mF=×m FO (1-K) (Kg/m3)
水泥用量m C=×m CO (1-K) (Kg/m3)
在配制防渗混凝土时,按《地下工程防水技术规范》GB50108-2001
规定水泥用量不得少于300KG /m3。如混凝土中加入粉煤灰等活性粉细料,水泥用量不得少于280Kg/m3。
三、施工中应注意的其它事项
有些施工单位认为在混凝土中加入膨胀剂,所有问题就都解决了,
这是一个误区。实际上除了选择好膨胀剂和设计好混凝土配合比外,施工阶段的整个过程控制也是关键,尤其是注意以下几个方面:
1.混凝土搅拌站必须保证入库膨胀剂合格,并且严格按配合比下料,重量误差小于±2%,不得少掺或多掺。有些混凝土搅拌站没有按配合比加入适量的膨胀剂,造成浇注的混凝土膨胀效果不能达到预期效果。必须加强管理,确保膨胀剂合格及掺量的准确性。
2.膨胀混凝土的搅拌时间较普通混凝土延长30~60秒,以保证各种材料拌合均匀,提高混凝土的匀质性。
3.在计划浇筑区段内需连续浇筑,不得中断。
4.混凝土布料、振捣要按施工规范进行,必须采用高频机械振捣密实,振捣时间宜为10~30秒,以混凝土泛浆和不冒气泡为准,要避免漏振、欠振和过振,不得出现蜂窝麻面现象。
5.在混凝土终凝前,应采用机械抹面或人工多次抹压,防止混凝土表面沉缩裂缝的产生,以免影响外观质量。
一、一般规定
1.平均气温连续5d稳定在5℃以下或最低气温连续5d稳定在-3℃以下时,按低温季节施工。
2.混凝土早期允许受冻临界强度满足下列要求:
①混凝土不低于7.0MPa(或成熟度不低于1 800℃・h);
②非大体积混凝土和钢筋混凝土不低于设计强度的85%。
3.已浇筑的混凝土,在强度低于10Mpa、成熟度小于1 800℃・h时,进入低温季节之前,必须采取保温措施,以防混凝土受冻。
4.进入低温季节,施工前先准备好加热、保温和防冻材料,并制定防火措施。
二、施工准备
1.根据施工情况,熟悉掌握各部位施工方法,合理安排施工进度,把各种费用降到最低点。根据各时期的气温,选用合理的添加剂和保温措施。
2.根据施工进度计划,施工单位提前组织有关机具、外加剂和保温供暖设备、材料的进场,并仔细检查各种加热的设备、保温材料安全可靠性。工地临时供水管道做好保温防冻工作。
3.做好冬期施工砼、外加剂的试验配验工作,检查施工配合比。组织人员学习施工方案,并向具体操作人员交底。安排专人进行气温观测,做好记录,与气象部门保持联系,及时了解天气情况,防止寒流袭击,积极采取措施。
三、低温季节混凝土的施工方法
1.混凝土拌和料的要求
①冬季施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥标号为42.5,每立方混凝土的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不应大于0.6,并加入早强剂,必要时应加入防冻剂(根据气温情况确定)。
②冬施用于搅拌砼的砂、石、水泥均应保持正温,砂石骨料必须清洁,不得含有冰、雪等冻结物及易冻裂的矿物质,含泥量不得超过规定值,掺含钾、钠离子早强型防冻剂时砼中不得混有活性骨料。并要有足够的储备且集中堆放,用土工膜覆盖保温,防止冰雪和减少温度损失。水泥用暖棚存放。
③外加剂采用早强剂和防冻剂,外加剂使用必须符合设计规范规定,并经试验室的同意,并符合《混凝土外加剂应用技术规范》(GB8075、GB8076)的规定,方准使用,不同型号的混凝土外加剂,使用方法详见说明书。
2.混凝土拌和料的加热
通过加热混凝土材料,使混凝土在搅拌、运输和浇筑以后,还蓄有相当的热量,具有适当的温度,以便不致受到冻害。
①拌和水的加热:混凝土拌和料中的水和砂子和粗骨料一般需要加热。加热时应优先加热水,水的加热温度一般不超过80℃,极限可达到100℃,,但应安排好投料顺序。加热的水不能与水泥直接接触,以免引起水泥的速凝与“假凝”。 水的加热方法和加热设备,考虑到本工程的规模及施工场地情况采用热水锅炉加热。当水加热到最高温度还满足不了混凝土拌和温度的要求时,应考虑加热骨料,骨料的加热温度不得超过60℃,具体温度值由热工计算确定。
②外加剂加热:外加剂不得用蒸汽直接加热,外加剂加热应在稀释桶内进行,稀释外加剂的水使用热水,热水温度应以不丧失外加剂的作用为限。
③水泥不允许以任何方式加热。
3.混凝土搅拌、浇筑要求
①拌和混凝土之前,采用用热水冲洗拌和机,并将积水排除。
②当拌和用水加热超过60℃时,改变加料顺序,将骨料与水先拌和,再加入水泥,以免假凝。
③严格控制水灰比,不得大于0.6,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。
④砼要充分搅拌后再出仓,混凝土拌和时间比常温季节延长50%左右,一般每盘搅拌时间不少于180秒。
⑤要求砼出搅拌机的温度不低于10℃,入模温度不低于5℃。选择混凝土入仓设备时照顾到冬季施工方便,运输设备要有可靠的防风、保温措施。各种运输设备工作结束后立即热水冲洗干净,恢复工作时要首先加热。混凝土入仓要做到连续性,加快供料,缩短时间,这样可以减少混凝土温度损失,避免表层受冻。
4.防冻剂的使用
防冻外加剂掺量或配制混凝土的水溶液的浓度,随混凝土的浇筑温度与养护温度不同而不同。混凝土的浇筑与养护温度越低,需要的溶液浓度就越高。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。
5.混凝土试块留置:按规范及施工要求制作,管理,养护,送检混凝土试块. 每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。
6.混凝土的保温和养护:
①在施工过程中,要加强对混凝土的保温,以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力,避免角部与外露表面受冻,且要延长养护龄期。
②在冬季混凝土施工中,蓄热法施工要求工艺比较简单,容易操作,而且成本也比较低,是比较理想的冬季混凝土施工方法。采用蓄热法保温养生,由于水泥的水化作用释放出的热量使混凝土集料温度上升,塑料薄膜及草袋,麻袋等保温材料覆盖混凝土表面使水化热量蓄保起来,混凝土浇灌完后, 立即对外露面进行覆盖, 但不得浇水。初期养护温度不得低于防冻剂的规定温度。
③保温层搭接长度不小于30cm,浇筑面顶面保护至气温骤降结束或上层混凝土开始浇筑前。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.保温材料的材质、铺设厚度应根据计算确定。
④本工程采用钢摸板,散热快、易致使基础混激土两侧结冰,可随浇筑随保温。
⑤混凝土浇筑后在一定的时期内需要有一定养生期以使其强度逐渐上升,环境温度对冬季施工中混凝土的养生尤为重要。结合工程实际,可采用在混凝土浇筑仓位上搭设暖棚,棚内供热,使棚内温度保持在0℃～5℃。
7.拆模要求
①砼模板拆除时,混凝土强度必须大于允许受冻的临界强度或成熟度值。
②拆模时间及拆模后的保护,满足温控防裂要求,并遵守内外温差不大于20℃或2d~3d内混凝土表面温降不超过6℃。避免在夜间或气温骤降时拆模,如必须拆模,在拆模的同时应及时覆盖保温材料,以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
8.做好大气温度记录
随时观查大气温度对混凝土中心及表面温度影响。
