淺談烏市地區(qū)冬期施工混凝土質(zhì)量控制

淺談烏市地區(qū)冬期施工混凝土質(zhì)量控制

薛建軍¹，邢衛(wèi)疆¹

  （1.中建西部建設(shè)新疆有限公司，烏魯木齊830000）

  摘要：冬期施工過程中，溫度控制是冬期混凝土工程順利進(jìn)行的核心點(diǎn)。本文以烏魯木齊地區(qū)冬期施工為例，從冬期施工前期準(zhǔn)備工作、生產(chǎn)設(shè)備、原材料質(zhì)量、生產(chǎn)過程控制、施工現(xiàn)場(chǎng)過程控制等方面進(jìn)行了闡述，并提出了相關(guān)控制要求，對(duì)冬期施工混凝土工程質(zhì)量控制具有較好的借鑒作用。

  關(guān)鍵詞:冬期施工；混凝土；質(zhì)量控制。

  中圖法分類號(hào)：TU7     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

  引言

  烏魯木齊地區(qū)屬于我國北方區(qū)域，每年10月下旬進(jìn)入冬期施工，于次年4月中旬解除冬期施工，每年冬期施工時(shí)間長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月。烏魯木齊地區(qū)冬期施工已經(jīng)進(jìn)入常態(tài)化，根據(jù)近幾年的統(tǒng)計(jì)，冬期施工工程越來越多，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，溫度最低達(dá)到零下20攝氏度以下仍然有在建施工項(xiàng)目。

  烏魯木齊地區(qū)冬期施工時(shí)間節(jié)點(diǎn)按照J(rèn)GJ/T 104-2011《建筑工程冬期施工規(guī)程》中的規(guī)定，冬期施工期限劃分原則：當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5℃時(shí)即進(jìn)入冬期施工，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d高于5℃即解除冬期施工。

  為了進(jìn)一步做好冬期施工混凝土質(zhì)量控制，結(jié)合烏魯木齊軌道交通工程、烏魯木齊綜合保稅區(qū)開發(fā)項(xiàng)目、絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶旅游集散中心項(xiàng)目等工程冬期施工經(jīng)驗(yàn)，提出冬期混凝土生產(chǎn)施工過程中的控制措施以保障冬期混凝土工程質(zhì)量。

  一、冬期混凝土工程施工前期準(zhǔn)備工作

  （1）進(jìn)入冬期施工前，建立相應(yīng)的冬期混凝土生產(chǎn)質(zhì)量保障計(jì)劃，確保進(jìn)入冬期施工前期準(zhǔn)備工作計(jì)劃的有序開展。

  （2）對(duì)混凝土預(yù)拌廠人員進(jìn)行冬期施工安全生產(chǎn)質(zhì)量培訓(xùn)。由于現(xiàn)階段混凝土預(yù)拌廠人員混凝土相關(guān)知識(shí)水平層次不齊，進(jìn)行冬期混凝土安全生產(chǎn)質(zhì)量學(xué)習(xí)，提高人員安全質(zhì)量意識(shí)，明確各個(gè)崗位責(zé)任。

  （3）進(jìn)入冬期施工前，及時(shí)同施工單位進(jìn)行技術(shù)交底，讓施工雙方了解冬期施工過程中的施工方法和質(zhì)量控制點(diǎn)。

  （4）冬期施工前，混凝土預(yù)拌廠試驗(yàn)室要進(jìn)行冬期混凝土配合比設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)的試配、調(diào)整、中試，確保生產(chǎn)配合比符合冬期施工技術(shù)要求。

  二、生產(chǎn)設(shè)備保障

  根據(jù)生產(chǎn)安排，在冬期施工到來前完成冬期混凝土生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。

  （1）對(duì)骨料料堆、料倉進(jìn)行封閉處理，保證骨料不被風(fēng)雪所影響，導(dǎo)致原材料結(jié)冰；

  （2）考慮混凝土運(yùn)輸車罐體體積和保溫材料等綜合因素，對(duì)混凝土攪拌運(yùn)輸車罐體安裝保溫外套；

  （3）安裝加熱鍋爐對(duì)混凝土生產(chǎn)用水進(jìn)行預(yù)熱，準(zhǔn)備完畢后并進(jìn)行設(shè)備調(diào)試；

  （4）對(duì)地倉進(jìn)行封閉并設(shè)置保溫煤爐，對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行全封閉處理；

  （5）對(duì)攪拌樓、攪拌樓油泵處、空壓機(jī)等設(shè)備進(jìn)行保暖措施。

  三、原材料質(zhì)量保障

  原材料質(zhì)量保障是冬期混凝土工程質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，冬期施工過程中原材料應(yīng)滿足相關(guān)冬期施工技術(shù)要求。

  （1）水泥：冬期混凝土的配制宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。冬期施工過程中水泥優(yōu)先采用早期強(qiáng)度較高、水化熱相對(duì)較低且凝結(jié)時(shí)間短的普通硅酸鹽水泥，本區(qū)域水泥主要采用P.O 42.5普通硅酸鹽水泥。

  （2）礦物摻合料：礦物摻合料在混凝土中的種類和摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。本區(qū)域主要采用粉煤灰，優(yōu)先采用I級(jí)、II級(jí)粉煤灰。I級(jí)粉煤灰可用于配置高強(qiáng)混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、高耐久性混凝土；II級(jí)粉煤灰用于普通混凝土。

  （3）骨料：拌制混凝土所用的骨料應(yīng)清潔，不得含有冰、雪、凍塊及其他易凍裂物質(zhì)。摻加含有鉀、鈉離子的防凍劑混凝土，不得采用活性骨料或在骨料中混有此類物質(zhì)的材料。本區(qū)域細(xì)骨料優(yōu)先采用表面潔凈、質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的中、粗河砂。粗骨料優(yōu)先選用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好、針片狀顆粒含量少、非堿活性的卵石（碎石）粗骨料。

  在冬期施工前應(yīng)存儲(chǔ)相應(yīng)滿足冬期混凝土生產(chǎn)使用的飽和面干骨料，避免由于冬期施工期間溫度驟降致使骨料中摻有冰塊或雜質(zhì)。

  （4）水：拌和用水應(yīng)滿足相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)要求。冬期混凝土生產(chǎn)時(shí)，須提前對(duì)拌和用水進(jìn)行加熱處理，但水溫不宜超過60℃，最低溫度不得低于20℃。

  （5）外加劑：冬期施工混凝土選用外加劑應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB 50019《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。減水劑宜采用冬期混凝土生產(chǎn)專用聚羧酸高性能減水劑。早強(qiáng)劑宜用于蒸養(yǎng)、常溫、低溫和最低溫度不低于-5℃環(huán)境中施工的有早強(qiáng)要求的混凝土工程。防凍劑的品種、摻量應(yīng)以混凝土澆筑后5d內(nèi)的預(yù)計(jì)日最低氣溫選用。

  四、生產(chǎn)過程控制

  冬期混凝土工程施工過程中須對(duì)水、骨料、摻合料的溫度進(jìn)行監(jiān)控，做好原材料測(cè)溫工作；混凝土澆筑前須進(jìn)行混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑溫度的熱工計(jì)算，確?；炷寥肽囟炔粦?yīng)低于5℃?；炷猎缙趶?qiáng)度計(jì)算依據(jù)成熟度法計(jì)算混凝土早期強(qiáng)度。

  4.1 生產(chǎn)質(zhì)量控制

  （1）冬期施工期間，應(yīng)即時(shí)掌握天氣預(yù)報(bào)和寒潮、大風(fēng)警報(bào)，并對(duì)相應(yīng)混凝土工程采取防護(hù)措施。

  （2）混凝土生產(chǎn)所用的原材料，須采用清潔的粗、細(xì)骨料，不得含有冰、雪等凍結(jié)物及易凍裂的物質(zhì)。

  （3）混凝土原材料加熱及溫度控制：①宜采用加熱水的方法對(duì)混凝土原材料加熱。當(dāng)加熱水仍不能滿足要求時(shí)，可對(duì)骨料進(jìn)行加熱，但須滿足P.O 42.5 水泥對(duì)水、骨料溫度要求，拌合水最高溫度不得大于60℃，骨料最高溫度不得大于40℃。②當(dāng)采用加熱后的水和骨料仍不能滿足熱工計(jì)算要求時(shí)，可提高水溫到100℃，但水泥不得與60℃以上的水直接接觸。混凝土生產(chǎn)攪拌時(shí)應(yīng)先投入骨料與拌合水，攪拌均勻后再投入膠凝材料與外加劑。

  （4）嚴(yán)格按配合比生產(chǎn)，由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水均應(yīng)從拌合水中扣除。

  （5）混凝土生產(chǎn)攪拌前，應(yīng)用熱水或蒸汽沖洗攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間應(yīng)比常溫下延長(zhǎng)15～30s。

  （6）嚴(yán)格控制混凝土坍落度在適宜澆筑范圍內(nèi)，做好混凝土運(yùn)輸時(shí)間、澆筑時(shí)間、坍落度等記錄，為同項(xiàng)目混凝土工程生產(chǎn)澆筑提供參考經(jīng)驗(yàn)。

  4.2 混凝土運(yùn)輸過程控制

  （1）冬期施工期間運(yùn)輸混凝土，混凝土攪拌運(yùn)輸車的攪拌罐加裝保溫材料包裹，以減少罐內(nèi)溫度的降低速率。

  （2）在裝運(yùn)混凝土前，應(yīng)認(rèn)真檢查運(yùn)輸設(shè)備內(nèi)是否存留有積水、冰凌，或內(nèi)壁粘附的混凝土是否清除干凈。

  （3）混凝土運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力需保證澆筑過程的連續(xù)性，適應(yīng)混凝土凝結(jié)時(shí)間和澆筑速度的需要。

  （4）冬季施工運(yùn)輸過程中混凝土運(yùn)輸車的攪拌速率宜較夏季更高，避免混凝土在運(yùn)輸途中發(fā)生結(jié)塊、凍害進(jìn)而影響混凝土質(zhì)量。

  （5）混凝土出廠前，施工雙方應(yīng)加強(qiáng)調(diào)度聯(lián)系，確?；炷翝仓倪B續(xù)性，合理安排混凝土泵送或自卸時(shí)間，避免因耽擱而導(dǎo)致的拌合物熱量損耗?；炷翉臄嚢璩鰪S到澆筑完畢，宜在二小時(shí)內(nèi)完成。

  五、施工現(xiàn)場(chǎng)過程控制

  （1）冬期施工混凝土澆筑前，應(yīng)清除模板和鋼筋上的冰雪和雜質(zhì)并做好相應(yīng)的保溫措施，達(dá)到澆筑條件，才能進(jìn)行混凝土工程施工。

  （2）混凝土工程應(yīng)根據(jù)氣溫情況、工程特點(diǎn)、施工條件等因素選擇摻入早強(qiáng)劑或防凍劑。在日最低氣溫為0～-5℃，混凝土澆筑后采用塑料薄膜和保溫材料覆蓋養(yǎng)護(hù)時(shí)，可采用早強(qiáng)劑或早強(qiáng)減水劑。在日最低氣溫為-5℃～-10℃、-10℃～-15℃、-15℃～-20℃，混凝土采用上述保溫措施外，還應(yīng)分別采用規(guī)定溫度為-5℃、-10℃、-15℃的防凍劑。

  （3）冬期混凝土澆筑時(shí)須減少澆筑過程中的熱量損失。采用泵送混凝土?xí)r，要合理布置拖式泵及輸送泵管的位置，并用保溫材料包裹輸送泵管，為拖式泵搭設(shè)暖棚，確保棚內(nèi)溫度不低于5℃；采用非泵送混凝土?xí)r，要合理組織裝運(yùn)，盡量減少裝卸次數(shù)，縮短運(yùn)送距離。

  （4）混凝土澆筑期間，應(yīng)即時(shí)監(jiān)控混凝土在施工現(xiàn)場(chǎng)、入泵、入模階段的溫度、坍落度等指標(biāo)。

  （5）混凝土澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)用寬幅塑料薄膜及保溫材料覆蓋養(yǎng)護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)加強(qiáng)保溫措施，特別是加強(qiáng)柱腳、剪力墻腳、構(gòu)件外側(cè)等薄弱部位混凝土的保溫，防止其受凍或因溫差太大引起裂縫，對(duì)邊、棱角部位的保溫厚度應(yīng)增加到面部位的2-3倍?；炷猎陴B(yǎng)護(hù)期間應(yīng)做好防風(fēng)防失水工作。

  （6）冬期進(jìn)行混凝土施工時(shí)，為保持混凝土在正溫狀態(tài)需采取通風(fēng)、保溫、加熱等措施，使混凝土的水化反應(yīng)更加充分，使混凝土強(qiáng)度能持續(xù)穩(wěn)定地增長(zhǎng)。

  （7）施工現(xiàn)場(chǎng)的模板和保溫層，拆除時(shí)間應(yīng)在混凝土冷卻至5℃后。當(dāng)混凝土表面與外界溫差大于20℃時(shí)，拆模后應(yīng)在混凝土表面進(jìn)行臨時(shí)覆蓋措施，使其緩慢冷卻。混凝土結(jié)構(gòu)在冷卻前不得遭受沖擊荷載或動(dòng)力荷載的作用。

  （8）冬期施工期間澆筑的混凝土，在取消保溫措施前其抗壓強(qiáng)度不得低于受凍臨界強(qiáng)度，混凝土受凍臨界強(qiáng)度不低于5.0MPa；其他有特殊要求的混凝土，其受凍臨界強(qiáng)度均應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)要求。

  （9）烏市地區(qū)混凝土養(yǎng)護(hù)方法主要采用蓄熱法和綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù)、暖棚養(yǎng)護(hù)法、負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法。本階段烏市地區(qū)供應(yīng)軌道交通工程混凝土結(jié)構(gòu)主要采用暖棚法施工和負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法。

  總結(jié)

  由于環(huán)境因素的影響，冬期施工過程中的溫度控制是冬期施工的核心點(diǎn)，保證各個(gè)環(huán)節(jié)的溫度控制亦是冬期施工順利進(jìn)行的根本。冬期施工期間是混凝土工程質(zhì)量事故的高發(fā)期，須做好冬期施工期間的準(zhǔn)備工作及設(shè)備、原材料、生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控，才可以有效保障冬期施工期間混凝土工程的質(zhì)量。

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