1、 冬季混凝土工程施工方案一、 基本要求1混凝土工程的冬期施工，要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新浇筑的混凝土如果遭冻，拌合水冻结成冰，水结成冰后的体积增加约9%，同时水泥的水化作用也停止进行。在恢复正温养护以后，会使水泥浆体中的孔隙率比正常凝结的混凝土显著增加，从而使混凝土的各项物理力学性能全面下降。如抗压强度约损失50，抗渗等级降低为零，混凝土与钢筋的粘结力也有大幅度的降低。因此遭受过冻害的混凝土不仅力学强度降低，而且耐久性能严重劣化。如在施工时增加混凝土中的水泥用量提高混凝土的强度等级，虽然抗压强度2、可以相应增加，但耐久性仍得不到改善。因此从保证混凝土工程全面质量出发，在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。抗冻临界强度规定如下：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土，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，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。水泥的强度等级不宜低3、于42.5，每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg，水灰比不应大于0.60并加入早强剂。5为了减少冻害，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。在下列情况下，不得在钢筋混凝土中掺用氯盐：（1）露天结构或经常受水淋的结构；（2）有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构，以及有外露钢筋预埋件而无防护措施的结构；（3）使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构；（4）预应力混凝土结构。素混凝土中氯盐掺量不得大于水泥重量的3%。7整体4、浇筑的结构，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22-27的规定。混凝土的升温降温速度 表22-27表面系数升温速度（/h）降温速度（/h）615106105注：1.表面系数系指结构冷却的表面积（m2）与结构全部体积（m3）的比值；2.厚大体积的混凝土，应根据实际情况确定。8用蒸汽直接加热养护混凝土时，采用普通硅酸盐水泥时，混凝土的温度不超过80。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。11冬期施工期间，施工单5、位应与气象部门保持密切联系，随时掌握天气预报和寒潮、大风警报，以便及时采取防护措施。二、 混凝土的拌制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。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以上热水直接接触。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，但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6、要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。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合水中扣除。6.拌制掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。7.混凝土拌合物的出机温度不宜低于10，入模温度不得低于5。8.混凝土拌合物的理论温度，可按下式计算：T00.9（mceTcemsaTsamgTg）4.2Tw（mwwsamsawgmg）c1（wsamsaTsawgmgTg）c2（wmms7、awgmg）4.2mw0.9（mcemsamg） （22-10）式中 T0混凝土拌合物温度（）；mw、mce、msa、mg水、水泥、砂、石的用量（kg）；Tw、Tce、Tsa、Tg水、水泥、砂、石的温度（）；wsa、wg砂、石的含水率（）；c1、c2水的比热容kJ/（kgK）及冰的溶解热（kJ/kg）。当骨料温度0时，c14.2，c20；0时，c12.1，c2335。9.混凝土拌合物的出机温度，可按下式计算：T1T00.16（T0Ti） （22-11）式中 T1混凝土拌合物出机温度（）；Ti搅拌机棚内温度（）。三、 混凝土的运输和浇筑1冬期施工运输混凝土拌合物，应使热量损失尽量减少，可采取下列8、措施：（1）正确选择放置搅拌机的地点，尽量缩短运距，选择最佳的运输路线；（2）正确选择运输容器的形式、大小和保温材料；（3）尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土的工作。2.混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，装运拌合物的容器应有保温措施。3.混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度，可按下式计算：T2T1（tt0.032n）（T1Ta） （22-12）式中 T2混凝土拌合物经运输到浇筑时温度（）；tt混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h）;n混凝土拌合物转运次数；Ta混凝土拌合物运输时环境温度（）；温度损失系数（h-1）：当用混凝土搅拌车输送时，0.25；当用开敞式大型自卸汽车9、时，=0.20；当用开敞式小型自卸汽车时，=0.30；当用封闭式自卸汽车时，=0.1；当用手推车时，0.5004.考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度，可按下式计算： （22-13）式中 T3考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度（）；Cc、Cf、Cs混凝土、模板、钢筋的比热容kJ/（kgK）：混凝土取1kJ/（kgK）；钢材取0.48kJ/（kgK）；mc每立方米混凝土重量（kg）；mf、ms与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg）；Tf、Ts模板、钢筋的温度，未预热者可采用当时的环境气温（）。【例】设每立方米混凝土中的材料用量为：水150kg，水泥300kg，10、砂600kg，石1350kg。材料温度为：水70，水泥5，砂40，石-3。砂含水率5%，石含水率2%。搅拌棚内温度为5。混凝土拌合物用人力手推车运输，倒运共2次，运输和成型共历时0.5h，当时气温-5。与每立方米混凝土相接触的钢模板和钢筋共重450kg，并未预热。试计算混凝土浇筑完毕后的温度。【解】混凝土拌合物的理论温度：T00.9（30056004013505）4.270（1500.056000.021350）4.20.05600402.10.02135033300.0213504.21500.9（3006001350）15.1混凝土从搅拌机中倾出时的温度：T115.10.16（15.15）11、13.5混凝土经运输成型后的温度：T213.5（0.50.50.0322）（13.55）7.7混凝土因钢模板和钢筋吸热后的温度：T3（240017.74500.485）（240014500.48）6.6混凝土浇筑完毕后的温度为6.6。5.冬期不得在强冻胀性地基土上浇筑混凝土，在弱冻胀性地基土上浇筑时，基土应进行保温，以免遭冻。6.用人工加热养护的整体式结构，其浇筑程序及施工缝的设置，应能防止产生较大的温度应力，如混凝土的加热温度超过40时，可采取以下措施：（1）支承在已浇筑完毕的厚大结构上的梁，应用钢板制成的垫板将梁与厚大结构隔开，使梁在加热和冷却时可以自由伸缩；（2）如梁不能按（1）所述方法12、进行浇筑，而在设计中又未考虑到附加温度应力时，则梁的混凝土浇筑与加热应分段进行，段之间的间隔长度不应小于1/8梁的跨度，也不得小于0.7m。间断处应在已浇筑的混凝土冷却至15以下时，才可用混凝土填实并加热养护；（3）与支座不做刚性连接的连接梁，应在长度不超过20m的段落上同时加热；（4）多跨刚架的连续横梁，如刚架支柱的高度与横梁截面高度之比小于15时，应按（2）所规定的方法浇筑和加热混凝土。当刚架的跨度8m时，应每隔两个跨度留出间断处；当刚架的跨度8m时，应每隔一个跨度留出间断处；（5）与小跨度的大型横梁相连的高柱，应按同一高度进行混凝土的浇筑和加热；否则在柱子之间的横梁上留出间断处；（6）互13、相平行又彼此间以刚性连接的梁（在同一柱上又与柱刚性连接的两根吊车梁），应同时进行加热；（7）浇筑和加热肋形楼板时，应按（2）和（4）规定进行，在纵向和横向两个方向留在间断处，梁与板应同时进行浇筑和加热养护。7. 浇筑装配式结构接头的混凝土（或砂浆），应先将结合处的表面加热到正温。浇筑后的接头混凝土（或砂浆）在温度不超过45的条件下，应养护至设计要求强度，当设计无要求时，其强度不得低于设计的混凝土强度标准值的75。8. 预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前，浇灌部位的混凝土须经预热，并宜采用热的水泥浆、砂浆或混凝土，浇灌后在正温下养护到强度不低于15N/mm2。四、 混凝土强度估算1.在冬期14、施工中，需要及时了解混凝土强度的发展情况。例如当采用蓄热养护工艺时，混凝土冷却至0前是否已达到抗冻临界强度；当采用人工加热养护时，在停止加热前混凝土是否已达到预定的强度；当采用综合养护时，混凝土的预养时间是否足够等。在施工现场留置同条件养护试件做抗压强度试验，固然可以解决一部分问题，但所做试件很难与结构物保持相同的温度，因此代表性较差。又由于模板未拆，也不能使用任何非破损方法进行测试。因此，运用计算的方法对混凝土强度进行估计或预测是很有实用价值的。2用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，在各种养护温度下的强度增长率分别如图22-22。图22-22 用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土图22-26 用普通硅酸盐15、水泥拌制并掺有防冻剂的混凝土3.当混凝土的养护温度为一变量时，混凝土的强度可用成熟度的方法来估算。其原理是：相同配合比的混凝土，在不同的温度、时间下养护，只在成熟度相等，其强度大致相同。计算方法如下：（1）适用范围本法适用于不掺外加剂在50以下正温养护和掺外加剂在30以下正温养护的混凝土，亦可用于掺防冻剂的负温混凝土。本法适用于估算混凝土强度标准值60以内的强度值。（2）前提条件使用本法估算混凝土强度，需要用实际工程使用的混凝土原材料和配合比，制作不少于5组混凝土立方体标准试件，在标准条件下养护，得出1、2、3、7、28d的强度值。使用本法同时需取得现场养护混凝土的温度实测资料（温度、时间）。16、（3）用计算法估算混凝土强度的步骤1）用标准养护试件17d龄期强度数据，经回归分析拟合成下列形式曲线方程：（22-14）式中 f混凝土立方体抗压强度（N/mm2）；D混凝土养护龄期（d）；a、b参数。2）根据现场的实测混凝土养护温度资料，用式（22-15）计算混凝土已达到的等效龄期（相当于20标准养护的时间）。tTtT （22-15）式中 t等效龄期（h）；T温度为T的等效系数，按表22-30采用；tT温度为T的持续时间（h）。3）以等效龄期t代替D代入公式（22-14）可算出强度。（4）用图解法估算混凝土强度的步骤等效系数T 表22-30温度T（）等效系数T温度T（）等效系数T温度T（）等效17、系数T503.16281.4560.43493.07271.3950.40482.97261.3340.37472.88251.2730.35462.80241.2220.32452.71231.1610.30442.62221.1100.27432.54211.05-10.25422.46201.00-20.23412.38190.95-30.21402.30180.91-40.20392.22170.86-50.18382.14160.81-60.16372.07150.77-70.15361.99140.73-80.14351.92130.68-90.13341.85120.64-10018、.12331.78110.61-110.11321.71100.57-120.11311.6590.53-130.10301.5880.50-140.10291.5270.46-150.091）根据标准养护试件各龄期强度数据，在坐标纸上画出龄期-强度曲线；2）根据现场实测的混凝土养护温度资料，计算混凝土达到的等效龄期；3）根据等效龄期数值，在龄期-强度曲线上查出相应强度值，即为所求值。【例】某混凝土在试验室测得20标准养护条件下的各龄期强度值如表22-31。混凝土浇筑后测得构件的温度如表22-32。试估算混凝土浇筑后38h时的强度。标养试件试验结果 表22-31标养龄期（d）1237抗压强度（19、N/mm2）4.011.015.421.8测温记录 表22-32从浇筑起算的时间（h）02468101238温度（）1420263032364040【解】（1）当采用计算法时，根据表22-31的数据，通过回归分析求得曲线方程为：（2）当采用图解法时，将表22-31中的数据在坐标纸上绘出龄期-强度曲线，如图22-28。图22-28 某混凝土的龄期-强度曲线（标养）（3）根据测温记录，计算出整个养护过程中的时间-温度关系如表22-33。并计算等效龄期。养护过程的时间-温度关系 表22-33时间间隔（h）22222226平均温度（）17232831343840等效龄期：t20.8621.1621.420、521.6521.8522.14262.3078h（3.25d）（4）根据等效龄期估算混凝土强度。当采用计算法时，将t值作为龄期D代入曲线方程，得：16.0N/mm2当采用图解法时，在图22-28上找到相应的点，查得强度值为16.0N/mm2。4.当采用综合蓄热法施工时，混凝土如果在达到抗冻临界强度值之前就撤除保温材料，混凝土会遭受冻害；如果在达到抗冻临界强度值之后继续保温，则势必影响工程进度。用以下方法可以找到混凝土浇筑后达到抗冻临界强度的时刻。（1）使用与施工混凝土相同的材料和配合比，配制混凝土并制备抗压试件6块，成型后立即放进20标准养护室，养护至24h时取出试压，从试压数据中舍弃最大和21、最小值，取中间4个数据计算其平均值，作为该种混凝土标养24h的强度（f1）。（2）根据f1与该种混凝土的设计强度（f设）的比值，按表22-34查出该种混凝土强度0点的标养时间。强度0点取值表 表22-34f1/f设比值（）强度0点的标养时间（h）1012102092030730405.5404（3）以标养时间（h）为横坐标，以强度（MPa）为纵坐标，建立坐标系。将强度0点的标养时间标绘在横坐标上，再将f1标绘在24h处，做直线相连，在该直线上查到强度达到4MPa时所需的标准养护时间t0（h）。（4）计算成熟度的公式如下：M （22-16）式中 M混凝土成熟度（h）；T混凝土温度（）；t两次测温22、间隔时间（h）。（5）将t0作为t，T为20代入公式（22-16）再除以平均差值系数0.8，所得值即为达到抗冻临界强度的成熟度值。（6）工地在实际施工时，应做好测温记录，根据混凝土的实际养护温度与养护时间，按公式（22-16）计算成熟度，当达到抗冻临界强度的成熟度时，即可停止保温。五、 蓄热法养护1工艺特点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、简便、节能等优点，混凝土在较低温度23、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，强度增长较慢，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。同时选用导热系数小、价廉耐用的保温材料。保温层敷设后要注意防潮和防止透风，对于构件的边棱、端部和凸角要特别加强保温，新浇混凝土与已硬化混凝土连接处，为避免热量的传导损失，必要时应采取局部加热措施。2适用范围当结构表面系数较小或气温不太低时，应优先采用蓄热法施工。蓄热法的适用范围大致如表22-35所示。蓄热法适用范围 表22-35室外平均气温（）结构表面系数57.57.5101012.512.5150蓄热法蓄热法蓄热法蓄热法-224、蓄热法蓄热法蓄热法综合蓄热法-5蓄热法蓄热法综合蓄热法综合蓄热法-8蓄热法综合蓄热法综合蓄热法-10综合蓄热法综合蓄热法 注：综合蓄热法即在蓄热法工艺的基础上，在混凝土中掺入防冻剂，以延长硬化时间和提高抗冻害能力。3热工计算蓄热法热工计算的依据是热量平衡原理，即每立方米混凝土从浇筑完毕时的温度下降到0的过程中，透过模板和保温层所放出的热量，等于混凝土预加热量和水泥在此期间所放出的水化热之和。当施工条件（结构尺寸、材料配比、浇筑后的温度和养护期间的预测气温）确定以后，先初步选定保温材料的种类、厚度和构造，然后计算出混凝土冷却到0的延续时间和混凝土在此期间的平均温度。据此再用成熟度方法估算出混凝土25、可能获得的强度。如所得结果达不到抗冻临界强度值或预期的强度要求，则需调整某些施工条件或修改保温层设计，再进行计算，直至符合要求为止。蓄热法的热工计算按以下方法进行：（1）混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度，可按下式计算： （22-17）（2）混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度，可按下式计算： （22-18）其中、，为综合参数，按下式计算：式中 T混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度（）；Tm混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度（）；t混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h）；Tm，a混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温（）；c混凝土的质量密度（kg/m3）；mce每立方米混凝土26、水泥用量（kg/m3）；Qce水泥水化累积最终放热量（kJ/kg）；vce水泥水化速度系数（h-1）；透风系数；M结构表面系数（m-1）；K结构围护层的总传热系数kJ/（m2hK）；e自然对数底，可取e=2.72。注：结构表面系数M值可按下式计算：MA/V式中 A混凝土结构表面积（m2）；v混凝土结构的体积（m3）。结构围护层总传热系数可按下式计算：di第i层围护层厚度（m）；i第i层围护层的导热系数W/（mK）。平均气温Tm,a取法，可采用蓄热养护开始至t时气象预报的平均气温，亦可按每时或每日平均气温计算。水泥水化累积最终放热量Qce、水泥水化速度系数vce及透风系数取值见表22-36和表227、2-37。水泥水化累积最终放热量Qce和水化速度系数vce 表22-36水泥品种及强度等级Qce（kJ/kg）vce（h-1）52.5号硅酸盐水泥40052.5号普通硅酸盐水泥36042.5号普通硅酸盐水泥3300.01342.5号矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥240透风系数 表22-37围护层种类透风系数小风中风大风围护层由易透风材料组成2.02.53.0易透风保温材料外包不易透风材料1.51.82.0围护层由不易透风材料组成1.31.451.6 注：小风风速vw3m/s；中风风速3vw5m/s；大风风速vw5m/s。（3）当需要计算混凝土蓄热养护冷却至0的时间时，、可根据公式（22-17）28、采用逐次逼近的方法进行计算。如果蓄热养护条件满足，且KM50时，也可按下式直接计算： （22-19）式中 t0混凝土蓄热养护冷却至0的时间（h）。混凝土冷却至0的时间内，其平均温度可根据公式（22-18）取tt0进行计算。（4）混凝土蓄热养护的有关参数，也可用图22-29和表22-38查得。各种保温模板的传热系数 表22-38保温模板构造传热系数K W/（m2K）钢模板，区格间填以聚苯乙烯板50mm厚3.0钢模板，区格间填以聚苯乙烯板50mm厚，外包岩棉毡30mm厚0.9钢模板，外包毛毡三层20mm厚3.5木模板25mm厚，外包岩棉毡30mm厚1.1木模板25mm厚，外包草帘50mm厚1.0图29、22-29 用普通42.5级水泥拌制的混凝土蓄热计算图（入模温度：20）【例】一批钢筋混凝土柱，断面为300mm400mm，用普通42.5号水泥拌制，混凝土浇筑后的温度为20，预计养护期间室外平均气温为-10，要求混凝土温度降至0时达到50%的设计强度。求保温条件和构件冷却时间、平均温度。【解】先计算构件的表面系数：使用图22-29中M12.5的一栏。在“达到设计强度的百分率”中找出50的强度线与-10的气温线相交，在纵坐标上查得K0.9W/（m2K），然后在K0.9的水平线与-10气温线相交处分别查得冷却时间为5d，平均温度为10。根据K值在表22-38“各种保温模板的传热系数”中选用：钢模30、板，在钢模板的区格间填以聚苯乙烯板50mm厚，外包岩棉毡30mm厚。但在构件的自由端应将岩棉毡加厚至100mm，构件的根部与原有混凝土连接处应局部短期加热。4施工注意事项（1）混凝土浇筑后要在裸露的混凝土表面先用塑料薄膜等防水材料覆盖，然后铺设保温材料。对于端部其厚度要增大到面部的23倍。（2）混凝土浇筑后应有一套严格的测温制度，如发现混凝土温度下降过快或遇寒流袭击，应立即采取补加保温层或人工加热措施。（3）采用组合钢模板时，宜采用整装整拆方案，并确保模板保温效果和减少材料消耗。为了便于脱模，可在混凝土强度达到1N/mm2后，使侧模板轻轻脱离混凝土再合上继续养护到拆模。六、负温混凝土1工艺特点31、将拌合水预先加热，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。在拌合物中加入防冻剂，混凝土浇筑后不再加热，仅做保护性覆盖以防止风雪侵袭。混凝土终凝前，其本身温度即已降至0，并迅速与环境气温相平衡。混凝土就在负温中硬化。2适用范围可用于零星的、不易蓄热保温也不易采取加热措施，并对强度增长速度要求不高的结构，如圈梁、过梁、挑檐、雨篷、地面和梁柱接头等。硬化时混凝土本身的温度在0-10之间。3作用机理根据拉乌尔定律，当水中溶入了不挥发的物质后成为溶液，水的蒸汽压下降造成溶液的冰点降低。当温度降至该溶液的冰点时，溶液中开始有冰析出，此时溶液的浓度升高，冰点相应降低，当温度继续下降32、时，溶液的冰点就更低，温度下降至该溶液的最低共熔点时，溶液中的水才全部成固态随溶剂晶体一道析出。由于溶液具有这种性质，因此在混凝土中加入适当的防冻剂后，在一定的负温条件下，可以使含冰率控制在10%以内，而大部分拌合水仍为液相，可以与水泥起水化反应，使混凝土的强度逐渐增长。4防冻剂的组成防冻剂通常由防冻组分、早强组分和减水组分复合而成。防冻组分是防冻剂的核心成分，由它来保证混凝土中液相水的存在，常用的种类见表22-48。防冻组分 表22-48名称化学式析出固相共熔体时附注浓度（g/100g水）温度（）食盐NaCl30.1-21.2致锈氯化钙CaCl242.7-55致锈亚硝酸钠NaNO261.3-33、19.6硝酸钠NaNO358.4-18.5硝酸钙Ca（NO3）278.6-28乙酸钠CH3COONa-17.5碳酸钾K2CO356.5-36.5尿素（NH2）2CO78-17.6氨水NH4OH161-84甲醇CH3OH212-96早强组分用来促进水泥的硬化，常用的种类见表22-49。早强组分 表22-49名称化学式掺量占水泥（%）相对早强效果（）f1f3f7（空白）100100100硫酸钠Na2SO42138143122三乙醇胺C6H15O3N0.04147136125硫代硫酸钠Na2S2O3214712898注：相对早强效果，均以空白标养试件为基准的标准养护下的龄期分别为1、3、7d的抗压强34、度之比。减水组分用来减少拌合水量，从而降低混凝土中的含冰量，提高混凝土的密实度和抗冻害能力。减水组分宜选用萘系高效减水剂，如FDN。防冻剂的参考配方如表22-50。在选择防冻剂配方时，可以取混凝土自浇筑之时起5昼夜内的预计平均气温作为硬化温度（防冻剂的规定温度）来选择防冻剂配方。防冻剂参考配方 表22-50水泥品种硬化温度（）配方（）普通水泥-10亚硝酸钠（13.4）硫酸钠2FDN 0.75亚硝酸钠（6.1）硝酸钠（9.7）硫酸钠2FDN 0.75尿素（7.3）硝酸钠（8.5）硫酸钠2FDN 0.75-5亚硝酸钠（6.9）硫酸钠2FDN 0.75亚硝酸钠（3.4）硝酸钠（5.7）硫酸钠2FDN35、 0.75尿素（4.5）硝酸钠（5.7）硫酸钠2FDN 0.750亚硝酸钠（3.2）硫酸钠2木钙0.25尿素（4.4）硫酸钠2木钙0.25食盐（4.4）硫酸钠2木钙0.25矿渣水泥-5亚硝酸钠（9.0）硫酸钠2FDN 0.75亚硝酸钠（4.4）硝酸钠（6.6）硫酸钠2FDN 0.75尿素（6.6）硝酸钠（6.6）硫酸钠2FDN 0.750亚硝酸钠（3.1）硫酸钠2木钙0.25尿素（4.1）硫酸钠2木钙0.25食盐（4.1）硫酸钠2木钙0.25注：1.配方中括号内数字为占拌合水量的百分数，其余为占水泥用量的百分数。 2.食盐配方仅用于无筋混凝土，其余均可用于钢筋混凝土。5负温混凝土的物理力学性能36、表22-51是一组负温混凝土各项性能的试验结果，从表中可以看出，在混凝土中加入适当的防冻剂后，虽经冷冻，其各项物理力学性能均不低于同样配合比的空白标准养护的混凝土。不加防冻剂的混凝土，即使将混凝土强度等级从C20提高到C30，经过冷冻以后，尽管抗压强度可以达到C20的要求，但抗渗、粘结力等性能仍相当低劣，弹性模量也有所下降。因此在施工中单纯采取提高强度等级的办法，用混凝土遭冻后的残余强度来满足设计要求，是不能保证工程质量的。负温混凝土性能 表22-51 注：编号13，空白标准养护28d抗压强度为21.5MPa；编号4空白标准养护28d抗压强度为33.7MPa。6施工方法（1）负温混凝土应优先选37、用42.5级或42.5级以上的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，尤其应优先选用早强快硬水泥，严禁使用高铝水泥。（2）砂石材料必须清洁。不得含有冰雪和冻块，也不得含有活性骨料和能冻裂的物质。（3）防冻剂应先溶解于水，配制成溶液，然后投入搅拌。配制硫酸钠溶液的水温应保持3050，浓度不宜大于20。如温度降低而发生结晶沉淀时，应再加热搅拌待完全溶解后方可使用。（4）防冻剂如以干粉状态直接投入搅拌时，应在事先与较多量的载体（如粉煤灰）混拌均匀，方可使用。如受潮结块，应磨碎并通过0.63mm的筛后方可使用。（5）负温混凝土的坍落度，应严格控制在13cm之间。（6）混凝土拌合物的出机温度不宜低于10，浇筑成型后38、的温度不宜低于5。在有条件时，应尽量提高混凝土的温度，并尽量延长混凝土在成型后保持正温的时间。（7）混凝土浇筑后，其裸露表面应立即用塑料薄膜覆盖保护以防止脱水。如构件的表面系数大于18，而硬化温度又在-8以下时，构件浇筑后还须用保温材料围护1d，以延长其保持正温的时间。（8）掺有防冻剂的混凝土，当环境温度降至预计温度以下前，混凝土必须达到抗冻临界强度：当最低气温不低于-10时，混凝土抗压强度不得小于3.5MPa；当最低气温不低于-15时，混凝土抗压强度不得小于4.0MPa；当最低气温不低于-20时，混凝土抗压强度不得小于5.0MPa。（9）防冻剂在使用前，应对照质量标准进行系统检验。防冻剂的配39、方确定以后，在施工过程中仍要对外加剂进行抽样检查。用于钢筋混凝土中的外加剂，更应经常抽查其氯离子含量，某些化工产品有时含有大量氯化物，应严加防范以免引起钢筋锈蚀。（10）各种外加剂要分别包装堆放，避免混淆和散失。有毒物品（如亚硝酸钠）更应加强保管，以免发生意外事故。八、 综合养护法1工艺特点在混凝土拌合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，拌合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11.5d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40、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。综合养护法的优点是：与负温混凝土工艺相比，防冻剂掺量可以减少，混凝土强度增长也较快。与各种加热养护工艺相比，可以节约能耗。尤其当采用综合蓄热法时，扩大了蓄热法的应用范围，避免了人工加热，有较好的技术经济效果。2适用范围本法适用于在日平均气温不低于-10或极端最低气温不低于-16的条件下施工。综合蓄热法的适用范围见表22-35。3工艺参数的选择为了保证综合养护的效果，必须选择好工艺参数。其中最基本的参数是预养时间和防冻剂掺量。综合养护开始时的正温养护过程称为预养。预养程度可以用在20恒温条件下所经历的时间来表示。实际上混凝土在41、预养阶段的温度不一定等于20，也不可能保持恒定不变，此时可运用“22-5-4 混凝土强度估算”中的公式（22-15）将实际温度变化过程换算成相当于20条件下养护的时间，即等效龄期。综合养护时的最佳预养程度如表22-52。最佳预养程度 表22-52水泥品种室外平均气温（）预养程度（20，h）普通水泥-5-101218矿渣水泥-5-101824综合养护时混凝土中所掺防冻剂配方可参考表22-53。防冻剂参考配方 表22-53室外平均气温（）防冻剂掺量（占水泥重的）-5亚硝酸钠2硫酸钠2木钙0.25尿素1硝酸钠2硫酸钠2木钙0.25-10亚硝酸钠3.5硫酸钠2木钙0.25亚硝酸钠2硝酸钠2硫酸钠2木钙42、0.25尿素2硝酸钠2硫酸钠2木钙0.25*注：1带*的配方不适用于矿渣水泥。 2木钙可用适量的其他减水剂取代。4工艺设计当采用综合养护法时，必须进行工艺设计。具体步骤如下：（1）预测从混凝土浇筑之日起未来6d内的平均气温，作为工艺设计的依据。（2）选定拌制混凝土所用水泥的品种。（3）参考表22-52选择预养程度。（4）根据施工条件，先暂时设定混凝土浇筑完毕时的温度和保温围护层构造。（5）运用公式（22-17）和公式（22-15）计算混凝土从浇筑完毕时起至温度降为0时止，这段冷却过程的等效龄期。（6）如冷却过程的等效龄期与所选预养程度相等，即可按设定的混凝土温度与保温构造施工。如冷却过程的等效43、龄期与所选预养程度不符，则须重新设定再做计算。（7）如重新设定的混凝土温度与保温构造可以满足预养程度的要求，即可按重新设定的参数施工。如在现实条件下无法满足要求，则必须采用人工短时加热的办法来达到预养程度。（8）人工加热的全过程，包括升温、恒温和温度降至0前的整个养护过程，也需要计算出等效龄期，其值必须与所选预养程度相等。（9）参考表22-53初步选定防冻剂配方，并通过试验予以确定。例某混凝土墙体，厚度为160mm，须进行冬期施工，预计未来6d内日平均气温为-5，混凝土用普通水泥拌制，试确定采用综合养护时的工艺参数。解（1）根据条件确定预养时间为20/12h；（2）设混凝土浇筑后的温度为10，44、围护层构造为：在钢模板外面包以岩棉被30mm厚，围护层的传热系数K3.6W/（m2K）；（3）计算出混凝土冷却至0的时间为1.8d，冷却过程的平均温度为3.5；（4）冷却过程的等效龄期为：0.361.82415h（12h）（5）选择防冻剂配方；（6）最终结果：本工程可以采用综合蓄热法施工，工艺参数如下：混凝土在浇筑完毕时的温度不小于10，在钢模板外面包以岩棉被30mm厚，在拌合物中掺入防冻剂，初选配方为：亚硝酸钠2%硫酸钠2%木钙0.25%（均占水泥重），待试验后确定。九、 混凝土质量检查1混凝土工程的冬期施工，除按常温施工的要求进行质量检查外，尚应检查以下项目：（1）外加剂的质量和掺量；（245、）水和骨料的加热温度；（3）混凝土在出机时、浇筑后和硬化过程中的温度；（4）混凝土温度降至0时的强度（负温混凝土则为温度低于外加剂规定温度时的强度）。2水、骨料及混凝土出机时的温度，每工作班至少测量4次。3混凝土温度的测量：（1）采用蓄热法养护混凝土时，养护期间每昼夜测量4次；（2）负温混凝土，强度达到抗冻临界强度以前，每隔2h测量1次；以后每昼夜测量2次；（3）采用综合养护的混凝土，每昼夜测量4次；（4）室外空气温度及周围环境温度，每昼夜测量4次。4混凝土的温度测量，应按下列规定进行：（1）全部测温孔、点均应编号，绘制布置图，测量结果要写入正式记录；（2）测温孔、点应设在有代表性的结构部位和46、温度变化大、易冷却部位，测温孔的深度一般为1015cm，或板、墙厚度的1/2。（3）测温时，应将温度计与外界气温做妥善隔离，可在孔口四周用保温材料塞住，温度计在测温孔内应留置3min以上，方可读数。5测量读数时，应使视线和温度计的水银柱顶点保持在同一水平高度上，以避免视差。读数时，要迅速准确，勿使头、手或灯头接近温度计下端。找到温度计水银柱顶点后，先读小数，后读大数，记录后再复验一次，以免误读。6测温人员应同时检查覆盖保温情况，并应了解结构物的浇筑日期、要求温度、养护期限等。若发现混凝土温度有过高或过低现象，应立即通知有关人员，及时采取有效措施。7在混凝土施工过程中，要在浇筑地点随机取样制作试件，每次取样应同时制作3组试件。1组在20标准条件下养护至28d试压，得强度f28；1组与构件在同条件下养护，在混凝土温度降至0时（负温混凝土为温度降至防冻剂的规定温度以下时）试压，用以检查混凝土是否达到抗冻临界强度；1组与构件在同条件下养护至14d，然后转入20标准条件下继续养护21d，在总龄期为35d时试压，得强度f14+21。如果f14+21f28，则可证明混凝土未遭冻害，可以将f28作为强度评定的依据。