混凝土冬季施工技术..知识分享

1、混凝土冬季施工技术.1.混凝土冬期施工的必要性和重要性 我省地处北方，冬期施工期一般我省地处北方，冬期施工期一般35个月，冬期施工任务个月，冬期施工任务愈来愈多，所占比重较高，可达愈来愈多，所占比重较高，可达30%。 冬期施工有其特殊及复杂性，加之建筑施工队伍技术水平冬期施工有其特殊及复杂性，加之建筑施工队伍技术水平高低不一，据多年经验，在这个季节进行施工，也是工程高低不一，据多年经验，在这个季节进行施工，也是工程质量问题出现的多发季节。质量问题出现的多发季节。 选好施工方法，制订合适的质量保证措施，是确保工程质选好施工方法，制订合适的质量保证措施，是确保工程质量，加快工程进度，并减少能耗及材

2、料消耗的关键。量，加快工程进度，并减少能耗及材料消耗的关键。2.混凝土冬期施工的相关标准 2.12.1混凝土结构工程施工及验收规范混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-2002GB50204-2002 2.22.2建筑工程冬期施工规程建筑工程冬期施工规程 JGJ104-2011 JGJ104-2011 2.3 2.3 大体积混凝土施工规范大体积混凝土施工规范GB50496-2009GB50496-2009 2.42.4混凝土外加剂混凝土外加剂GB/T8076-2009GB/T8076-20093.3.建筑工程冬期施工规程建筑工程冬期施工规程（ JGJ104-2011）中华人民共和国行业标

3、准中华人民共和国行业标准. .建筑工程冬期施工规程主要内容 7.屋面保温及防水工程 8.建筑装饰装修工程 9.钢结构工程 10.混凝土构件安装工程 11.越冬工程维护 12.附录。 1.总则 2.术语 3.地基与基础工程 4.砌体工程 5.钢筋工程 6.混凝土工程 入冬：根据入冬：根据当地多年气象资料当地多年气象资料统计，当室外日平均统计，当室外日平均气温气温连续连续5d5d稳定低于稳定低于5 5即进入冬期施工；即进入冬期施工；解除：当室外日平均气温连续解除：当室外日平均气温连续5d5d高于高于5 5即解除冬期即解除冬期施工。施工。注意：实际施工中还应紧密结合当年气候趋势。注意：实际施工中还应

4、紧密结合当年气候趋势。4.冬期施工期限划分原则（一） 冬期施工界定为什么不能简单地考虑气温出现冬期施工界定为什么不能简单地考虑气温出现0 0？ 我国的气候属于大陆性季风型气候。其特点是，在秋我国的气候属于大陆性季风型气候。其特点是，在秋冬和冬春交替季节，时常有西伯利亚寒流袭击，短时间内冬和冬春交替季节，时常有西伯利亚寒流袭击，短时间内可能降温到可能降温到0 0 ，但寒流过后气温可能又恢复一段正温时，但寒流过后气温可能又恢复一段正温时间，所以，间，所以，冬期施工界定还不能只考虑气温出现冬期施工界定还不能只考虑气温出现0 0。4.冬期施工期限划分原则（二） 在建筑工程冬期施工中冬期的界定是一个重要

5、问题，各国在建筑工程冬期施工中冬期的界定是一个重要问题，各国规范都规定有界定原则。规范都规定有界定原则。 我国建筑工程施工规范中有相应规定，但尚不统一，如：我国建筑工程施工规范中有相应规定，但尚不统一，如： 1） 地基基础规范规定为地基基础规范规定为0 ， 2）砖石工程施工规范规定连续）砖石工程施工规范规定连续10天内的平均气温天内的平均气温低于低于5 或当日最低气温为或当日最低气温为-3， 3）混凝土及钢筋混凝土施工验收规范规定，室外）混凝土及钢筋混凝土施工验收规范规定，室外日平均气温连续日平均气温连续5天稳定低于天稳定低于5。 由于规定不一致，执行起来不方便。由于规定不一致，执行起来不方便

6、。4.冬期施工期限划分原则（三）1 1、混凝土冻结温度：、混凝土冻结温度： 1.51.522开始冻结（游离水开始冻结（游离水占占1/21/22/32/3） 2244全部冻结（吸附水）。全部冻结（吸附水）。2 2、混凝土受冻后造成最终强度损失：、混凝土受冻后造成最终强度损失： 原因原因 - 冰胀应力使混凝土内部产生微裂纹（受冻越冰胀应力使混凝土内部产生微裂纹（受冻越早则裂纹越多、越大）；早则裂纹越多、越大）； 钢筋和粗骨料表面形成冰膜而影响粘结力。钢筋和粗骨料表面形成冰膜而影响粘结力。 特点特点 - 冻结越早、水灰比越大，则强度损失越多。冻结越早、水灰比越大，则强度损失越多。5.混凝土受冻的危害

7、（一） 3 3、混凝土强度增长缓慢，制约工期：、混凝土强度增长缓慢，制约工期： 当混凝土、砂浆浇筑后，如果气温很低，强度增长也变的当混凝土、砂浆浇筑后，如果气温很低，强度增长也变的缓慢。例如，当混凝土在缓慢。例如，当混凝土在5 5 条件下养护条件下养护28d28d，其强度仅，其强度仅达标养达标养28d28d强度的强度的60%60%左右。欲使混凝土强度有较快的增长左右。欲使混凝土强度有较快的增长，必须采取特殊措施方能满足施工进度的要求。，必须采取特殊措施方能满足施工进度的要求。5.混凝土受冻的危害（二）l 原理：原理：u受冻临界强度是负温混凝土冬期施工中的重要受冻临界强度是负温混凝土冬期施工中的

8、重要技术指标，在达到此强度之后，混凝土即使受技术指标，在达到此强度之后，混凝土即使受冻也不会对后期强度及性能指标产生影响。冻也不会对后期强度及性能指标产生影响。u当混凝土未达允许受冻临界强度受冻当混凝土未达允许受冻临界强度受冻, ,则解冻后则解冻后标养至标养至2828d d，其最终强度损失，其最终强度损失5% 5% 。6.混凝土受冻临界强度（一）6.1.1 冬期浇筑的混凝土，其冬期浇筑的混凝土，其受冻临界强度受冻临界强度应符合下列规定：应符合下列规定：采用采用蓄热法、暖棚法、加热法蓄热法、暖棚法、加热法等施工的普通混凝土，采用硅等施工的普通混凝土，采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥配制时，不应小于

9、设计混凝土强酸盐水泥、普通硅酸盐水泥配制时，不应小于设计混凝土强度等级值的度等级值的30%；采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥；采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥时，不应小于设计、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥时，不应小于设计混凝土强度等级值的混凝土强度等级值的40%； 当室外最低气温不低于当室外最低气温不低于-15时，采用时，采用综合蓄热法、负温养综合蓄热法、负温养护法护法施工的混凝土受冻临界强度不应小于施工的混凝土受冻临界强度不应小于4.0 MPa；当室外；当室外最低气温不低于最低气温不低于-30时，采用负温养护法施工的混凝土受时，采用负温养护法

10、施工的混凝土受冻临界强度不应小于冻临界强度不应小于5.0MPa；对对强度等级等于或高于强度等级等于或高于C50的混凝土，不宜小于设计混凝土的混凝土，不宜小于设计混凝土强度等级值的强度等级值的30%；6.混凝土受冻临界强度（二）4.对有对有抗渗要求的混凝土抗渗要求的混凝土，不宜小于设计混凝土强度，不宜小于设计混凝土强度等级值的等级值的50%；5.对有对有抗冻耐久性要求的混凝土抗冻耐久性要求的混凝土，不宜小于设计混凝，不宜小于设计混凝土强度等级值的土强度等级值的70%；6.当采用暖棚法施工的混凝土中掺入早强剂时，可按当采用暖棚法施工的混凝土中掺入早强剂时，可按综合蓄热法受冻临界强度取值；综合蓄热法

11、受冻临界强度取值；7.当施工需要提高混凝土强度等级时，应按提高后的当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受冻临界强度。强度等级确定受冻临界强度。6.混凝土受冻临界强度（三）l 水泥水泥p冬期施工宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。冬期施工宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。p蒸汽养护可选矿渣水泥。掺防冻剂严禁用高铝水泥蒸汽养护可选矿渣水泥。掺防冻剂严禁用高铝水泥p最小水泥用量不宜低于最小水泥用量不宜低于280kg/m280kg/m3 3。p水灰比或水胶比应小于水灰比或水胶比应小于0.550.55或或0.50.5。 注：注： 1 1 大体积混凝土的最少水泥用量，应根椐实际情况决定；

12、大体积混凝土的最少水泥用量，应根椐实际情况决定； 2 2 强度等级不大于强度等级不大于C15C15的混凝土，其最大水灰比和最少水的混凝土，其最大水灰比和最少水泥用量可不受以上限制；泥用量可不受以上限制； 3 3 本规程所称的水胶比，普通混凝土系指水与水泥本规程所称的水胶比，普通混凝土系指水与水泥( (包括包括掺合料）重量之比；轻骨料混凝土系指水泥的净水灰比（掺合料）重量之比；轻骨料混凝土系指水泥的净水灰比（水不包括轻骨料水不包括轻骨料1h1h吸水量，水泥不包括掺加的混合料）。吸水量，水泥不包括掺加的混合料）。7.混凝土原材料要求（一）l 骨料骨料p拌制混凝土所用骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块

13、拌制混凝土所用骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质。及其他易冻裂物质。p掺用含有钾、钠离子的防冻剂混凝土，不得采用活性掺用含有钾、钠离子的防冻剂混凝土，不得采用活性骨料或在骨料中混有这类物质的材料骨料或在骨料中混有这类物质的材料l 外加剂外加剂p 非加热养护法混凝土施工所选用的外加剂应含有引气非加热养护法混凝土施工所选用的外加剂应含有引气组分，含气量宜控制在组分，含气量宜控制在3%3%5%5%。p基本组成：基本组成： 减水组分减水组分+ +防冻组分防冻组分+ +早强组分早强组分+ +引气组分引气组分+ +其它助剂其它助剂p防冻早强剂作用防冻早强剂作用p预应力禁止使用含亚硝酸盐类的外

14、加剂（管道灌浆）预应力禁止使用含亚硝酸盐类的外加剂（管道灌浆）7.混凝土原材料要求（二）l 材料加热温度应据热工计算确定；材料加热温度应据热工计算确定；l 混凝土原材料加热宜采用加热水的方法，当加热水仍不混凝土原材料加热宜采用加热水的方法，当加热水仍不能满足要求时，再对骨料进行加热。能满足要求时，再对骨料进行加热。l 水、骨料加热的最高温度应符合下表的规定。水、骨料加热的最高温度应符合下表的规定。7.混凝土原材料要求（三）l 混凝土运输：缩短运距，容器保温。混凝土运输：缩短运距，容器保温。l 混凝土浇筑：混凝土浇筑： 清除模板、钢筋上的冰雪、污垢； 不得在强冻胀性的地基上浇筑； 大体积混凝土浇

15、上层时，下层温度2； 采用加热养护的整体结构，浇筑程序和施工缝位置的设置，应采取能防止发生较大温度应力的措施。当加热温度超过45时，应进行温度应力核算。（原标准40 ） 型钢混凝土组合结构，浇筑混凝土前应对型钢进行预热，预热温度宜大于混凝土入模温度。 （原标准：装配式结构接头应先预热，再浇筑，在45条件下养护至75%设计强度。）8.混凝土运输和浇筑（一）l蓄热法：蓄热法：混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适当保温延缓混凝土冷却，使混凝土冷却到0以前达到预期要求强度的施工方法。l原理：原理：（1 1）水与骨料加热水与骨料加热水化热水化热保温覆盖保温覆盖 （2 2）混凝土在冻结前

16、达到受冻临界强度）混凝土在冻结前达到受冻临界强度。l适用于：室外最低温度适用于：室外最低温度1515时的地下工程；时的地下工程； 表面系数（冷却面积表面系数（冷却面积/ /全部体积）全部体积）55m m-1-1的结构的结构9.混凝土冬施方法混凝土蓄热法l综合蓄热法：综合蓄热法：掺早强剂或早强型外加剂的混凝土掺早强剂或早强型外加剂的混凝土浇筑后浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适当保温，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适当保温，延缓混凝土冷却，使混凝土温度降到延缓混凝土冷却，使混凝土温度降到0 0或设计规定温度或设计规定温度前达到预期要求强度的施工方法。前达到预期要求强度的施工

17、方法。l综合蓄热法施工应选用具有减水、引气等性能的早强型综合蓄热法施工应选用具有减水、引气等性能的早强型复合外加剂复合外加剂l混凝土浇筑后应采用塑料布等防水材料对裸露表面覆盖混凝土浇筑后应采用塑料布等防水材料对裸露表面覆盖并保温。对边、棱角部位的保温层厚度应增大到面部位的并保温。对边、棱角部位的保温层厚度应增大到面部位的2 23 3倍。混凝土在养护期间应防风防失水。倍。混凝土在养护期间应防风防失水。混凝土冬施方法的选择9.混凝土冬施方法综合蓄热法（一）l模板宜采用整装整拆方案。当混凝土强度达到模板宜采用整装整拆方案。当混凝土强度达到1MPa1MPa后，可使侧模板轻轻脱离混凝土后，再合上后，可使

18、侧模板轻轻脱离混凝土后，再合上继续养护到拆模。继续养护到拆模。l 采用综合蓄热法养护的混凝土，起始养护温采用综合蓄热法养护的混凝土，起始养护温度应满足热工计算的要求，且不得低于度应满足热工计算的要求，且不得低于5 5。注：注：1 1 完全由保温模板封闭的构件（如立柱等），其起完全由保温模板封闭的构件（如立柱等），其起始养护温度为：在混凝土搅拌、运输、浇筑等完成后（包始养护温度为：在混凝土搅拌、运输、浇筑等完成后（包括模板及钢筋吸热）的温度；括模板及钢筋吸热）的温度； 2 2 混凝土浇筑后需要保温覆盖的构件混凝土浇筑后需要保温覆盖的构件( (如梁、板等如梁、板等) )，其起始养护温度为：在混凝土

19、搅拌、运输、浇筑等完成，其起始养护温度为：在混凝土搅拌、运输、浇筑等完成（包括模板及钢筋吸热）并覆盖保温材料后的温度。（包括模板及钢筋吸热）并覆盖保温材料后的温度。9.混凝土冬施方法综合蓄热法（二）保温养护作法保温养护作法l适用范围适用范围混凝土蒸汽养护法的适用范围应符合下表的规定混凝土蒸汽养护法的适用范围应符合下表的规定9.混凝土冬施方法蒸汽养护法方 法简 述特 点适用范围棚罩法用帆布或其他罩子扣罩，内部通蒸汽养护混凝土设施灵活，施工简便，费用较小，但耗汽量大，温度不宜均匀预制梁、板、地下基础、沟道等蒸汽套法制作密封保温外套，分段送汽养护混凝土温度能适当控制，加热效果取决于保温构造，设施复杂

20、现浇梁、板、框架结构，墙、柱等热模法模板外侧配置蒸汽管，加热模板养护加热均匀、温度易控制，养护时间短，设备费用大墙、柱及框架架构内部通汽法结构内部留孔道，通蒸汽加热养护节省蒸汽，费用较低，入汽端易过热，需处理冷凝水预制梁、柱、桁架，现浇梁、柱、框架单梁l适用范围：适用范围：搭棚围护，棚内加热至5，适用于地下结构工程和 混凝土构件比较集中的工程。l特点：特点：同常温操作；费资耗能大。l要求：要求：1 当采用暖棚法施工时，棚内各测点温度不得低于5，并应设专人检测混凝土及棚内温度。暖棚内测温点应选择具有代表性位置进行布置，在离地面500mm高度处必须设点，每昼夜测温不应少于4次。2 养护期间应测量棚

21、内湿度，混凝土不得有失水现象，否则应及时采取增湿措施或在混凝土表面洒水养护。3 暖棚的出入口应设专人管理，并应采取防止棚内温度下降或引起风口处混凝土受冻的措施。4 在混凝土养护期间应将烟或燃烧气体排至棚外，并应采取防止烟气中毒和防火措施。9.混凝土冬施方法暖棚法基坑暖棚基坑暖棚l适用范围适用范围：适用于表面系数大于15或不易加热保温，且对强度增长要求不高的一般结构工程。l要求：要求：负温养护法施工的混凝土，应以浇筑后5d内的预计日最低气温来选用防冻剂，起始养护温度不应低于5。初冬、早春。初冬、早春。混凝土浇筑后，裸露表面应采取保湿措施，同时根据需要采取相应的保温覆盖措施。负温养护法施工，应加强

22、测温，并用以计算混凝土成熟度；当混凝土内部温度降到防冻剂规定温度之前，混凝土的抗压强度应符合以下规定：（1）采用负温养护法的混凝土，当室外最低气温不低于-10时，不得小于3.5MPa；（2）当室外最低温度不低于-15时，不得小于4.0MPa；（3）当室外最低温度不低于-30时，不得小于5.0Mpa。9.混凝土冬施方法负温养护法建筑工程冬季施工质量现状调查建筑工程冬季施工质量现状调查某工程主体结构混凝土冬季施工质量缺陷统计表序号检查项目不合格频率（%）累计不合频率（%）1混凝土外观质量19.419.42混凝土构件截面尺寸9.729.13混凝土构件轴线位置3.232.34预埋件、预留洞位置3.23

23、5.55混凝土强度64.5100.0合 计10.冬期施工凝土质量检查及控制（一）6.9.1 混凝土冬期施工质量检查除应符合现行国家标准混凝土冬期施工质量检查除应符合现行国家标准混混凝土结构工程施工质量验收规范凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204以及国家现行有以及国家现行有关标准规定外，尚应符合下列规定：关标准规定外，尚应符合下列规定：1 应检查外加剂质量及掺量。外加剂进入施工现场后应进行应检查外加剂质量及掺量。外加剂进入施工现场后应进行抽样检验，合格后方准使用；抽样检验，合格后方准使用；2 应根据施工方案确定的参数检查水、骨料、外加剂溶液和应根据施工方案确定的参数检查水、骨料、外加剂溶

24、液和混凝土出机、浇筑、混凝土出机、浇筑、起始养护时的温度起始养护时的温度；3 应检查混凝土从入模到拆除保温层或保温模板期间的温度应检查混凝土从入模到拆除保温层或保温模板期间的温度；4 采用预拌混凝土时，原材料、搅拌、运输过程中的温度检采用预拌混凝土时，原材料、搅拌、运输过程中的温度检查及混凝土质量检查应由预拌混凝土生产企业进行，并应将查及混凝土质量检查应由预拌混凝土生产企业进行，并应将记录资料提供给施工单位。记录资料提供给施工单位。 10.冬期施工凝土质量检查及控制（二）6.9.3 混凝土养护期间的温度测量应符合下列规定：混凝土养护期间的温度测量应符合下列规定：采用蓄热法或综合蓄热法时，在达到

25、受冻临界强度之前应每隔采用蓄热法或综合蓄热法时，在达到受冻临界强度之前应每隔4h6h测量一次；测量一次；采用负温养护法时，在达到受冻临界强度之前应每隔采用负温养护法时，在达到受冻临界强度之前应每隔2h测量一次测量一次；采用加热法时，升温和降温阶段应每隔采用加热法时，升温和降温阶段应每隔1h测量一次，恒温阶段每测量一次，恒温阶段每隔隔2h测量一次；测量一次；混凝土在达到受冻临界强度后，可停止测温；混凝土在达到受冻临界强度后，可停止测温；大体积混凝土养护期间的温度测量尚应符合现行国家标准大体积混凝土养护期间的温度测量尚应符合现行国家标准大体大体积混凝土施工规范积混凝土施工规范GB 50496的相关

26、规定。的相关规定。 保留原条文保留原条文7.9.3内容。并对混凝土的测温停止时间进行了规定，即内容。并对混凝土的测温停止时间进行了规定，即当混凝土在达到受冻临界强度后，方可停止测温。当混凝土在达到受冻临界强度后，方可停止测温。 10.冬期施工凝土质量检查及控制（三）10.冬期施工凝土质量检查及控制（四）10.冬期施工凝土质量检查及控制（四）6.9.7 混凝土抗压强度试件的留置除应按现行国家标准混凝土抗压强度试件的留置除应按现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204规定进规定进行外，尚应增设不少于行外，尚应增设不少于二组同条件养护试件二组同条件养护试

27、件。 冬期施工中，为了施工单位更加有效地控制负温冬期施工中，为了施工单位更加有效地控制负温混凝土过程中的质量，特提出在现行国家标准混凝土过程中的质量，特提出在现行国家标准混凝土混凝土结构工程施工质量验收规范结构工程施工质量验收规范GB50204-2002规定的同条规定的同条件养护试件数量基础上，增设不少于两组同条件养护试件养护试件数量基础上，增设不少于两组同条件养护试件，一组用于检查混凝土受冻临界强度，而另外一组或件，一组用于检查混凝土受冻临界强度，而另外一组或一组以上试件用于检查混凝土拆模强度或拆除支撑强度一组以上试件用于检查混凝土拆模强度或拆除支撑强度或负温转常温后强度检查等。或负温转常温

28、后强度检查等。 10.冬期施工凝土质量检查及控制（五） 温控指标宜符合下列规定温控指标宜符合下列规定 1 1 混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于5050； 2 2 混凝土浇筑体的里表温差混凝土浇筑体的里表温差 （不含混凝土收缩的当量温度）不宜大于（不含混凝土收缩的当量温度）不宜大于2525； 3 3 混凝土浇筑体的降温速率不宜大于混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0/d2.0/d； 4 4 混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于2020。 10.冬期施工凝土质量检查及控制（五）测温项目测温次数室外气温测量最高、

29、最低气温环境温度每昼夜不少于4次搅拌机棚温度每一工作班不少于4次水、水泥、砂、石及外加剂溶液温度每一工作班不少于4次混凝土出罐、浇筑、入模温度每一工作班不少于4次施工期间的测温项目与次数应符合下表规定施工期间的测温项目与次数应符合下表规定：10.冬期施工凝土质量检查及控制（六） 养护温度的养护温度的测量方法测量方法应符合下列规定：应符合下列规定： 1 1 测温孔应编号，并绘制测温孔布置图；测温孔应编号，并绘制测温孔布置图； 2 2 测温时，测温元件应采取措施与外界气温隔离；测温元测温时，测温元件应采取措施与外界气温隔离；测温元件测量位置应处于结构表面下件测量位置应处于结构表面下20mm20mm

30、处，留置在测温孔内的处，留置在测温孔内的时间不应少于时间不应少于3min3min； 3 3 采用非加热法养护时，测温孔应设置在易于散热的部位采用非加热法养护时，测温孔应设置在易于散热的部位；采用加热法养护时，应分别设置在离热源不同的位置。；采用加热法养护时，应分别设置在离热源不同的位置。10.冬期施工凝土质量检查及控制（七） 模板的拆除：模板的拆除： 1.1.模板和保温层在混凝土达到要求强度并冷却到模板和保温层在混凝土达到要求强度并冷却到55后方后方可拆除。可拆除。 2.2.拆模时混凝土与环境温差大于拆模时混凝土与环境温差大于2020时，混凝土表面应及时，混凝土表面应及时覆盖，缓慢冷却。时覆盖，缓慢冷却。10.冬期施工凝土质量检查及控制（八） 如何防止大体积混凝土施工中出现有害裂缝是大体积如何防止大体积混凝土施工中出现有害裂缝是大体积混凝土施工中的关键技术问