冬季混凝土拌制施工中温度控制分析

摘要：混凝土的施工容易受温度的影响，而在冬季施工过程，由于外界的环境温度比较低，混凝土内部的水分容易结冰，相应的水化反应基本上都处于停止状态，而混凝土因内部水分结冰后，体积会膨胀，从而容易导致混凝土的膨胀开裂，所以在冬季进行混凝土施工时必须采取有效的温度控制措施。本文从冬季混凝土拌制施工中的相关温度参数的计算谈起，然后对冬季混凝土拌制施工中相关问题的温度控制进行详细的说明，最后对冬季混凝土拌制施工中的温度控制举措进行详细的剖析。

关键词：冬季 混凝土 拌制 施工 温度控制

Abstract: the concrete construction vulnerable to the influence of the temperature of, and in the winter construction process, because outside of the environmental temperature is low, the water inside of ice to concrete, the corresponding hydration reaction basically are in stop state, and concrete for internal water freezes, the volume will be expanded, and thus easy to cause the expansion of the concrete cracking, so in winter concrete construction must take effective temperature control measures. This paper, from the winter concrete mixing in the construction of the temperature parameters related calculation of talking about, and then on the winter concrete mixing construction related problems of temperature control in detailed instructions, and finally on the winter concrete mixing in the construction of the temperature control measures of detailed analysis.

Keywords: winter concrete mixing construction temperature control

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

前言

混凝土强度与水泥进行的水化反应强度有很大的关系，相关参考资料表明，当温度降至5℃左右时,混凝土的水化反应强度会显著降低。当混凝土的温度低于5℃，混凝土处于游离状态的水分的体积开始膨胀，而此时新浇筑混凝土的强度很低，就会在混凝土内部留下孔隙,从而使混凝土的最终强度严重下降。当温度降至-5℃时，混凝土内部的水分容易结冰，相应的水化反应基本上都处于停止状态，而混凝土因内部水分结冰后，体积会膨胀，从而容易导致混凝土的膨胀开裂，所以在冬季施工过程中,尤其是混凝土拌制施工时要采取合理的控温措施。

一、计量冬季混凝土拌制施工中的相关温度参数的计算

按照混凝土施工的相关规范要求，进行混凝土热工计算时各料加热的最高温度为：水温60~80摄氏度；砂温度为5℃、石温度为-15℃。结合现场的实际情况及各料在加热时的热量损失，取：TW（水）＝60℃；TS（砂）＝5℃；Tg（碎石）＝-15℃。水泥不可直接加热，入盘前保证不低于5℃，所以Ts（水泥）＝5℃，假定混凝土拌和温度为To，则按照相关计算公式，To的计算过程如下：

To=[0.9（MceTce+MsaTsa+MgTg）+4.2Tw（Mw-WsaMsa-WgMg）+C1（WsaMsaTsa +WgMgTg）-C2（WsaMsa+WgMg）]/[4.2Mw+0.9（Mce+Msa +Mg）]=[0.9（390×5+689×5-1077×15）+4.2×60（195-2.5％×689-1077×0.5％）+4.2（689×5％×5-1077×15×0.5％）]/[4.2×195+0.9（390+689+1077）]＝12.4℃

其中，水泥用量Mce＝390kg，砂子用量Msa＝689kg，碎石用量Mg＝1077kg，水用量Mw＝195kg，砂子温度Tsa＝5℃，碎石温度Tg＝-15℃，水温度Tw＝60℃，水泥温度Tce＝5℃，砂子含水率Wsa＝2.5％，碎石含水率Wg＝0.5％。

混凝土拌和出机温度T1

T1=To-0.16（To-Ti）

T1=12.4-0.16（12.4-5）＝11.2℃

Ti为棚内温度，取值为5℃

混凝土入模温度T2

T2=T1-（aTt+0.032n）（T1-Ta）=11.2-（0.1×0.3+0.032×1）〔11.2-（-15）〕=10℃

其中，a为混凝土温度损失系数，取a=0.1。n为混凝土倒运次数,取n=1。Tt为混凝土从运输至入模的时间，取Tt=0.3h。Ta为混凝土运输时的外界气温，取Ta=-35℃。

二、冬季混凝土拌制施工中相关温度控制说明

（一）拌和料的温度控制

1、水温度的控制

冬期混凝土的施工，保证混凝土的温度应以热水为主，对水采用蒸汽加热或直接加热，水的温度控制在80℃以内，施工时应注意先投入骨料及已加热的水并搅拌均匀后，再将水泥投入。水加热时应严格控制其温度，并设专人进行测温。

2、骨料的温度控制

当外界温度过低，采用提高水温的方法也无法达到混凝土冬季施工要求时，必须采用搭设暖棚对砂进行保温，保证砂骨料温度在5℃以上，来满足混凝土的冬季施工要求。

3、水泥的温度控制

水泥不允许直接加热，但是施工时应事先放入暖棚内，保证水泥入盘前的温度不低于＋5℃。

4、外加剂的温度控制

冬季施工合理的使用外加剂，也是保证混凝土质量的重要措施，在掺外加剂前，应将外加剂同水泥一起放入暖棚内，以保证外加剂的入盘温度不低于＋5℃。

（二）骨料与水的加热方法

冬季混凝土施工其质量保证完全取决于对各种材料的加热效果，所以应制定合理、可靠、切实可行的冬季施工措施，以保证混凝土质量。

1、水的加热方法

在搅拌站附近设置一个体积为4m3的蓄水池，根据现场条件以及温度，水池下面用火直接加热，同时准备两根蒸汽管作为临时加热，做到随用水随蓄水，保证水的温度。

2、骨料的保温

由于工程施工中的砂、石料用量较大，必须确保一次性浇筑需要的砂、石料的存储量满足施工要求，根据需要应保证砂石料足够的存储场地。在碎石料堆顶部覆盖一层帐篷，装载机进出取料，设专人揭开在碎石料上方的棉帐篷，并及时覆盖。在砂料场外部搭设暖棚，保证砂料温度在5℃以上，必要时在暖棚内生炉子加热。

3、搅拌机的保温

搅拌机前后台的入口应做好封闭棚，设置热水罐，外加剂标准计量设备，用完毕后清洗的污水应做好排水，防止四处飞贱，造成结冰，影响道路使用安全。

4、拌制混凝土时的温度控制

拌制混凝土时，骨料中不得带有冰雪及冻块，拌制混凝土的最短时间不得小于3分钟，且在混凝土浇注前清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。混凝土强制搅拌时间3分钟。水加热到接近80℃时，投料顺序是先投入骨料和水，而后再投入水泥，以免水泥直接与热水接触。

三、冬季混凝土拌制施工中的温度控制举措

（一）冬季混凝土拌制施工前及施工过程中的温度控制举措

1、冬季混凝土拌制施工前的温度控制

冬季混凝土拌制施工前，要求混凝土施工前1小时由技术人员进行测温控制,水的温度在混凝土施工前3小时就进行加热，但温度不可超过规范允许值，存放水泥与防冻剂的暖棚中应先放入温度计，施工前1小时掌握水泥与防冻剂的温度，从而保证水泥与防冻剂的入盘温度不低于＋5℃。

2、冬季混凝土拌制施工过程中的温度控制

混凝土拌制施工过程中要严格控制各部位及各环节的温度，要保证有足够的测温次数，根据测温情况随时调节水温以保证混凝土施工的质量要求，在施工过程中，砂石料每二小时测温一次，由于水需要不断添加，所以水温度设有专人随时测量，动态控制。测温结果要求显示在测温记录上，并根据实际情况进行相应调整。

（二）冬季混凝土拌制施工后的温度控制举措

冬季混凝土拌制施工后的温度控制还需要做好如下几个方面的工作：

第一、冬季混凝土拌制施工后的养生，其测温点布置应全面，准确的反映养生的温度情况，应在混凝土结构迎风面、背风面、两侧及顶部均设有测温孔。

第二、在对拌制施工后的混凝土进行测温时要做到测温前，要备齐必须的工具、文具，为正常的测温创造有利条件。测温时,仪表应与外界隔离并留在测温孔内不小于3分钟，测温孔应编号并绘制测温孔布置图，及时做好测量记录，并规范操作人、负责人签字制度。

第三、混凝土升温阶段非常关键，要严格把握升温的速度。其升温速度为不超过10℃/小时。根据这个升温速度的要求，混凝土养生升温阶段每小时进行一次测温工作，全天24小时不间断进行,严格控制升温速度。当混凝土温度不再明显上升，此时已进入恒温阶段，其测温次数为每两小时一次，并全天24小时不间断进行。

第四、混凝土受冻允许强度为设计强度的30％，当混凝土施工后强度达到设计强度的30％，混凝土便可撤去养生，此强度根据混凝土同步养生试块来测定。

第五、混凝土恒温养护结束后，便进入降温阶段，降温阶段的降温速度不得超过5℃/小时，同升温阶段相当，要求每小时测温一次，严格控制其降温速度，直到防寒棚内混凝土内部温度与外界温度差在15℃以内方可进行防寒棚拆除。

第六、当防寒棚内温度与外界温度温差在10℃以上时，拆除模板后混凝土表面应用苫布给予覆盖。冬季根据外界环境温度变化采取相应的技术措施，因此，冬季施工过程中进行温度观测以便发现异常情况及时采取措施。具体做法是每隔2小时对施工暖棚测温一次，而且施工用水、砂和碎石加热温度、混凝土出罐温度、混凝土入模温度每隔1小时测量一次。

结语：混凝土在冬季施工时受温度的影响，容易产生施工质量问题，尤其是在拌制施工时对相应的施工材料温度都有严格的要求，如果相关温度不能得到有效控制的话就比较容易引发施工质量问题，所以做好冬季混凝土拌制施工中的温度控制工作，意义重大。

参考文献：

[l]刘永明. 冬季混凝土拌制及施工中的温度控制[J]．低温建筑技术，2008(06).

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[3]李凤朝. 永定新河防潮闸大体积混凝土冬季施工温度控制措施[J].天津水利,2006(07).