抗?jié)B防凍混凝土配制技術(shù)在冬季筏板施工中的應(yīng)用

引言我國東北的大部分地區(qū)，冬季時間較長，氣候溫度變化幅度較大，但為了使在建工程縮短工期，能早日投入使用，冬季也需要進行混凝土的施工澆筑工作。由于冬季的特殊氣候條件，造就了冬季混凝土施工的特殊性，為了更好的確保冬期工程的施工質(zhì)量，就要對混凝土的施工配合比進行不同于常溫條件下的研究分析，尋找適合冬季低溫條件下施工的混凝土配合比。

1、冬季混凝土施工配合比設(shè)計原則及流程

1.1配合比設(shè)計原則

（1）冬期混凝土施工配合比設(shè)計之前要明確具體的設(shè)計條件，包括混凝土設(shè)計強度、水泥種類及其表觀密度、砂子細(xì)度模數(shù)及其表觀密度、碎石表觀密度及其最大粒徑、拌合水的水質(zhì)、坍落度的要求、防凍劑添加比例等設(shè)計條件。（2）按標(biāo)準(zhǔn)檢驗法檢驗水泥，確保其安定性合格；快速測定水泥強度；預(yù)測混凝土強度。

1.2混凝土施工配合比設(shè)計流程（1）首先根據(jù)水泥預(yù)測強度和石子種類計算出水灰比。（2）根據(jù)碎石的最大粒徑、搗實條件以及坍落度要求查表確定用水量。冬期施工的混凝土，在滿足坍落度要求的情況下，坍落度值應(yīng)取下限，用水量也要相應(yīng)減少。（3）根據(jù)前面試驗所測得的數(shù)據(jù)以及和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)曲線進行對比之后，經(jīng)過分析判斷，確定每立方米混凝土的水泥用量、砂率的選擇，設(shè)計出適合冬季混凝土施工的配合比，即水泥∶水∶石∶外加劑的合理比例。（4）混凝土試配后，初步確定出滿足冬季混凝土施工的水泥∶水∶石∶外加劑的比例，然后將用該比例配制的混凝土結(jié)合冬期施工的實際特點及施工條件，進行少量的實地應(yīng)用后，微調(diào)配合比，最終選擇出效果最佳最經(jīng)濟的混凝土施工配合比。2、工程概況

遼寧省撫順市恒大華府16號樓的地下防水等級為一級，防水材料選擇剛?cè)嵯酀姆绞?，除了在找平層底面兩道柔性防水材料（SBS3+3mm）以外，還選擇了剛性防水，其中找平層C15防水素混凝土100mm厚，每邊寬出基礎(chǔ)邊1350mm，筏板基礎(chǔ)邊采用370mm厚磚胎膜M10水泥砂漿砌筑，然后找平層頂面一道柔性防水材料SBS4mm，在柔性防水上面做200mm厚C20混凝土墊層，最后就是1200mm厚的筏板基礎(chǔ)。地上32層為住宅，地下2層設(shè)備間及車庫，其主體結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層選用天然地基，地基承載力特征值為400kPa。筏板基礎(chǔ)材料采用C30混凝土，HRB40022@150雙層雙向配筋。當(dāng)年撫順市十月下旬左右就進入冬季施工（日平均氣溫連續(xù)5天低于5℃），因此需要采取防凍保暖措施。3、原材料及配合比設(shè)計

3.1原材料水泥：本工程基礎(chǔ)底板全部厚達1200mm，地梁截面尺寸1100mm×1600mm，屬大體積混凝土施工，因此為降低混凝土水化熱，選擇P·O42.5普通硅酸鹽水泥，水泥用量不大于300kg/m3，生產(chǎn)廠家首選撫順?biāo)喙煞萦邢薰尽Ｉ埃孩騾^(qū)中砂，含泥量不大于3%，泥塊含量不大于1%，細(xì)度模數(shù)2.6～2.8，其中機制砂占40%（按質(zhì)量比），尾礦砂占60%。石子：粗骨料宜采用粒徑5～25mm連續(xù)級配，其最大粒徑不宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥塊含量不得大于0.5%，且不得為堿活性骨料，選用撫順市哈達鎮(zhèn)的碎石，實際含泥量不大于0.7%。摻合料：可摻入粉煤灰和磨細(xì)礦渣粉。粉煤灰：級別不低于II級，嚴(yán)禁采用高鈣粉煤灰，摻量不大于20%，選用遼寧發(fā)電廠的Ⅰ級粉煤灰。磨細(xì)礦渣粉：采用S95以上級別的磨細(xì)礦渣粉，比表面積大于400m2/kg。外加劑：可摻入混凝土抗裂防水劑，選擇遼寧萬砼新材料科技有限公司生產(chǎn)的WT-MPC膨脹纖維防裂防水劑，摻量為混凝土中水泥的8%，減水劑選用該公司的WT-JX聚羧酸高效減水劑，摻量為0.5%~1.5%（以水泥或膠凝材料總重量計）。纖維：聚丙烯纖維，纖維當(dāng)量直徑20μm，纖維長度20~40mm，抗拉強度≥450MPa，纖維必須具有良好的分散性，不結(jié)團，色澤均勻白凈，每立方米混凝土摻量0.9kg。防凍劑：沈陽盛鑫源建材有限公司生產(chǎn)的SY-6B早強防凍劑，摻量3%~5%（相對膠凝材料總量），5℃~-5℃時摻量3%，-5℃~-10℃時摻量4%，-10℃~-20℃時摻量5%（可等量替代水泥）。3.2抗?jié)B防凍混凝土配合比設(shè)計

對抗?jié)B防凍混凝土配合比設(shè)計的要求：（1）試配混凝土抗?jié)B等級應(yīng)比設(shè)計的高一個等級。（2）每立方米混凝土中各種材料的總堿含量不大于3kg。（3）混凝土中的最大氯離子含量不超過0.06%。（4）技術(shù)要求方面，石子最大粒徑不大于25mm；水泥∶砂為1∶1.5～1∶2.8；水灰比不大于0.55；水膠比不大于0.45；砂率不大于45%；緩凝時間6~8h；梁板塌落度（140±20）mm。經(jīng)過計算、試配及檢測結(jié)果對比，最終確定的最佳配合比見表1。表1抗?jié)B防凍混凝土配合比

kg/m34、抗?jié)B防凍混凝土施工

4.1混凝土運輸（1）進行混凝土澆筑前，工程人員向混凝土攪拌站提供混凝土澆筑量及技術(shù)指標(biāo)，并要做好備份。（2）混凝土運輸應(yīng)保持連續(xù)均衡，間隔不應(yīng)超過1.5h，運輸后如出現(xiàn)離析，必須進行二次攪拌。（3）冬期混凝土運輸應(yīng)采取保溫措施。

4.2混凝土澆筑（1）混凝土進場后，作業(yè)隊技術(shù)質(zhì)量人員及時檢查其強度等級、抗?jié)B等級是否正確，檢查混凝土出廠時間、進場時間、澆筑時間是否滿足要求；每作業(yè)隊的試驗員對混凝土進行塌落度檢查，并做好記錄，每10車檢查一次。（2）混凝土按流水段分塊、分部位流水施工。（3）底板混凝土厚1200mm，分三層澆筑，每層澆筑厚度約400mm，每層攤鋪寬度不超過2.0m；地梁與底板同時澆筑，反梁部分分兩層澆筑，每層厚度約450mm。（4）墻體混凝土澆筑采用在泵管的末端加橡膠軟管分段分層澆筑，每段墻體長度約50m，每層澆筑厚度500mm，澆筑速度2m/h；進行墻體混凝土澆筑時，首先在墻底均勻澆筑50mm厚與墻體混凝土同配比的水泥砂漿，再正式澆筑墻體混凝土。（5）梁板混凝土分段澆筑。（6）混凝土防水構(gòu)造：固定外墻、水池墻體模板的螺栓采用帶有止水環(huán)的螺栓，拆除模板、螺栓后用聚合物水泥砂漿對螺栓孔堵實、抹平；所有外墻的穿墻套管均應(yīng)加工成止水套管；地下二層以上（含地下二層）水平施工縫、底板后澆帶采用20mm×30mm帶加強網(wǎng)膨脹橡膠止水條；墻體豎向后澆帶均采用止水鋼板。（7）本工程以后澆帶為縱向施工縫，墻體水平施工縫留置位置為：底板導(dǎo)墻施工縫設(shè)在底板標(biāo)高以上1200mm（地梁標(biāo)高以上300mm）、墻體上部施工縫設(shè)在框架梁底標(biāo)高下200mm、墻體下施工縫設(shè)在樓板頂標(biāo)高。（8）施工縫處理：水平施工縫澆筑混凝土前，應(yīng)將其表面浮漿和雜物清除，先鋪50mm厚與混凝土同配比的水泥砂漿，再澆筑防水混凝土；后澆帶混凝土澆筑時間應(yīng)在兩側(cè)混凝土澆筑完28d后進行，后澆帶混凝土應(yīng)采用比原設(shè)計混凝土強度等級高一個等級的微膨脹混凝土，在澆筑混凝土前，應(yīng)將后澆帶內(nèi)的雜物、積水、浮漿、碎模板、頂模筋等清理干凈，并涂刷水泥凈漿或混凝土界面處理劑，及時澆筑混凝土；施工縫采用膨脹止水膠條時，止水條應(yīng)用水泥釘固定牢固，且應(yīng)在澆筑前一天避開雨天安裝；施工縫采用止水鋼板時，止水鋼板接頭處應(yīng)焊接密實。（9）混凝土振搗：混凝土振搗采用機械振搗，普通鋼筋混凝土采用50mm混凝土振搗棒，梁柱接頭鋼筋較密處采用35mm振搗棒，白天進行混凝土澆筑時，采用普通頻率振搗棒，夜晚進行混凝土澆筑時，采用高頻振搗棒；混凝土振搗時間為10～30s，避免漏振、欠振、超振，底板靠近防水保護墻較近處，應(yīng)避免用振搗棒碰撞防水層，并距防水層達200mm以上下振搗棒；混凝土振搗由兩人配合，一人負(fù)責(zé)振搗，一人負(fù)責(zé)移動電纜線，振搗方式采用梅花行振搗，上層混凝土振搗時，插入下層混凝土50mm；鋼板止水帶兩側(cè)的混凝土要對稱澆筑，施工過程中設(shè)專人看護，嚴(yán)防振搗棒撞擊止水帶，確保位置準(zhǔn)確。4.3混凝土養(yǎng)護（1）底板混凝土養(yǎng)護：底板厚1200mm，地梁截面尺寸1100mm×1600mm，結(jié)構(gòu)屬大體積混凝土施工，故底板混凝土養(yǎng)護采用澆溫水、蓄水加熱并覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護；底板大體積混凝土施工時，按照方案設(shè)置測溫孔，根據(jù)測溫孔的測設(shè)結(jié)果決定混凝土的養(yǎng)護蓄水量、澆水的次數(shù)；底板混凝土養(yǎng)護應(yīng)以混凝土板表面上人走動不留印跡且在澆筑完畢12h后開始，常溫下養(yǎng)護時間為14d。（2）冬期施工養(yǎng)護：本工程混凝土施工已經(jīng)進入冬季，冬期混凝土施工的養(yǎng)護采用綜合蓄熱法，一方面在混凝土中摻入防凍劑，另一方面采用保溫蓄熱法，防止混凝土內(nèi)外溫差大于20℃而產(chǎn)生裂縫；頂板混凝土采用覆蓋一層塑料薄膜再覆蓋一至兩層阻燃草簾被的方法進行養(yǎng)護。（3）拆模：非承重構(gòu)件（墻體）的防水混凝土強度達到1.2MPa且拆模時構(gòu)件不缺棱掉角方可拆除模板，頂板抗?jié)B混凝土強度必須達到設(shè)計強度的100%后方可拆除；拆模應(yīng)履行拆模審批手續(xù)，由工長提出拆模申請，各作業(yè)隊項目總工審批許可后，方可拆除；拆模時間控制以同條件混凝土強度報告為依據(jù)。5、抗?jié)B防凍混凝土冬季筏板施工質(zhì)量保證技術(shù)措施

（1）商混站應(yīng)采用整體搭設(shè)保溫棚保溫，砂、石骨料采用搭設(shè)半封閉式保溫棚保溫，保溫棚內(nèi)設(shè)置碘鎢燈供暖。骨料備料場，也應(yīng)采用搭設(shè)半封閉式保溫棚，內(nèi)設(shè)置碘鎢燈供暖，骨料用棉被進行覆蓋保溫，防止骨料凍結(jié)現(xiàn)象產(chǎn)生。（2）拌合混凝土前，先用熱水沖洗拌和機，并將積水或冰水排除，并延長混凝土拌和時間，出機混凝土通過溜槽灌入攪拌車時，溜槽應(yīng)全封閉并加保溫棉套包裹。（3）嚴(yán)格控制混凝土入倉溫度，混凝土出機溫度不低于10℃，混凝土入倉溫度不低于5℃，混凝土拌和用水采用溫水拌合，水溫保持在60℃以上。（4）混凝土施工應(yīng)避開寒流，盡可能選擇在白天溫度較高時段開倉澆筑和收倉，不應(yīng)在氣溫較低的夜間澆筑混凝土，若實在不能避開時，應(yīng)采取必要措施。（5）泵送混凝土應(yīng)縮短運輸距離，加快施工速度；攪拌車罐體外用保溫棉套包裹保溫，確保混凝土熱量盡量少散發(fā)，保持混凝土拌和物的和易性；混凝土澆筑完畢后，混凝土澆出水面部位，應(yīng)搭設(shè)棚子四周保溫、內(nèi)設(shè)碘鎢燈，其表面立即覆蓋草袋或棉被保溫（混凝土與保溫材料用塑料薄膜隔開），混凝土邊角部位保溫層厚度適當(dāng)增加2～3倍，防止混凝土受凍，影響混凝土強度。（6）低溫季節(jié)進行抗?jié)B混凝土施工，應(yīng)采取覆蓋保溫措施，采用熱水?dāng)嚢杌炷粒岣呋炷恋娜肽囟?。?）大雨雪期間禁止?jié)仓炷粒绕洳坏眠M行板混凝土澆筑；小雨雪期間應(yīng)及時對澆筑完的混凝土進行覆蓋。（8）在計劃澆筑區(qū)段內(nèi)，混凝土應(yīng)連續(xù)供應(yīng)，保證連續(xù)澆筑混凝土，不得中斷，避免出現(xiàn)冷縫?；炷两硬鐣r間不得超過2h。（9）混凝土澆筑過程中，嚴(yán)禁隨意加水。（10）底板、梁混凝土澆筑完畢后，在混凝土終凝前應(yīng)進行二次抹壓并進行覆蓋，覆蓋材料應(yīng)與混凝土表面嚴(yán)密粘貼，以抑制混凝土由于塑性沉陷和表面失水過快而產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)性表面裂縫。6、實際應(yīng)用

經(jīng)驗收，該工程抗?jié)B防凍混凝土的抗壓強度、抗?jié)B強度及抗凍指標(biāo)都符合設(shè)計要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。其中筏板總共澆筑混凝土約4250m3，根據(jù)GB50204—2017《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》，冬季施工混凝土應(yīng)適當(dāng)加大檢測頻率，同體混凝土試塊共檢測抗壓強度26組，最大36.8MPa，最小30.6MPa，平均抗壓強度32.9MPa，故抗壓強度均符合設(shè)計規(guī)范要求?？?jié)B混凝土的施工縫、后澆帶、穿墻管道、埋件設(shè)置和構(gòu)造，都符合設(shè)計要求，且混凝土拆模后，未發(fā)現(xiàn)裂縫、滲水現(xiàn)象（抗?jié)B混凝土結(jié)構(gòu)表面的裂縫寬度不應(yīng)大于0.2mm，并不得貫通），外觀質(zhì)量良好。所以只要配合比設(shè)計充分合理，施工技術(shù)措施落實到位，各部門互相密切配合，嚴(yán)寒冬季條件下大體積混凝土施工是可行的。此外，本工程混凝土配合比在設(shè)計過程中，由于河砂的日趨減少及造價較高