安 铎 （中谷八达岭华天国家粮库） 【摘要】本文阐述了用综合蓄热法进行混凝土冬期施工的方法和经验。文中针对三种不同粮库的工程特点，介绍了从原 材料选择、现场保温措施、混凝土浇灌、养护等的全过程。文中提供的有关检测数据，证明这种冬期施工方法能满足质量要求。 【关键词】冬期施Ｔ 综合蓄热法 早期强度 受冻临界强度 混凝土早强防冻剂 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｗｉｎｔｅｒ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｌａｉｎ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｗｉｎｔｅｒ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｌａｃｉｎｇ ａｎｄ ｃｕｒｉｎｇ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｄａｔａ ｌｉｓｔｅｄ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｔｈｅ ｄｅｓｉｒｅｄ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ． ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｔｉｆｅｅｚｉｎｇ ａｇｅｎｔ 综合蓄热法是在混凝土中掺加化学外加剂，利 用原材料加热和水泥水化热的热量，通过适当保 正温，再利用外加剂的早强组分作用，加快混凝土 要求强度的冬期施工方法。我们结合北京八达岭华 载就Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｗｉｎｔｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｔｈｏｄ，ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｃｒｉｔｉｃａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎ ｆｒｏｓｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， 在ｍｅｔｈｏｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｔｈｒｅｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｇｒａｉｎ ｄｅｐｏｔｓ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｒｍａｌ 筑（Ｂａｄａｌｉｎｇ Ｈｕａｔｉａｎ Ｎａｔｉｏｎ Ｇｒａｉｎ Ｄｅｐｏｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｇｒｉｒａ￣ａｎｄ Ｏｉｌｓ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ） 龙ＡＮ Ｄｕ，ｏ 下料温，延缓混凝土冷却，使混凝土在一定时间内保持 资的硬化速度，使混凝土在温度降到０℃前达到预期 天国家粮食储备库工程（冬期施工）来介绍这种有 １工程概况 筑建效、实用的冬期施工方法。 北京八达岭华天国家粮食储备库工程于１９９８ 年１０月初破土动工，并进行了冬期施工。工程主要 包括四栋平房仓、六座浅圆仓、三座钢板仓漏斗基 础。其中平房仓为单层钢结构，跨度３３ｍ，局部加砌 块砌筑和红机砖混凝土圈梁、构造柱结构；浅圆仓 网WWW.ZHULONG.COM梁框架结构。 ２工程自然环境 为全现浇混凝土筒壁结构，直径３ｍ，仓顶为混凝土 圆锥体薄壳结构；钢板仓漏斗基础为现浇的单层环 本工程地处京北塞外，自然环境复杂。常年以 风沙天气居多，冬季气候恶劣，１１月中旬就己开始 结冰，而冰冻期较长，超过了三个月。冬季大气温 度变化无常，昼夜温差大，气温较北京市平均气温 低５～１２℃，夜间温度低于一１０℃。 ３冬期施工方案的选择 本项目工程量大而工期短，必须进行跨年度的 冬期施工。我们在总结以往经验的基础上，遵照 《建筑工程冬期施工规程》ＪＧＪ１０４－９７和其他有关 规范，制定了室外环境温度高于一１５℃条件下的混 ｃｃｈｎｉｃａｌ Ｓｃｏｐｃ 凝土冬期施工技术措施。 混凝土冬期施工方法主要有蓄热法、综合蓄热 法、电加热法、电热毯法、暖棚法、负温养护法、硫 铝酸盐水泥混凝土法。因为工程量大，建筑物分 土综合蓄热法的冬期施工方法。 ４冬期施工综合蓄热法 的监测，当室外日平均气温连续５天稳定低于５℃ 土之日起即进入冬期施工。 （１）冬期施工的开始。根据施工现场大气温度 时即进入冬期施工。基于此，本工程从开始浇混凝 （２）主要材料的选择。外加剂的选用是综合蓄 热法施工中一项关键因素，它对新浇混凝土早期强 环境温度在一１５℃以内的ＡＮ４混凝土早强防冻剂。 度的增长起着举足轻重的作用。我们选用了适用于 这是一种根据冰晶转化理论设计的不合氯盐的混 凝土防冻剂，有较突出的低温早强效果。混凝土掺 表面也会结冻，但是由于冰晶结构被改变，不会对 硬化的混凝土形成冻胀应力而造成破坏，融化后混 凝土的强度也能迅速增长而不被破坏。 酸盐水泥。 入该防冻剂在负温条件下浇筑，在突然强烈受冻时 龙筑水泥选用早期强度高、水泥水化热大的普通硅 在（３）混凝土输送方式的选择。平房仓混凝土施 工较为分散，施工部位基本都为非承重的结构部 位，如圈梁、构造柱等，因此可选用翻斗车外包岩 就载棉和覆盖草帘被保温来运送混凝土；浅圆仓承重混 下凝土结构工程量大，而且比较集中，因此选用泵送 方式来减少热量损失。 （４）保温方式的选择。新浇筑的混凝土表面 料覆盖一层塑料薄膜，一层阻燃保温被。砂子现场 资堆放，其上覆盖一层塑料薄膜，一层阻燃保温被； 筑袋装水泥放置在水泥库中，散装水泥用保温罐贮 存。 建（５）混凝土受冻临界强度的确定。根据ＪＧＪ１０４— ９７的规定。当室外最低温度不低于一１５℃时，混凝土 试块抗压强度不得小于４ＭＰａ。因此抗冻临界强度确 定为４ＭＰａ： ５混凝土施工的技术措施 （１）外加剂的掺量。外加剂的正确使用是混凝 土冬施的关键因素，因此必须通过精确试验来确定 网WWW.ZHULONG.COM检验。 散，根据我们现有的设备和技术经验，选用了混凝 其掺量。根据ＡＮ４防冻剂的使用特性，确定掺量为 ３％（占水泥用量），可直接加入干料中 在添加外 加剂时要严格控制计量，量具要准确。要经常进行 （２）拌制混凝土的砂、石中不得含有冰、雪和 大的冻块。当出现冻块或冰块时，要先将其粉碎， 然后进行预热化解。 （３）搅拌时间的确定 冬期施工条件下，混凝 土采用机械搅拌时，搅拌时间要比常温下有所变 化，主要是要提高混凝土的各项性能。具体要求 是： 强制式搅拌机（２５０—６５０Ｌ）搅拌时间＞９０ｓ； 自落式搅拌机（２５０～６５０Ｌ）搅拌时间＞１３５ｓ； 塌落度＞３ｃｍ。 （４）混凝土模板的拆除。当混凝土临界强度达 到要求后，可以拆除模板，但要满足以下要求： ①混凝土温度要降低到５℃以下； ②混凝土温度与外界温度的温差不能大于 ２０℃。 模板拆除后，还要继续覆盖保温层，避免水分 失去过快或结冰。 （５）拌和水的加热 拌和水使用自来水，根据 现场实际条件，用一台锅炉进行水加热。考虑到混 凝土用量比较大，所消耗的水比较多。因此还要在 搅拌机旁边设一座热水池，将加热好的锅炉水放在 水池中，并且要对水池进行覆盖保温：混凝土搅拌 前要先将水温提高到技术措施规定的８０℃左右， 否则不能开盘浇筑。施工时先使用池中水，再将锅 炉水补充到水池中去，这样不间断地供应符合要求 的热水。 （６）施工温度控制与监测。在冬期施工中，各 种施工温度的检测尤为重要。它有效地为我们提供 了所需的热量数据，能够严格指导我们遵循经过严 密的热功计算而制定出的施工方案进行施工。在我 们所检测的温度中，主要有以下几种温度（各项温 度监测纪录见表１）： ①原材料使用温度。主要包括水泥温度，要保 混凝土入模温度的控制能满足规范要求。 ④搅拌机棚内的温度也要保证不低于５℃，可 以在棚内设火炉升温，并且安放温度表进行监测。 ⑧每一个工作班要对大气温度进行不少于４ 次的监测。 证其温度不低于５℃，水泥库内要挂设温度表。加热 水的温度，要控制在７０—８０￣Ｃ之间（已满足热功要 求）；砂温度不低于０￣Ｃ，并保证其无大的冻结块。 表１有代表性的各个温度监测纪录表 醐 工 工程名称及部位＼＼ ２一Ｄ平房仓Ａ，Ｂ轴圈９９ ３１１ 壁——一 ２号浅圆仓０＂４ｍ仓壁９８１２ ３１ 钢板仓主体柱（ ６ ８ｍ） ６号浅圆仓地道顶板及９８ １２ １９ 堕矍一——一 ５号浅圆仓４～８ｎ１仓壁丁作塔基础柱 ９９．３．２０ 壁后浇带 ４号浅圆仓环形基础 ９８１２ ３ —８ １３ １５ ８ １３ ３号浅圆仓４￣８ｍ仓壁９９１ １０ —１０ １２ 筑０ ２０ ３ 在②混凝土罐温度是主要控制温度之一，要保证 就其不低于１０￣Ｃ。在每工作班浇筑时，测温要不少于 ４次。从表１中可以看出，混凝土出机温度的控制 载能满足要求。 每一工作班内，要进行不少于４次的温度检测，使 下⑧混凝土人模温度也是主要控制温度之一，在 之时刻保证混凝土温度不低于５℃。从表１得知， 料检测部位 资表２有代表性的混凝土强度统计表 设计 实测２８ｄ标准养 实测与设计强ｌ临界强度 护强度（ＭＰａ） 度之比（％） （ＭＰａ） ．实测２８ｄ同条件养护 实测与设计强度 丁作量 浇筑 时间 强度 Ｃ２０ 龙１号浅圆仓４ ７～８ 仓９９１ １０ 网WWW.ZHULONG.COM要真实准确地纪录各个数据。 ３ｍｉｎ。 ⑥混凝土从人模到撤除保温期间的温度控制。 该温度是主要检测温度，它能够告诉我们混凝土受 冻临界强度试压的确切时间。如果该温度检测不 准，混凝土撤除保温的时间就会有误，受冻临界强 度试压数据就会发生大的偏差。因此，在这段期 间，前三天每２ｈ测温一次，之后每６ｈ测温一次，并 ⑦测温点的布置。测温点主要布置在结构的重 要部位或有代表性的结构部位，测孑Ｌ孑Ｌ深可在 １５ｃｍ左右，也可根据温度表的长度来确定。测温时 尽量做到在各个测量点同时进行，测温时间不少于 ６ 混凝土试块的留置及试验结果 为了对混凝土质量进行科学准确的分析和估 算，就必须留置试块在各个阶段进行试压，以便获 取数据来进行评定。根据规范要求，要留置２８天标 准养护试块；同时留置不少于两组同条件养护试 块，一组用于检验混凝土受冻临界强度，另一组用 于检验转常温养护２８天的强度。其中，混凝土受冻 临界强度是比较关键的一组试块，它的抗压强度能 否达到４ＭＰａ，可鉴定混凝土温度降到０￣Ｃ后其强 度是否达到要求。２８天标准养护试块是最终评定 依据，是对混凝土质量作出最后结论的依据。有关 混凝土强度试验结果列于表２，所测各项强度指标 均能满足设计要求。 ２－Ｄ平房仓Ａ、Ｂ轴圈粱柱 ２号浅圆仓０＇－＇４ｍ仓壁 筑转常温强度（ＭＰａ） 之比（％） ４２ （１＇ｑｉ ） １３．Ｏ ９９３．１１ ９８．１２３１ ｊ Ｃ３０ ９９．１．６ Ｃ３０ １５４ １４４ ９５ ３０．２４ ４７．５ ９５ 钢板仓主体柱（Ｏ．３＇－６．８ｍ） ６号浅圆仓地道顶板及墙壁 ５号浅圆仓４￣８ｍ仓壁 工作塔基础柱 建９８．１２．１９ Ｉ Ｃ２５ ９９．３．２Ｏ 。Ｃ３０ ９８．１２．１５ Ｃ２０ ３６４２．６ ２９ ｌ４４ ＿—— 一— ３４ ■—＿２—－Ｉ—— 一１４５ 。７．５ １３３ １３７ １５３ １３．４４ ２ １Ｏ５ １号浅圆仓４．７～８ｍ仓壁后浇带 ９９．１．１Ｏ ４号 丽囊 Ｃ３５ ３９．２ 一 ｉ面『＿ｌ＿ 一 ９９．１．１０ ；Ｃ３０ ３９．３ ｌ１２ ４．３ 一 ＿—７．１ ４８ ３８３ ３号浅圆仓４－，８ｍ仓壁 １３ ———■— 我们可以用成熟度法来计算混凝土的早期强 度。这种方法已被许多工程广泛采纳和应用，使 用起来简单有效，它缩减了繁琐的试块制作，在 式计算就可以基本准确的知道混凝土在受冻时的 工程实际中只留置少量试块来进行比较，通过公 强度值。在许多工程应用中，这种方法基本真实 地反映了混凝土的强度增长情况，是具有科学保 证的。 龙筑７冬期施工的解除 在当施工现场室外环境温度通过连续５天的监 测，其日平均气温连续高于５ ｏｃＨ，－］－，可以解除冬期 就施工。但为防止气候的突然变化，还要有一些应变 措施。 ８总结与建议 载网WWW.ZH热法的不足。 混凝土综合蓄热法施工在混凝土的制作和浇 筑过程中，各项措施容易控制和掌握；其次通过 对各项试验数据的分析，可以看出强度统计基本 上是符合规律的。在混凝土的事后跟踪检验中， 强度都可达到设计要求，而且强度还在继续增 长，说明混凝土质量得到了保证。但是像平房仓 孔板上部的圈梁由于采用综合蓄热法施工，保温 时间过长，而上部墙体又必须迅速施工，因此又 出现了进度与质量的矛盾。在这种情况下，建议 选用具有快硬早强特点的硫铝酸盐水泥，掺入适 当的防冻早强剂，可以大大提高混凝土早期强 度，改善抗冻性能，提高负温强度的增长，因此可 以快速继续圈梁上部砌体的施工，以克服综合蓄