关键词：混凝土冬季施工
1前言
冬季施工是指根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时混凝土工程的施工。新浇筑的混凝土在养护初期遭受冻结，不仅影响混凝土强度的正常增长，使其不能达到设计强度，而且严重影响混凝土的质量及耐久性，作者就自己的施工经验刨析混凝土受冻的原因，介绍一下混凝土冬季施工的方法。
2混凝土冬季受冻的一般原因
混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝士本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相(水)变为固相(水)。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止此时强度就不再增长。
水变成冰后，体积约增长约9％，同时产生约2500kg/cm2的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏(即旱期受冻破坏)而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨科和钢筋的粘结力.从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，叉会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。由此可见，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明，新浇混凝土在冻结前有一段预养期，可以增加其内部液相，减少固相，加速水泥的水化作用。试验研究还表明，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。
混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护，其强度还会增长，不过增长的幅度大小不一。对于预养期长，获得初期强度较高(如达到R28的35％)的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短，获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。由此可见，混凝土冻结前，要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，使混凝士获得不遭受冻害的最低强度，一般称临界强度，即可达到预期效果。对于临界强度，各国规定取值不等，我国规定为：冬季施工期间，用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土，在抗压强度达到设计强度的40％及5Mpa前不得受冻；用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土，在抗压强度达到设计强度的50％前，不得受冻；未采取抗冻措施的浆砌砌体，在砂浆抗压强度达到70％前不得受冻。
3冬季混凝土施工前的准备工作
3.1气象资料情况及近期天气预报资料。及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态以利于安排施工，做好预防风雪冰冻的准备工作。
3.2认真编写施工组织方案。除提出配合比设计报告外，还要有原材料的加热方式，温度控制指标；出机温度控制指标及热工计算书；入模温度控制指标及热工计算书；若采用蓄热法或综合蓄热法，应选定保温材料与保温方案，并进行相应的热工计算；若采用加热法，应详细论述加热设备及加热方案和保温方案，并进行相应热工计算；若采用负温法，要选用合适的防冻剂。
3.3当工期较紧，须尽快进行下一道工序施工时，应验算结构强度。必要时，应进行温度应力核算，并采取防止发生较大温度应力的措施
4 冬季施工采取的主要技术措施
4.1优选原材料，合理设计配合比
4.1.1冬季施工选用混凝土水泥的原则是早期强度较高，能较早地达到耐冻的强度。配制混凝土时，宜优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级不宜低于42.5，最小水泥用量不应少于300kg/m3，水灰比不应大于0.5。采用蒸汽养护时，宜优先选用矿渣硅酸盐水泥。用加热法养护掺外加剂的混凝土，严禁使用高铝水泥，因为在硬化过程化中，环境温度如超过25～30℃，则由于水化将形成水化铝酸三钙，使强度大大降低，故不能用加热法养护用高铝水泥拌制的混凝土。使用其他品种的水泥时，应注意其掺和料对混凝土强度、抗冻、抗渗等性能的影响。
4.1.2拌制混凝土所采用的骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。拌和水中不得含有导致延缓水泥正常凝结硬化及引起钢筋、混凝土腐蚀的离子。
4.1.3混凝土中宜掺减水剂、引气性减水剂、早强剂、防冻剂或掺复合型外加剂，以提高混凝土的抗冻性，以促进强度发展。选用的外加剂，应符合现行国家标准《混凝土外加剂》（GB8076）中相关规定，选用外加剂时还需注意以下几个问题：
4.1.3.1应根据制定的冬期施工方案，通过技术经济比较，确定所选用的外加剂品种。其质量应符合国家一等品要求。
4.1.3.2外加剂可复合使用，复合外加剂在混凝土强度发展各阶段（以临界强度为界）的作用如表1所示。
4.1.3.3用含碱的早强剂、防冻剂的混凝土，为防止碱集料反应，应控制混凝土中总的碱含量，其总碱含量应符合《公路桥涵施工技术规范》中相关规定。
4.1.3.4含有氯盐或引气剂的混凝土如用蒸汽养护，将加速钢筋的锈蚀，故不宜采用蒸汽养护。
4.1.3.5预应力混凝土不得掺用引气剂、引气性减水剂及氯盐防冻剂。
4.1.3.6在掺用含有钾、钠离子的防冻剂混凝土中，不得采用活性骨料或在骨料中混有这类物质的材料。
4.1.3.7筋混凝土中不得掺用氯盐类早强剂、防冻剂。
4.1.3.8严格按产品说明书，采用适宜剂量，严禁盲目减少和增加掺量，并严格计量。
4.1.3.9严格按产品说明书，采用适宜的养护温度，严禁养护温度超过（高于或低于）指定的温度范围。
4.1.3.10注意外加剂的析盐问题，防止混凝土表面出现斑迹。同时，还应注意潮湿防风养护，防止混凝土表面开裂；搅拌时适当延长混凝土搅拌时间，确保混凝土拌合均匀。
4.1.4为保证混凝土冬期施工的顺利进行，在必要的情况下，可在保证混凝土和易性的前提下通过降低水灰比的措施来提高混凝土的强度等级。
4.2提高混凝土入模温度
冬期施工对混凝土入模温度有严格规定，为了满足混凝土入仓温度要求，宜采用下列措施，以使混凝土拌和物出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃.
4.2.1宜采用散装水泥，并对水泥罐体进行保温。当采用袋袋水泥时，水泥应储存在暖棚内，使用时保持5℃以上，不得加热；
4.2.2加热水和集料。拌制混凝土用各种材料的温度，应满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度。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。水加热温度不宜超过80℃，如仍不能达到要求，可提高水温到100℃，但水泥不得与80℃以上的水直接接触。细骨料的加热温度不宜大于40℃；粗骨料的加热温度一般控制在15℃左右即可。一般而言，在施工期日平均温度高于-5℃，只加热水即可满足要求，日平均气温低于-5℃时，应再将细骨料加热。除气温很低时，才采取加热粗集料的措施。
4.2.3预热搅拌机械，或将搅拌机置于暖棚内（气温低于-15℃时）。投料前应先用热水或蒸汽冲洗搅拌机，投料顺序为骨料、水，搅拌，再加水泥搅拌，时间应较常温时延长50%。
4.2.4尽量缩短运距，加强运输过程保温，确保混凝土入模温度高于规定温度。
4.2.5混凝土在浇筑前应清除模板、钢筋上的冰雪和污垢，开始养护时混凝土的温度，用蓄热法养护时不得低于10℃、用蒸汽法养护时不得低于5℃、细薄结构不得低于8℃、负温法不低于5℃.
5 冬期混凝土养护方法及其注意事项
混凝土冬期施工养护方法有蓄热法、加热法、负温法三类。冬期施工养护方法应根据工期要求、混凝土结构特点、施工气温、现场施工条件及技术经济效果等五个方面进行科学、合理地选择养护方法。一般优先采用蓄热法，当气温较低、结构表面系数较大，蓄热法不能满足要求时，根据具体情况，可选用蒸汽法，暖棚法、电加热法或负温法。
5.1蓄热法
蓄热法是指化学外加剂的混凝土浇筑完毕后，利用原材料预热的热量及水化热，通过适当的保温，保证混凝土能在冻结以前达到所要求强度的一种方法。
5.1.1适用范围
当室外最低温度不低于-15℃时，地面以下的工程或表面系数M不大于5m-1的结构，应优先采用蓄热法养护。
5.1.2注意事项
5.1.2.1蓄热法应根据环境条件及外加剂的品种性能，经过热工计算在能确保结构物不受冻害的条件下采用。
5.1.2.2蓄热法要求混凝土浇筑完毕后，开始养护时混凝土的温度不低于10℃。
5.1.2.3应采用减水剂降低水灰比或采用早强剂、早强防冻剂，以加速混凝土的硬化和降低混凝土的冻结温度。
5.1.2.4混凝土浇筑后应在混凝土表面用塑料布等防水材料覆盖并进行保温。对易受冻部位，应特别加强保温。
5.1.2.5应保持保温材料干燥，严禁向混凝土及覆盖物洒水。
5.1.2.6建议C60以上高强混凝土在－10℃以上施工时，可不加防冻剂，只采用蓄热保温措施即可。
5.2加热法
加热法是指通过外加热源，提高混凝土养护温度的方法。常用的加热法有蒸汽加热法，暖棚法和电加热法。
5.2.1适用范围
理论上适用于所用条件，使用时应注意比较技术经济效果，合理选用。梁体等预制构件宜采用暖棚法和蒸汽法。
5.2.2注意事项
加热法除应按JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》中，14.2.4条的规定执行外，同时需注意以下事项。
5.2.2.1采用蒸汽养护法时宜使用低压饱和蒸汽，混凝土不宜掺用引气剂或引气型减水剂。
5.2.2.2采用电加热法时，应注意保持混凝土表面潮湿，防止混凝土干燥开裂。淋水时要注意安全。
采用暖棚法时，应保持暖棚内气温不低于5℃，且保持一定湿度。
5.3 负温法
负温法是指在混凝土中掺入防冻剂，浇筑后混凝土不加热，也不做蓄热保温养护，使混凝土在负温条件下能不断硬化。
5.3.1适用范围
适用于不易加热保温且对强度增长无特殊要求的混凝土结构工程。
5.3.2注意事项
5.3.2.1混凝土浇筑后的起始养护温度不应低于5℃，并应以5d内的最低气温来选用防冻剂。
5.3.2.2应加强测温，当混凝土内部温度降到防冻剂规定温度之前，混凝土强度不应小于5MPa.
在负温条件下严禁浇水，外露表面必须覆盖养护。
6冬期施工的冻坏评估方法
冬期施工混凝土试块强度评定与常温有所不同，混凝土质量的合格评定，除符合现行规范外，可按以下方法进行评估：
6.1 在混凝土浇筑地点随机抽取混凝土试样。每100盘（不超过100m³）的同配合比的混凝土，取样次数不得少于1次；当每一工作班拌制的同配合比混凝土不足100盘时，取样次数至少1次。
6.2 每次取样后，按标准方法同时制作边长为150mm的立方体抗压强度试件2组。
6.3 取其中的一组试件，置于20℃标准条件下养护，测其28d抗压强度值ƒcu.k。
6.4 取其中的另一组试件与结构物在相同条件下养护14d后，转入标养室继续养护21d，测其总龄期为35d抗压强度值ƒ’14+21。
6.5 如果ƒ’14+21≥ƒcu.k，就可以判定混凝土未遭受冻害。将ƒcu.k作为混凝土强度质量的代表值，根据设计强度等级要求，按照最新《混凝土强度检验评定标准》进行混凝土的强度评定。
6.6 如果ƒ’14+21＜ƒcu.k ，就可以判定混凝土已遭受冻害。
7结 语
通过实践证明，按上述方法进行冬季混凝土施工，可以确保工程质量的同时，大大缓解了受季节影响的混凝土施工工期压力，同时也进一步积累了冬季混凝土施工经验。但是，混凝土冬季施工对物资材料消耗多，作业效率低 ，对施工工艺控制要求高，只有对每个施工环节都要严格控制，才能取得成功否则将会造成不可挽回的损失，不仅浪费资源而且对施工进度带来滞后的结果。
参考文献：
[1]公路桥涵施工技术规范[M]，人民交通出版社，JTJ041-2000
[2]项翥行，混凝土冬季施工工艺学[M]．中国建筑工业出版社，1993
[3]项玉璞，曹继文．冬季施工手册[M]．中国建筑工业出版社，2003．
[4]周杰，浅析混凝土冬季施工技术质量[J]．江苏水利，2007，1，23-23,25
[5] 党向荣,浅谈混凝土的冬季施工方法[J].山西建筑,2010,36(35),132-133
[6] 汪秀兰 李艳龙, 采用泵送混凝土技术进行冬期施工[J],黑龙江水利科技,2010,4,223
[7] 王旭 于晓杰 程志丹, 论混凝土受冻损害原因及措施[J],中国科技纵横,2010,18,226
【关键词】混凝土，施工技术，进展，养护，方法
1目前水工混凝土施工技术的主要进展
1.1优先使用散装水泥。目前，我国的水工混凝土规定优先使用散装水泥。在水工混凝土中使用散装水泥可以方便施工、降低成本、改善环境、满足大规模的批量需求，是一项技术成熟、可靠性高的施工新技术。
1.2水工混凝土中掺合料的使用。水工混凝土通常由胶凝材料、骨料、砂和水等组成，随着工程的需要，掺合料已成为水工混凝土中不可缺少的第五部分。混凝土中掺入掺合料后，可以降低水化热，抑制碱骨料反应，节约水泥，降低成本，综合效益非常显著。常见掺合料有粉煤灰（也有用作胶凝材料）、凝灰岩、硅粉、氧化镁、陶瓷、金属或非金属矿渣等。
1.3水工混凝土中外加剂的使用。近10多年来，混凝土外加剂技术飞速发展，品种越来越多，性能越来越好，技术也越来越完善，为此，规定在混凝土中必须掺外加剂。目前常用的外加剂有：引气剂、普通减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝剂、泵送剂等。在水工混凝土中掺入外加剂后，能够改善混凝土和易性，调整凝结时间，提高各项物理力学性能和耐久性，增强混凝土适应环境的能力等。
1.4混凝土运输条码识别。在多品种混凝土同时运输的情形下，需要对其正确识别，传统的方法是在车辆的前部显著位置设置标志，然而这种方法易于出错。其工作原理为：当调度运行指令后，红灯转为绿灯，即装有条码识别牌的车辆可以通行。车辆在行进中触发安装在入口处的红外开关，微机检测到该信号后，指令安装在识别棚上方的摄像装置和图像采集卡进行采样，对采集到的数据进行图像识别处理，获取该车需运输的混凝土品种即秤杆号信息。根据每座拌和楼的生产状况，按照优化调度的原则，在识别棚出口处前方的显示牌指示车辆要去的楼号。同时，通知拌和楼按指定秤杆生产混凝土。整个处理过程大约在1秒钟左右全部自动完成。
1.5混凝土保温技术。混凝土的侧面永久保温，已由过去的挂草席、布帘改为具有良好保温性能的化工产品。当采用拆模后外挂（或外粘）施工方法时，多选用适当厚度的聚乙烯卷材，为增加卷材强度，可在卷材两面覆上彩条布。当采用在立模后内贴施工方法时，多选用聚苯乙烯板材，拆模后保温材料就留在混凝土表面。当采用拆模后在混凝土表面喷涂施工方法时，则选用双组份发泡聚氨酯材料。这些新的保温技术，均比传统保温方法工效高，效果好，无污染，现场文明美观。
2水工混凝土养护方法研究与应用
2.1养护方法。水工混凝土养护是混凝土生产中周期最长的工艺过程，养护时间视当地气候条件及水泥品种而定，一般养护从混凝土浇筑完毕12～18h开始，并持续21～28d。多采用洒水进行自然养护，还有喷涂薄膜养护和塑膜包裹养护方法，使混凝土表面保持湿润，实现养护目的。
为了检验不同养护方法适应范围及实际效果，对具有壁薄、外形坡面与直立面多、表面积大、水分极易蒸发、施工水源远而不便等特点的成型混凝土构筑物。
起初按惯例采用自然养护法，若在工程环境炎热、气候干燥的条件下，需在混凝土脱模后便开始养护工作.且草帘遮盖加洒水养护与无遮盖洒水养护要同时进行，养护时间21～28d，浇水次数根据气候情况和覆盖物的保湿能力决定，以保证混凝土有足够的湿润，固定专人养护.实践表明，遮盖加洒水养护的混凝土比无遮盖洒水养护的强度增长更快，28d强度回弹平均值前者高于设计10%以上，后者在设计值左右变动，后者混凝土表面有不规则的干缩裂纹和起沙现象.分析其原因认为构筑物表面持水性差，水源不便，养护质量易失控，达不到养护要求，严重影响到构筑物混凝土质量.在无风或风小的情况下可采用塑料膜覆盖养护方法，以不透水汽的塑料膜来保持混凝土中的水，满足混凝土强度增长的需求，但是养护效果检验认为，这种方法存在较多的具体问题，不能满足混凝土强度均匀的要求，保证率低。
因此，混凝土养护剂便成为混凝土养护方法中的新宠。最初是靠引进国外的养护剂，后因为成本过高，我国便自行生产了混凝土养护剂，并达到了国外同类产品的标准。其中甘肃生产的JD混凝土养护剂，就能够保证混凝土早期强度的增长以及各部位强度的均匀性，满足混凝土养护质量要求和技术要求，消除了自然养护和塑料膜覆盖养护方法难以管理、不能保证养护效果的缺陷，成为施工单位乐于使用的养护方法。
【关键词】 地铁明挖基坑冬期施工二次衬砌混凝土施工技术
中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：
1.工程概况
沈阳地铁2号线崇山路站为双柱三跨岛式车站，主体结构总长173.2m，结构总宽20.7m，总高度14.16m，结构顶埋深约为8.55-9.59m。车站主体采用洞桩法+PBA混合工法施工，车站共设风井两座。1号风井及部分风道为相邻标段盾构吊出井，采用明挖法施工，基坑长度22.85m，风井处宽度15.5m，风道处宽度11.5m，开挖深度25m左右。
1号风井及风道2008年5月1日开工，前期进行围护桩和基坑开挖，基坑开挖10月底结束，开始施工风井及风道二次衬砌，根据施工安排，风井二次衬砌工期为3个月，即2009年1月底结束，根据沈阳地区气候条件，每年的冬期施工时间为11月5日至来年的3月15日，因此风井二次衬砌冬期施工不可避免，主要工程量：C30S10混凝土1336.305m³，非预应力钢筋420.795t。
2.冬期施工期限的确定
冬期施工实行“双控制”，当天气条件符合下述①或②款中任何一款时，即进入冬期施工状态。
① 温控：根据《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）的规定，当室外日平均气温连续5d（沈阳地区规定3d）低于5℃，即进入冬期施工；当室外日平均气温连续5d高于5℃时，解除冬期施工。
② 时控：根据沈阳地区气候特点，本工程冬期施工时间除执行国家规范的具体规定外，原则上应为每年11月5日～来年3月15日，且注意上述时间范围之外的气温突降。
3.冬期施工保温措施
经过分析论证决定在基坑上部搭设一封闭棚，棚架要有一定的承载力(风载、雪载等)，且棚架上对应风井及风道部位分别预留一个便于开关的6m*3m和10m*3m的进、出料口，棚内采用电暖气加热升温。基坑封闭棚采用钢管桁架+2cm厚帆布组成，钢管桁架间距3m，用膨胀螺栓固定的基坑两侧冠梁上，桁架之间用钢管连接以保证桁架的整体性和稳定性，帆布每幅宽4m，相邻两幅搭接1m。具体形式见图1。
4.混凝土施工措施
4.1混凝土的配制与搅拌
4.1.1原材料的要求
①水泥：优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不宜低于P.O.32.5。
②骨料：骨料必须清洁，不得含有冰、雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中，不得混有活性骨料。
③外加剂：宜使用无氯盐类的防冻剂，对抗冻要求高的混凝土，宜使用引气剂或引气减水剂。当掺用防冻剂时，不得使用高铝水泥。
4.1.2混凝土的搅拌
①混凝土配合比根据设计要求通过计算和试配确定，每立方米混凝土中水泥用量不宜少于300kg，水灰比不大于0.6，并加入早强剂。
②拌制混凝土优先采用加热水的方法，搅拌时间较常温施工延长50%。当加热水不能满足要求时，再对骨料进行加热。加热温度应根据热工计算确定，不得超过表1规定。
表1拌合水及骨料最高温度（℃）
4.2混凝土运输及浇注
浇筑混凝土时间尽可能避开寒流天气(中午或气温较高天气)，采用汽车泵灌注。混凝土浇筑时入模温度不低于10℃（根据沈阳地铁混凝土规范规定）；混凝土浇筑成型，开始养护温度不低于2℃，当混凝土强度达到设计强度的30％（临界强度）以前不得受冻。养护期不得出现负温，模板及保温层在混凝土温度冷却到5℃后方可拆除，混凝土表面温度与外界温度差不得大于20℃，当大于时拆模后的混凝土表面应及时覆盖，使其缓慢冷却。
同时，应注意：
①冬施期间，运输混凝土的罐车外罩保温套，防止混凝土在运输过程中受冻。
②混凝土浇筑前要先清除钢筋及模板上的冰渣或污垢，方可进行浇筑。
③浇筑前做好准备工作，清除脚手架、马道上的冰雪，并采取防滑措施。
④浇筑混凝土采用快铺料，快振捣及时覆盖的快速施工方法，以保证混凝土入模温度。
⑤浇筑混凝土后应注意成品保护，不得上人行走。
⑥分层浇筑大体积结构时，已浇筑层的混凝土温度，在被上一层混凝土覆盖前，不得低于按热工计算的温度（见4.4节热工计算），且不得低于2℃。
4.3混凝土养护
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）的规定，当室外最低温度不低于-15℃时，地面以下的工程或表面系数M不大于5m-1的结构，应优先采用综合蓄热法养护，在混凝土用保温材料严密覆盖，利用混凝土的预加热量及水泥的水化热进行保温，使混凝土缓慢冷却，并在冷却过程中逐渐硬化，在冷却到0℃前，达到混凝土受冻临界强度（一般为混凝土强度标准值的30%）。
保温材料应选用导热系数小、价廉耐用的地方材料，一般使用阻燃性草帘子、塑料薄膜以及苫布等。对结构易受冻部位，应采取加强保温措施。
①结构底板
在结构混凝土表面覆盖一层塑料薄膜、上盖两层阻燃性草帘子，塑料薄膜、草帘子之间搭接200mm，以减少水分及热量的散发，对边缘、棱角部位的保温厚度应增加到面层部位的2倍，以此降低混凝土表面与大气温差，避免由于温差过大而造成的温度裂缝。
②结构侧墙
墙体的模板暂不拆除，直接利用模板进行墙体混凝土的养护。并且在流水段的端头敞口位置挂设苫布，减少热量及水分散失。同时加强结构内部的温度监测，当温度低于10℃时，采用电暖气进行加热，保证温度达到养护要求。
4.4热工计算
计算思路：当施工条件确定以后，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温度降为0℃时混凝土可能获得的强度，验证此强度是否达到受冻临界强度。
本工程中，设定养护期间的大气平均温度为-10℃，混凝土的入模温度为10℃，混凝土采用等级强度为P.O.42.5的普通硅酸盐水泥拌制，水泥用量为300kg/m3，水泥中掺入早强剂以及高效减水剂，混凝土质量密度取2400kg/m3。保温材料选用双层3cm厚阻燃性草帘子，混凝土表面铺设塑料薄膜。
热工计算过程较为复杂，由于篇幅有限，本文对计算进行了简化。
①混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度T，计算公式为：
②混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度Tm，计算公式为：
其中、、为综合参数，按下式计算：
上述各公式中，各符号的含义为：
T—混凝土蓄热法养护开始到任一时刻t的温度（℃）；
Tm—混凝土蓄热法养护开始到任一时刻t的平均温度（℃）；
t—混凝土蓄热法养护开始到任一时刻的时间（h）；
Tm，a—混凝土蓄热法养护开始到任一时刻t的平均气温（℃）；
—混凝土的质量密度（kg/m3）；
—每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）；
—水泥水化积累最终放热量（kJ/kg）；
论文摘要 总结了混凝土中常见裂缝，如干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝、碱骨料反应裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝的预防措施，以期为实际工作中能区别对待，采取合理的方法进行处理提供参考。
混凝土是现代水工建筑物上应用最广、用量极大的建筑材料，裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现会降低建筑物的抗渗能力，引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的使用功能。裂缝产生的原因很多，有收缩变形引起的裂缝，有混凝土自身质量引起的裂缝，有养护环境不当引起的裂缝等等，在实际工程中要区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物安全地工作。为了尽量避免工程中出现危害性的裂缝，本文就混凝土中常见裂缝的预防措施总结如下。
1 干缩裂缝
（1）选用收缩量较小的水泥，按收缩值大小排序为：矿渣水泥、普通水泥、粉煤灰水泥。
（2）选择适当的水灰比。混凝土的水灰比过大或过小，抗裂性都会降低，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用。
（3）降低混凝土的周围约束。若混凝土周围约束过大，内部拉应力无法释放，拉应力增大而使混凝土干裂。因此，应减少混凝土的分仓长度，以使混凝土内部拉应力能够充分释放。
（4）添加适量膨胀剂。适量添加膨胀剂后可以使混凝土体积膨胀，在混凝土内部产生压应力，部分抵消了混凝土因毛细孔隙干燥而产生的拉应力，从而起到控制干缩裂缝的作用。
（5）混凝土的养护。加强混凝土的早期养护，并适当延长裂缝混凝土的养护时间，冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。
2 塑性收缩裂缝
（1）选用干缩值较小和早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
（2）严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。
（3）浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。
（4）施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
（5）及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷哂养护剂等进行养护。
（6）在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
3 沉陷裂缝
（1）对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。
（2）保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。
（3）防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。
（4）模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。
（5）在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
4 温度裂缝
（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥。
（2）减少水泥用量。改善骨料级配，掺加粉煤灰和高效减少剂等来减少水泥用量，降低水化热。
（3）在混凝土中掺加一定量的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。
（4）改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术”的基础上，采用“二次风冷”新工艺，降低混凝土的浇筑温度。
（5）热天浇筑混凝土时应减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温度升高，降低浇筑混凝土的温度。当采用多种降温措施，还不能控制混凝土的入仓温度时，可以采用夜间浇筑的方法，工作中把其他工序的施工安排在白天进行，而把混凝土浇筑安排在夜间时间。
（6）在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减少混凝土的内外温差。
（7）预留温度收缩缝。
（8）减少约束。一要合理地分缝分块；二要避免基础过大起伏；三要合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
（9）加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施。
（10）加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。
（11）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
（12）在混凝土中配置少量的钢筋将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
5 碱骨料反应裂缝
（1）选用碱活性小的砂石骨料。
（2）选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。
（3）选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
6 钢筋锈蚀引起的裂缝
（1）钢筋原材料和加工后的半成品都要作防潮处理。
（2）钢筋安装前表面要作清洁处理。
（3）保证钢筋保护层的厚度。
关键词:混凝土施工技术；水利工程
概述
水利工程是国家基础设施建设工程，是与广大人民群众生活息息相关的的工程，是功在当代，利在千秋的民心工程。在水利工程中，混凝土施工技术是最常用、最重要的一种施工技术。混凝土施工技术的应用直接影响着水利工程施工质量和工程进度。因此，加强水利工程混凝土施工技术的应用分析，是摆在我们面前的重要的课题。
一、水利工程混凝土施工技术的应用情况分析
1 散装水泥使用的施工新技术
目前，我国的水利工程混凝土施工中规定：对散装水泥进行优先使用。在水利工程混凝土施工中，使用散装水泥具有很多优点：降低成本、可以方便施工、满足大批量需求、改善环境等，是一项技术比较成熟、可靠性较高的施工新技术。
2 水利工程混凝土中掺合料的应用日益重要
在水利工程中，为了改良混凝土提高混凝土施工技术质量，在混凝土中加入掺合料是一行之有效的方法。混凝土通常由水、砂、胶凝材料、骨料和掺合料等组成。，这在长期的实践应用中得到了很好的证明。混凝土中加入掺合料后，可以使水化热降低，对碱骨料反应取到有效地抑制作用，可以节约水泥用量，降低施工材料成本，无论从哪个角度来看，其综合效益非常可观。混凝土中常见掺合料有凝灰岩、硅粉、粉煤灰（也有用作胶凝材料）、金属（非金属）矿渣、氧化镁、陶瓷等。
3 水利工程混凝土中外加剂的应用
近年来，混凝土中外加剂技术发展迅速，品种日益丰富，性能日益优化，施工技术日益完善。混凝土外加剂施工技术在水利工程中得到了广泛应用。为此，现在一般在水利工程混凝土中，都必须掺入适量的外加剂。现在常用的外加剂主要是：普通减水剂、引气剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、引气减水剂、高效减水剂、泵送剂、缓凝剂等。在水利工程混凝土中，如果掺入外加剂以后，可以极大地改善混凝土的和易性，使混凝土的凝结时间得到有效地调整，能使混凝土的耐久性和各项物理性能得到提高，大大增强了混凝土对环境的适应能力。
4 混凝土施工保温技术的应用
在水利工程混凝土施工保温技术得到了很好地发展。一是混凝土侧面的永久保温，过去采用的主要方式是挂草席和布帘，现在已经改为保温性能较好的化工产品；二是采用拆模后外粘（或外挂）的施工方法时，一般选用聚乙烯卷材。这些聚乙烯卷材厚度适当，可以通过把彩条布在卷材两面覆上的方法增加卷材的强度；三是采用在立模后内贴聚苯乙烯板材的施工方法时，拆模后，混凝土表面就会留住保温材料；四是在拆模后，采用在混凝土表面进行喷涂的施工方法时，一般会选用双组份的发泡聚氨酯保温材料；五是这些新的保温技术，和传统保温方法相比而言，具有效果好，工效高，现场美观、无污染的明显优势。
5 其它方面的应用
一是在仓面五小机、陡坡和垂直运输设备等技术方面的应用取得了明显的进展；二是在预埋冷却水管的诸多方面的应用取得了新的进展。如预埋件的施工工艺、大升层（3m）混凝土浇筑、同一级配的富浆混凝土替代铺砂浆、施工缝面采用低一级配的混凝土等。
二、水利工程混凝土养护方法与应用
1 养护方法
水利工程混凝土养护工作是混凝土施工中时间最长的工艺，养护时间一般根据水泥品种和当地气候条件来决定。一般养护是从混凝土浇筑完成后12～18 h开始的，并持续进行21～28d。采用最普遍的方式是用洒水实施自然养护，此外，还有塑膜包裹养护和喷涂薄膜养方法，使混凝土表面始终保持必要的湿润度，实现养护得目的。
为了检验各种养护方法的不同适应范围和实际效果，对于水利工程中成型的混凝土构筑物的养护进行了试验。这一构筑物具有下列特点的：外形直立面与坡面多、壁薄、表面积大、施工水源远、水分极易蒸发等。一是按照传统的自然养护法，若在气候干燥、工程环境炎热情况下，在混凝土脱模后就需要进行养护工作，并且应同时采用无遮盖洒水养护和草帘遮盖洒水养护的方式；二是养护时间为21～28d，浇水次数覆盖物的保湿能力和气候情况决定，必须始终保持混凝土具有足够的湿润，安排专人养护；三是实践表明，无遮盖洒水养护比遮盖加洒水养护的强度增长要慢；四是究其原因主要是因为构筑物表面的持水性较差，水源不便，养护质量难以控制，很难达到养护要求，严重影响了水利工程中构筑物混凝土的质量；五是在无风或微风的情况下，可把塑料膜覆盖在混凝土上面进行养护，让塑料膜保持住混凝土中的水分，以满足混凝土强度增长的需要。但是，从养护效果的检验来看，这种方法也具有很多问题，无法使混凝土强度均匀性的要求得到满足，保证率较低；五是在这种情况下，混凝土养护剂便成了新宠，在混凝土养护中非常受欢迎，特别是在水利工程混凝土养护中得到了广泛的应用；混凝土养护剂最先是靠从国外引进的，后来因为成本太高，在水利工程混凝土养护中的应用受到了一定的限制；六是随着社会发展，我国开始自行生产混凝土养护剂，并达到了国际先进水平标准。混凝土养护剂能够使混凝土强度的均匀性满足养护要求，消除了塑料膜覆盖和自然养护方法管理难度大、养护效果无法保证的缺点，成为非常受施工单位欢喜的方法。
2 混凝土养护剂使用的应用
混凝土浇捣密实成型后，逐渐凝结硬化，具有一定的强度和耐久性，这个过程主要是由水泥的水化作用来实现的．水泥的水化作用好坏与快慢与混凝土的环境温度、湿度及养护效果有密切的关系，尤其是早期养护，如果养护时间短或养护期内不能经常保持在湿润状态，混凝土内的水分会迅速蒸发，混凝土表面因干缩而产生裂缝或形成毛细网透气渗水，使混凝土的抗渗性急剧降低．采用养护剂养护，由于保证了良好的水化热作用，生成晶态或胶态水化物，阻塞混凝土的毛细管道，降低混凝土内部的空隙率，增强混凝土的密实性，从而获得良好的抗渗性、抗冻性及耐久性．在一般工程环境条件下，要较好养护现浇混凝土，无论采用哪一种方法，只要能够按照相应的养护要求去做，从理论上是完全可以的，然而现实中往往做不到，特别是在炎热、干旱环境下，自然养护说来简单，做法明了，但要在混凝土养护期保持湿润状态却非常不容易，难在用水不便，有的结构难以覆盖与洒水，一般不便于监督，易习惯地进行象征性养护，养护次数与保湿程度不够，要真正达到自然养护的各项标准，其代价高于其它任何一种现场养护方法． 塑料膜包裹或覆盖法，原理成立，但不能很好地贴在混凝土表面，一般条件下不易做到天衣无缝．混凝土中水分蒸腾，吸附于塑料膜下面，混凝土养护保证率低，难以达到应有效果。同强度等级混凝土试块采用不同养护方法效果与经济性比较表明：养护剂养护的试块28 d 强度接近或基本达到标准养护强度值；塑料膜包裹养护的试块28d强度，最高值与最低值相差较大，均匀性较差；无覆盖洒水养护的试块28d强度值最低。可以认为，养护剂养护的混凝土质量均匀，各组试件强度差异小，保证率大，是最有效的养护方法根据广泛的实践经验分析与总结，混凝土养护剂养护与其他各种现场养护方法相比，具有以下优点：施工操作简便，现场清洁，交叉作业干扰小；有效降低混凝土养护成本和劳动强度，节约费用50％以上；养护后的混凝土构筑物表面水泥色泽加深，观感良好；便于检查与控制养护质量，从而有效提高养护质量的保证率；对难以用洒水及覆盖方法养护及在干旱缺水地域的混凝土结构具有事半功倍的效果；节约工程用水，避免浪费水资源。
结论
水利工程混凝土施工技术在应用中呈现出良好的发展态势，我们应不断探究，创新方法，提高施工水平，以便更好地促进水利工程混凝土施工技术的应用和发展。
参考文献：
关键词：高强混凝土；外加剂；塑性裂缝
0 引言
塑性裂缝是混凝土施工中必须要高度重视的问题，若混凝土出现塑性裂缝，将会对混凝土施工产生极为不利的危害，因此，需要我们重视混凝土塑性裂缝的问题，并通过采取添加相应的外加剂，对混凝土塑性裂缝进行防治。基于此，本文就外加剂对混凝土塑性裂缝的影响进行了探究，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 原材料和试验方法
1.1 原材料
砂子：细度模数为2.7；碎石：5～18mm连续性级配；水泥：52.5级普通硅酸盐水泥；减缩剂：聚羧酸高效减水剂；膨胀剂：钙矾石类膨胀剂；减缩剂：聚氧乙烯类减缩剂；内养护剂：超吸水聚合物，均由某建材有限公司提供。
1.2 试验方法
刀口约束平板法试验参考规范早期抗裂试验进行，使用刀口约束早期开裂试验模具，此实验模具由六排角钢提供约束；试验在温度为20℃、相对湿度为60%的房间内进行，混凝土倒入开裂模具后，用抹子将试件表面抹平，保证风扇的风速达到5m/s。24h后用40倍读数显微镜读取最大裂缝宽度，用钢尺量取裂缝长度，并计算裂缝总面积。
本文先测定了不掺加任何外加剂的HSC基准组的塑性开裂，然后在此基础上对比研究了单掺膨胀剂、减缩剂和内养护剂的塑性开裂趋势。
2 结果与分析
2.1 配合比与试验结果
试验按照膨胀剂（EA）掺量8%、12%，减缩剂（SRA）掺量0.5%、2.0%，内养护剂（SAP）掺量0.04%、0.40%进行配合比设计，设计强度为C80，配合比及试验结果见表1所列。
2.2 膨胀剂对高强混凝土塑性开裂的影响
从图1中可以看出，EA8%组最大裂缝宽度只降低了0.08mm，裂缝总面积仍为基准组的92.7%。EA10%组最大裂缝宽度为0.38mm，比基准组只降低了1mm，裂缝总面积为132mm2，是基准组的3%。
膨胀剂的作用原理是吸水膨胀产生膨胀应力来抵消高强混凝土收缩产生的收缩应力，而膨胀剂遇水立即开始膨胀，在混凝土抗拉强度尚未发展的情况下降混凝土拉裂，从而导致膨胀剂的作用没有发挥出来。因此效果较差。
2.3 减缩剂对高强混凝土塑性开裂的影响
从图2中可以看出，减缩剂对高强混凝土的抑制作用要明显好于膨胀剂，基准组24h最大裂缝宽度为0.48mm，裂缝总面积为151.2mm2。SRA0.5%最大裂缝宽度为0.17mm，裂缝面积为60mm2，下降了60%，SRA2.0%最大裂缝宽度只有0.12mm，裂缝面积为40.1mm2，只有基准组的26.5%。
减缩剂是通过减小混凝土孔隙水压力来达到减小收缩应力的效果，虽然减缩剂具有一定的缓凝作用，对高强混凝土抗拉强度的发展不利，但是这种作用相比减缩带来的有利效应来说，是不显著的。因此减缩剂呈现良好的减小塑性开裂的效果。
2.4 内养护剂对高强混凝土塑性开裂的影响
从图3中可以看出，内养护剂对高强混凝土塑性开裂的降低效果在膨胀剂和减缩剂之间。SAP0.04%相比基准组来说，最大裂缝宽度降低了0.06mm，裂缝总面积降低了35.6%。SAP0.40%最大裂缝宽度降低了0.12mm，裂缝总面积只有基组的60.4%。
内养护剂预先吸收的水分在水泥水化的过程中会缓慢的释放，这样可以减小毛细孔水压力的发展，从而减小高强混凝土的早期收缩，虽然内养护剂的掺入也会带来一定的缓凝作用，但是这种作用相对较弱，因此内养护剂可以达到增强混凝土塑性抗裂的效果。
3 结束语
综上所述，混凝土塑性裂缝的发生是由于混凝土表面水分蒸发所引起毛细管内力增大而引起的，因此，若要通过外加剂进行防治吗，就必须了解各种外加剂对收缩开裂的影响，才能应对实际中所遇到的各种情况。我们需要正确使用混凝土外加剂，以减少混凝土收缩开裂，从而提高工程质量。
参考文献
[1]李悦、阮大威.不同外加剂对混凝土抗裂性能的影响[J].混凝土.2014（05）.
[2]崔东霞、费治华、姚海婷.粉煤灰与化学外加剂对高性能混凝土开裂性能的影响[J].混凝土与水泥制品.2011（04）.
[3]王海阳、杨长辉、陈科.高强混凝土塑性收缩开裂抑制措施研究[J]. 低温建筑技术.2005（02）.
1.1、合理配置钢筋
欲控制桥梁工程混凝土的开裂，需要合理的配筋设计。实际混凝土工程由荷载引起的开裂及其开裂宽度主要是通过合理的配筋来控制，常用的控制指标有最小配筋率、钢筋最大直径、钢筋最大间距、箍筋布置等。在桥梁混凝土结构设计中，除了要依据设计规范满足结构承载力的要求进行配筋外，还要考虑减少或抑制收缩裂缝的要求，按照以上控制指标进行配筋。
1.2、合理确定混凝土强度等级
在桥梁混凝土工程施工中，混凝土强度等级高，水泥用量越大，混凝土内部温度越高，造成混凝土结构内外温差过大，从而引起结构开裂。尤其是对于大体积混凝土，混凝土强度等级控制更为重要，应在满足抗弯及抗剪切的设计要求下，尽可能采用C20～C35级的混凝土。
1.3、合理设置伸缩缝与后浇缝
除了结构设计措施控制裂缝外，混凝土浇筑方案设计对控制裂缝也有重要作用。混凝土浇筑体积越大，施工中产生的温度应力也越大，也就越容易发生开裂，可通过合理设置伸缩缝和后浇缝来控制开裂。根据现行《混凝土结构设计规范》规定，对于处于室内或土中的现浇钢筋混凝土连续式结构，伸缩缝的最大间距为55m；对于露天钢筋混凝土连续式结构，伸缩缝的最大间距为35m。然而，永久式伸缩缝会给结构带来一定的危害，在些重大工程中可采用后浇缝的办法控制裂缝。
2 材料选择
2.1、水泥
一般地，为降低混凝土水化热，混凝土桥梁工程中采用中、低热硅酸盐水泥，在使用前应进行水化热分析，并检测其碱含量及化学成分。水泥中熟料C3A的含量不宜超过8％，水泥细度不超过350／，游离CaO含量不宜超过1.5％，氯离子含量不宜超过水泥质量的0.2％，水泥含碱量不宜超过水泥质量的0.6％。混凝土内总含碱量不应超过3.0／m3。混凝土中胶凝材料最小用量应大于300／m3，最大用量不宜超过400／m3，最大水胶比为0.50。
2.2、粉煤灰
工程中采用的掺和料必须保证品质稳定，应有相应的检验证明和产品合格证。矿物掺和料中不应含放射性物质、可溶性有毒物质或其它对混凝土品质有害的物质。为进一步降低水化热，可掺入优质粉煤灰取代水泥，混凝土的工作性也可得到改善。粉煤灰烧失量应尽可能低，三氧化硫含量不大于3％，需水量比不宜大于105％。取代量应不少于胶结材料总量的20％，当掺量超过30％以上时，水胶比不宜大于0.42。
2.3、外加剂
混凝土配制中掺入的外加剂应具有减水、保塑、缓凝、泵送等功能。外加剂供应商应提供推荐掺量及其相应的减水率、主要化学成分、氯离子含量和含碱量，以及施工注意事项、掺和方法和成功使用证明等信息。当混合使用多种外加剂时，应事先进行专门检验，确保它们之间的相容性。外加剂中氯离子含量不宜大于混凝土中胶凝材料总量的0.02％，高效减水剂中硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15％。
3 施工工艺控制
3.1、施工控制
桥梁工程大体积混凝土施工应进行三方面的控制：(1)控制混凝土配合比。混凝土配合比是进行混凝土工程应力计算和温度控制的主要依据，施工中可通过配合比的设计来降低混凝土的内部温度，减少内外温差。(2)科学设计泵送浇筑方案。为降低混凝土结构内部可能产生的最高温度，泵送浇筑施工是重要的控制工序，浇筑前应结合结构特点设计适宜的浇筑方案。对于大体积混凝土，浇筑中还要做好面层处理，防止大体积混凝土产生干燥收缩裂缝。(3)重视后期养护。浇筑完毕应结合混凝土内部的温度变化，实施科学的养护技术，控制内外温差，避免混凝土内部应力过大致使混凝土开裂。
3.2、混凝土成型工艺
根据桥梁结构的特点，混凝土浇筑方式可采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，严禁设置施工缝。浇筑施工需在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕，层间浇筑最大时间间隔不得大于混凝土的初凝时间。在浇筑进度安排上应尽量做到薄层、短间歇、均匀上升。
3.3、温度监控与养护
温度监控是控制混凝土开裂的重要措施，混凝土到达施工现场开始温度监控，将实测温度与设计温度值进行比较，同时记录下大气气温。混凝土浇筑完毕还应严格按预先设计的方案进行实测，以此作为指导混凝土养护的依据。为保证内外温差小于25℃，应及时浇水养护，浇筑后12h内铺盖塑料薄膜和2层麻袋进行保温养护。在升温阶段，混凝土中心与表面都以相同的速度升温，此时混凝土有可塑性，变形引起的应力很小，因此不会产生裂缝。但是，在降温阶段，由于降温梯度过大，容易造成温差应力过大而使混凝土开裂。因此，应适当减慢降温速率，并保证一定的温和湿度。
4 混凝土施工技术保证措施
混凝土桥梁施工中，为保证混凝土施工质量，控制开裂，需采取系统的技术保证措施。浇筑混凝土之前，应认真检查定位夹或保护层垫块的位置、数量及其牢固程度，构件侧面和底面的垫块每平方米至少布置4个，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。为保证钢筋保护层的厚度及钢筋定位的准确性，宜采用工程塑料制作保护层定位法或定型生产的纤维砂浆块。当使用一般的细石混凝土垫块定位保护层的厚度时，垫块的尺寸和形状必须满足保护层厚度和定位的误差限制。垫块的强度应高于构件本体混凝土，水胶比不得大于0.4。为保证混凝土的均匀性，混凝土的搅拌宜采用卧轴式、行星式或逆流式搅拌机，并严格控制搅拌时间。为避免离析和泌水，泵送混凝土的坍落度不宜过大。施工中应派专人记录混凝土运送到工地的时间和出机坍落度、浇筑时间、浇筑时的坍落度、浇筑时气温与混凝土浇筑温度、施工缝划分、混凝土浇注高度的控制以及混凝土的养护方式和养护过程等信息。如果施工中发现裂缝，要记录裂缝出现的时间、部位、尺寸和处理情况。混凝土养护应保证模板连接缝处不至于失水干燥。水养护或湿养护在整个养护期内不得间断。对于水胶比低于0.45的混凝土和大掺量粉煤灰混凝土，在施工浇筑大面积构件时，应尽可能减少暴露的工作面，并在浇筑后立即用塑料薄膜紧密覆盖，防止表面水分蒸发；在进行搓抹表面工序时，可卷起塑料薄膜并再次覆盖，终凝后可撤除薄膜，进行水养护。
关键词：公路工程高强混凝土控制方法
中图分类号： U412 文献标识码： A
1 前言
强混凝土在公路工程中有着强劲表现，使之成为公路、水利等其他行业部门研究和推广应用的新技术之一，高强混凝土的研究和开发具有广阔市场前景，其相关技术将被广泛应用于建筑、铁路、桥梁、隧道、水利等项目中。
2 高强混凝土的优越性能
2.1 高强混凝土具有一定的强度和高抗渗能力。普遍认为高性能混凝土一定是C50高强混凝土。另一种观点认为高强度混凝土，必须是高强混凝土，例如水工结构、要求不高于 C30 左右，但耐久性的懈求也很高。一般要求15mm立方体标准强度值高于60MPa。
2.2 高强混凝土具有高耐久性。混凝土在成型过程中不易分层、不易离析，易充满模型等特性取决于混凝土拌和物较高的流动性。对于泵送混凝土不但要符合以上三点特性，同时还要具备良好的可泵性、自密实性能。混凝土高耐久性主要包括：密实性好、抗冻性好、抗渗性好、抗碳化能力强、抗腐蚀能力高、耐磨性好等。使用年限大于设计基准期，是普通混凝土的3到10倍，可达上百年。
2.3 高强混凝土具有高体积稳定性。高强混凝土在硬化早期有较低的水化热性，硬化后期有较小的收缩变形性。体积稳定性包括以下三种，一是收缩变形，混凝土在凝结过程中的变形现象；二是弹性变形、蠕变变形等，即混凝土在负荷后发生的体积变形；三是温度变形，是混凝土在温差作用下的体积变形。混凝土这三种性能直接影响公路桥梁的受力性质从而严重影响公里桥梁的安全性。
2.4 高强混凝土具有轻质性。伴随科学技术的不断进步，许多现代化桥梁逐渐向跨度更大、桥身更长和更轻方向发展。普通混凝土自重过大的缺陷已无法满足这种需求，而高强混凝土能够减轻梁体自重，增大桥的跨越能力，抗震能力好等优势使得高强混凝土无疑是以后桥梁建设上的首选材料和主要材料。因此高强混凝土特别适应于桥梁结构向大跨、重载、轻质、耐久方向发展的今天。
3 高强混凝土在公路工程中的配制方法
3. 1 原材料选择
① 水泥。根据实际公路工程的要求，对高性能混凝土强度等级作出要求; 混凝土标号要同水泥矿物成分和细度保持一致。② 集料。集料的选择要能够真正起到对高性能混凝土强度进行强化的作用，而且要在水灰较小时，能够确保其密实度。③ 外加剂。外加剂的添加对于高强混凝土而言是必须的，同时要保证能够与水泥相融合; 外加剂能够对混凝土凝结时间进行控制，使混凝土耐久性和密实度增强，坍落度降低。④ 掺和料。在提高混凝土各项性能方面，掺和料发挥着重大作用。公路工程中，高强混凝土添加适量的掺和料，能够改善混凝土的内部化学结构，从而使其耐久性、抗磨性和抗腐蚀性增强。
3. 2 配合比设计
高强混凝土与普通混凝土配比过程大致相同，但配合比参数选择却有不同。由于高强混凝土的工作度和强度等级不同，所选择的参数也有所不同。目前，国内外常用的 HPC 强度为 50 ～ 100 MPa，本文将对这一强度等级要求下的参数选择进行探讨。
3. 2. 1 水泥与水的配比用量
高强混凝土要实现稳定的性能，关键在于水泥和水的配合比用量。在公路工程施工过程中，要根据骨料种类、坍落度、粒径等实际需求来确定水泥和水的配比。有研究表明，C60 ～ C100 的高强混凝土最大用水量的确定要充分考虑流动度的要求，如果坍落度为70 ～ 120 mm 的塑性混凝土，最大用水量要控制在 90～ 130 kg / m3; 如果坍落度为160 ～220 mm 的流动性混凝土，则最大用水量应为 110 ～ 150 kg/m3。实际施工中，水泥用量大多在 330 ～450 kg/m3。
3. 2. 2 高效减水剂
使用高效减水剂是为了使高强混凝土的黏聚性得到提升。一般情况下，其使用量要占到凝胶材料总重量的 0. 5% ～2. 0%。如果混凝土掺有硅灰，高效减水剂的剂量要相对提高。
3. 2. 3 掺和料
Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的使用量要控制在 15% ～ 30%，硅灰控制在 5% ～ 15%，磨细矿渣控制在 20% ～ 30%范围内，UEA 为 8% ～ 12%，F 矿粉或石粉为 5% ～10% 。如果混凝土所要求的强度等级降低，可进一步增加粉煤灰和矿渣的掺量。
3. 2. 4 水胶比
对于高强混凝土强度设计，关键因素是水胶比。实际公路工程施工中，要在充分考虑施工要求、设计标准的前提下，确定水胶比。大多数高强混凝土的掺和料都不止一种，其强度等级同水胶比呈现负相关的关系。C60 ～ C100 的高强混凝土的水胶比大多在0. 25 ～ 0. 35 范围内，通常不会超过 0. 40。
3. 2. 5 砂率
对于高强混凝土流变性和强度等级，砂率的影响作用都较为明显。对砂率进行优化，是实现良好技术效果的有效方法。在公路工程施工过程中，可以根据集料的颗粒级配、总胶结材料用量及泵送要求等，对砂率进行经验性确定。一般而言，高强混凝土的砂率要求越小越好，一般保持在 34% ～ 44%，这是因为砂率的减少，能够减少水泥用量，从而降低施工成本。
4 高强混凝土的施工工艺
4. 1 拌制与运输
高强混凝土的搅拌通常采用强制式搅拌机。其运输最适宜采用搅拌车，如果要利用其他方式运输，必须对坍落度损失是否满足要求进行充分考虑; 如利用泵送施工，可适当掺用粉煤灰，调整砂率，以对泵送性能进行改善。
① 高强混凝土在拌制时，需对用水量进行控制。及时测定砂、石中的含水量，并对用水量以及砂、石用量依照测定值进行调整。采用自动计量装置进行高强混凝土的配料和拌制。如果需要进行人工操作，要对拌和物出机时的均匀性和稳定性进行严格控制。当拌和物出机后严禁加水，如果确实需要，可以添加适量的高效减水剂。
② 高效减水剂可以采用水剂或者粉剂，并且要在拌制的最后阶段掺入。如果采用粉剂，搅拌时间要适当延长，保持不少于 35 s; 如果采用水剂，则要将溶液用水量从混凝土用水量中予以扣除。另外，高效减水剂的选择和使用，一定要有专业人员指导。
③ 高强混凝土拌制完成后要在 5 h 内运到浇筑地点。如果混凝土进行泵送，拌和物从搅拌到入泵的时间不应当超过90 min; 而且在运输过程中，拌筒搅拌速度要保持在 1 ～3 r/min; 卸料前，要让拌筒以 8 ～12 r / min 的速度搅拌 1 ～ 2 min，然后再进行反转卸料。
4. 2 浇筑振捣
浇筑高强混凝土时，要对入模温度、含气量和坍落度进行控制; 混凝土浇筑通常采用分层连续推移方式，分层厚度最好控制在 600 mm 以下; 每次泵送混凝土进行摊铺的时间间隔要小于 90 min。通常，高性能混凝土浇筑振捣所采用的设备主要有表面平板振捣器、附着式平板振捣器和插入式高频振捣棒，在进行振捣时应当尽量控制操作动作，避免与模板、钢筋和预埋铁件产生碰撞，每点的振捣时间根据实际情况确定，当混凝土表面不再沉落、冒气泡和呈现浮浆时，停止振捣。
4. 3 养护工艺
由于高强混凝土的水灰比较小，基本上不会泌水，所以对于高强混凝土的养护显得更为重要。根据有关研究表明，如果不对高强混凝土进行养护，混凝土的强度难以得到提升，特别是掺和粉煤灰的混凝土对养护的需求更高。及时对掺有硅灰的混凝土进行养护，能够有效防止其表面塑性裂纹的产生。在高强混凝土浇筑结束后，应当立即喷洒或涂抹养护剂，或者进行覆盖，以便让混凝土表面能够保持湿润，养护时间不应少于14 d。在养护期间，要有效避免混凝土开裂现象，提高混凝土的强度。混凝土内部温度控制在 75℃以下，尽可能缩小混凝土内部表面的温差，因此需要对影响表面温度的环境因素进行控制，防止引起表面温度的剧烈变化。
5 施工质量控制
5. 1 施工前控制
① 进行原材料，包括水泥、水、集料、高效减水剂和粉煤灰等的质量检验，合理确定各种原材料的配合比。② 对施工人员进行技术培训，要求持证上岗，并进行技术交底工作.③ 对施工设备进行控制，施工设备选择要依据公路工程的实际需求，并及时定期检修、维护和保养。
5. 2 施工中控制
① 对高强混凝土搅拌的质量控制。严格控制原材料的投放顺序、原料的搅拌时间及配制量。② 运输混凝土过程中，要对运输距离进行控制，尽量缩短运输时间; 运输混凝土的罐车要配有降低坍落度损失的隔热措施，严防漏浆现象。③ 浇筑混凝土时，要对环境温度及混凝土水化热对混凝土坍落度和强度造成的影响予以重视。在炎热天气进行高强混凝土大量施工时，需采取有效措施降低混凝土温度，控制混凝土坍落度。④ 对高强混凝土的养护，要严格依照事先制定的养护办法进行。
5. 3 施工后控制
这一阶段的质量控制，主要就高强混凝土的强度验收工作而言，检验其能否符合施工要求，如有必要，可以进行影响耐久性的抗渗性和抗冻性的试验。根据公路工程施工的具体情况，抽取多组标准立体试件，分别在相同的养护条件下进行标准养护。在养护28 d、56 d 后分别对试件进行抗压强度试验，以试验结果为参考进行验收。这种试件养护试验能够为实际的施工养护提供参考依据。
6 结语
随着配置方法、施工工艺和质量控制措施的不断完善和发展，高强混凝土将具备更为稳定、良好的性能，在公路工程施工中将得到越来越广泛的应用，因此要求不断地进行研究和经验总结，提升应用水平。
参考文献
［1］中国土木工程学会高强混凝土委员会 . 高强混凝土结构设计与施工指南［Z］． 北京: 中国建筑工业出版社，1994.
［2］郦少义，芦杰 . 公路桥梁施工中高性能混凝土的应用分析［J］. 价值工程，2010，( 4) : 245.
［3］赵纪青 . 高性能混凝土在桥梁建设中的应用探讨［J］. 商情，2010，( 17) : 138.
