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冬期施工工程质量管理业务讲座大连市建设工程质量监督站2012年12月1日主讲：曹继锋规范开展冬期施工的必要性及重要性：1、混凝土拌和物的凝结和硬化，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度随着温度的高低而变化。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低时，水化作用减慢，强度增长放缓；2、水变成冰后，体积增大，同时产生冰胀应力。应力值常常大干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而降低强度。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，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，降低混凝土的密实性及耐久性。规范开展冬期施工的必要性及重要性3、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。混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。4、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，获得初期强度较高的混凝土解冻后，后期强度几乎没有损失。而对于预养期短，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。1.总则2.术语3.建筑地基基础工程4.砌体工程5.钢筋工程6.混凝土工程7.保温及屋面防水工程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1.0.3本规程冬期施工期限划分原则是：根据当地多年气象资料统计，当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工，当室外日平均气温连续5d高于5℃即解除冬期施工。当未进入冬期施工前，突遇寒流侵袭气温骤降至0℃以下时，为防止负温产生受冻，亦应按冬期施工的相关要求对工程采取应急防护措施。北方地区大中城市气温统计资料序号城市名称日平均最高最低温差（℃）平均气温为5℃时最低气温（℃）序号城市名称日平均最高最低温差（℃）平均气温为5℃时最低气温（℃）1海拉尔14-210太原14-22哈尔滨12-111郑州14-23牡丹江14-212呼和浩特14-24长春12-113西安1005沈阳12-114银川12-16大连10015兰州1007北京12-116青岛1008天津12-117乌鲁木齐1009济南12-118拉萨16-31.0.4凡进行冬期施工的工程项目，应编制冬期施工专项方案；对有不能适应冬期施工要求的问题应及时与设计单位研究解决。2.0.2受冻临界强度：冬期浇筑的混凝土在受冻以前必须达到的最低强度。2.0.3蓄热法：混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化放热，并采取适当保温措施延缓混凝土冷却，在混凝土温度降到0℃以前达到受冻临界强度的施工方法。蓄热养护暖棚施工2.0.4综合蓄热法——掺早强剂或早强型复合外加剂的混凝土浇筑后，利用原材料加热以及水泥水化放热，并采取适当保温措施延缓混凝土冷却，在混凝土温度降到0℃以前达到受冻临界强度的施工方法。2.0.11负温养护法——在混凝土中掺入防冻剂，使其在负温条件下能够不断硬化，在混凝土温度降到防冻剂规定温度前达到受冻临界强度的施工方法。（取消“不加热也不作蓄热保温养护”的规定）2.0.13起始养护温度——混凝土浇注结束，表面覆盖保温材料完成后的起始温度。防冻剂可其成份可分为强电解质无机盐类（氯盐类、氯盐阻锈类、无氯盐类）、水溶性有机化合物类、有机化合物与无机盐复合类、复合型防冻剂（减水、防冻、引气、早强）。在相同的负温下,水结冰后晶体完整而坚硬,产生一定的体积膨胀。而掺有防冻剂的溶液在同样的温度下,只形成细碎的冰晶被周围过冷的液体所包裹。冰晶无色而液体呈褐色,体积无明显变化,在显镜下观察到的冰晶细小而分散,呈海绵状的多孔疏松体,结构中有空洞和缺陷,中间包裹着液体。对混凝土这样的多孔材料,其本身就具有较多的孔隙,在混凝土的结构孔隙中同时存在着冰晶和过冷液体,由于外加剂对冰晶的干扰作用使冰晶形态变异,产生的冰晶体积细小,晶体有缺陷,形不成冻胀应力或只有很小的冻胀应力,这样即使混凝土内部有部分的水结冰也不致造成破坏。防冻剂工作原理防冻效果评价3.1.1冬期施工的地基基础工程，除应有建筑场地的工程地质勘察资料外，尚应根据需要提出地基土的主要冻土性能指标。（一般勘察资料中不给出标准冻深和定性的划分地基土的冻胀类别。本条特规定应根据工程需要，经勘察提出地基土的主要冻土指标，如冻土层实际厚度与分布、各层冻土的含水量、冻胀性或融沉系数等，便于基础设计与冬期施工。）3.2.4土方回填时，每层铺土厚度应比常温施工时减少20%～25%，预留沉陷量应比常温施工时增加。（本条规定了土方回填时的铺填厚度和预留沉陷量与常温时的差别，是为了提高冬期回填土密实度。）对于大面积回填土和有路面的路基及其人行道范围内的平整场地填方，可采用含有冻土块的土回填，但冻土块的粒径不得大于150mm，其含量不得超过30%。铺填时冻土块应分散开，并应逐层夯实。（对于大面积回填土和有路面的路基及其人行道范围内的平整场地填方，可以采用部分冻土回填，但限制其尺寸和含量，以保证冻土融化后均匀融沉。）3.4.5灌注桩的混凝土施工应符合下列规定：①混凝土材料的加热、搅拌、运输、浇筑应按本规程第6章的有关规定执行；混凝土浇筑温度应根据热工计算确定，且不得低于5℃；②地基土冻深范围内的和露出地面的桩身混凝土养护，应按本规程第6章的有关规定执行；③在冻胀性地基土上施工时，应采取防止或减小桩身与冻土之间产切向冻胀力的防护措施。4.1.5砂浆试块的留置，除应按常温规定要求外，尚应增设一组与砌体同条件养护的试块，用于检验转入常温28d的强度。如有特殊需要，可另外增加相应龄期的同条件试块。本条规定留置同条件砂浆试件一组，主要是为施工单位控制冬期砌筑的砌体质量之用，检查强度增长情况，作为施工过程中质量监控的一种手段，不作为验评条件。4.2.3当设计无要求，且最低气温等于或低于-15℃时，砌体砂浆强度等级应较常温施工提高一级。“砌体砂浆强度等级应较常温施工提高一级”。根据研究表明，当气温低于-15℃时，砂浆受冻后强度损失约为10%～30%，为保证工程质量，特规定不论是承重砌体结构还是非承重砌体结构，当采用外加剂法在低于-15℃时施工时，砌体砂浆强度应提高一级，提高砌筑砂浆设计强度保证率。4.3.3砌体在暖棚内的养护时间应根据暖棚内的温度确定，并应满足表4.3.3的规定。砌体的暖棚法施工，相当于常温下施工与养护。表4.3.3给出的养护时间是砂浆达到设计强度等级值30%时的时间，此时砂浆强度可以达到受冻临界强度。之后再拆除暖棚或停止加热时，砂浆也不会产生冻结损伤。暖棚内温度（℃）5101520养护时间（d）≥6≥5≥4≥3表4.3.3暖棚法施工时的砌体养护时间5.1.1钢筋调直冷拉温度不宜低于-20℃。预应力钢筋张拉温度不宜低于-15℃。5.1.5当环境温度低于-20℃时，不得对HRB335、HRB400钢筋进行冷弯加工。5.2.9钢筋负温电渣压力焊应符合下列规定：4焊接前，应进行现场负温条件下的焊接工艺试验，经检验满足要求后方可正式作业。6.1.1冬期浇筑的混凝土，其受冻临界强度应符合下列规定：①采用蓄热法、暖棚法、加热法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，其受冻临界强度不应小于设计混凝土强度等级值的30%；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，不应小于设计混凝土强度等级值的40%；②当室外最低气温不低于-15℃时，采用综合蓄热法、负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应小于4.0Mpa；当室外最低气温不低于-30℃时，采用负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应小于5.0Mpa；③对强度等级等于或高于C50的混凝土，不宜小于设计混凝土强度等级值的30%；④对有抗渗要求的混凝土，不宜小于设计混凝土强度等级值的50%；⑤对有抗冻耐久性要求的混凝土，不宜小于设计混凝土强度等级值的70%；⑥当采用暖棚法施工的混凝土中掺入早强剂时，可按综合蓄热法受冻临界强度取值；⑦当施工需要提高混凝土强度等级时，应按提高后的强度等级确定受冻临界强度。并非水灰比越小的混凝土其抗冻临界强度越低，一般常认为，混凝土中水越少，早期越不容易受到冻害，事实并非如此。那么为什么会有这一结果呢?前苏联克雷洛夫博士指出，冬期养护混凝土时，水分由试体中心部位向边缘部位迁移也是造成混凝土受冻害的主要原因之一，混凝土中毛细管的位差是水分迁移的动力，它与温度差成正比，与毛细管半径成反比。随着水泥用量的增加及其磨细程度的提高，毛细管半径变小。因此，在同样条件下，混凝土的冻结的危险性是随着混凝土强度等级的提高而增加的。6.1.8模板外和混凝土表面的保温层，不应采用潮湿状态的材料，也不应将保温材料直接铺盖在潮湿的混凝土表面，新浇筑的混凝土表面应铺一层塑料薄膜。6.1.10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，预热方法可采用电加热法相关规定进行。6.2.6混凝土在运输、浇筑过程中的温度和覆盖的保温材料，应按本规程附录A进行热工计算后确定，且入模温度不应低于5℃。当不符合要求时，应采取措施进行调整。6.2.7.混凝士浇筑前，应清除模扳和钢筋上的冰雪和污垢。6.2.10大体积混凝土分层浇筑时，已浇筑层的混凝土在未被上一层混凝土覆盖前，温度不应低于2℃。采用加热法养护混凝土时，养护前的混凝土温度也不得低于2℃。6.3.3综合蓄热法施工的混凝土中应掺入早强剂或早强型复合外加剂，并应具有减水、引气作用。6.3.4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2倍～3倍。混凝土在养护期间应防风、防失水。6.7.1混凝土负温养护法适用于不易加热保温，且对强度增长要求不高的一般混凝土结构工程。6.7.2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℃。6.7.3混凝土浇筑后，裸露表面应采取保湿措施；同时．应根据需要采取必要的保温覆盖措施。6.7.4负温养护法施工应按本规程第6.9.3条规定加强测温；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本规程第6.1.1条的规定。6.9.1混凝土冬期施工质量检查除应符含现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204以及国家现行有关标准规定外，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、外加剂溶液和混凝土出机、浇筑、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；④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．并应将记录资料提供给施工单位。6.9.3混凝士养护期间的温度测量应符合下列规定：①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4h～6h测量一次；②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；③采用加热法时，升温和降温阶段应每隔1h测量一次，恒温阶段每隔2h测量一次；④混凝土在达到受冻临界强度后，可停止测温；⑤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《大体积混凝土施工规范》GB50496的相关规定。6.9.4养护温度的测量方法应符合下列规定：①测温孔应编号，并应绘制测温孔布置图，现场应设置明显标识；②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20mm处，留置在测温孔内的时间不应少于3min；③采用非加热法养护时，测温孔应设置在易于散热的部位；采用加热法养护时，应分别设置在离热源不同的位置。6.9.5混凝土质量检查应符合下列规定：①应检查混凝土表面是否受冻、粘连、收缩裂缝，边角是否脱落，施工缝处有无受冻痕迹；②应检查同条件养护试块的养护条件是否与结构实体相一致；③采用电加热养护时