低溫早強耐久混凝土的施工質量控制

胡 濤

為了保證青藏鐵路的安全運營，適應青藏高原氣候多變、凍融循環頻繁等外界不良環境，施工中將低溫早強耐久性混凝土用于青藏鐵路結構工程，經過實踐證明，效果顯著。因此，低溫早強混凝土將在今后的工程建設中廣泛推廣應用。

1 低溫早強混凝土的工作原理

低溫混凝土是指養生溫度在-5℃～5℃，摻加低溫早強高性能外加劑的混凝土，它是由亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、氯鹽或以這些鹽類為防凍組分，與早強、減水、引氣、阻銹等組分復合配制的混凝土，在工藝上它主要采用復合防凍劑，采用原材料加熱和澆筑后的混凝土表面做防護性的簡單覆蓋，使混凝土在溫度較低養護期間硬化，并在規定的時間內達到一定的強度。該種混凝土材料除了具有良好的低溫早強性能外，還必須具有優越的抗凍融破壞，抗堿骨料反應破壞，耐硫酸鹽和鎂鹽腐蝕破壞，抗氯離子侵蝕以及抗風蝕破壞能力，該耐久混凝土從材料的選擇、拌制過程的控制、混凝土的澆筑、養護、拆模等方面均有特殊的要求。

2 原材料的選擇

1)水泥的選擇。我單位在施工時選用的是青海昆侖山水泥有限公司生產的昆侖山牌P.O32.5R水泥。2)細骨料的選擇。我單位在施工時選用北麓河砂場的中砂，該中砂經檢測，各項指標均符合要求。3)粗骨料的選擇。我單位在施工時選用北麓河石場的卵石，該卵石經檢測，各項指標均符合要求。4)施工用水的選擇。攪拌和養護混凝土用水宜選用飲用水。當采用其他來源的水攪拌混凝土時，混凝土用水所含有害物質的量不得超過有關規定。5)外加劑的選擇。外加劑應選用具有早強、減水、防凍、引氣、能細化孔結構等功能的復合型產品，不宜選用液體類產品。

3 施工過程質量控制

3.1 混凝土拌制過程控制

1)耐久混凝土的拌和必須采用集中拌和，集中供應，禁止分散拌和。2)混凝土應采用具有自動計量上料系統強制式攪拌機。干硬性混凝土攪拌時間不宜少于1.5 min，塑性混凝土攪拌時間不宜少于2 min，也不宜超過5 min。3)外加劑摻量必須準確。4)混凝土的水灰比和水泥用量應符合《青藏鐵路高原多年凍土區混凝土耐久性技術條件》的有關規定。5)水及骨料應按熱工計算公式進行熱工計算，和實際試拌確定滿足混凝土澆筑需要的加熱溫度。6)拌制設備宜設在溫度不低于10℃的暖棚內。混凝土的攪拌時間宜較常溫施工延長50%。7)混凝土拌合物的出機溫度應保證其入模溫度控制在5℃左右。

3.2 混凝土運輸過程質量控制

1)混凝土的運輸容器應有保溫措施，運輸時間應縮短，并減少中間倒運。2)運輸設備的內壁應平整光滑，不吸水，不漏水，并應經常清除粘附的混凝土。3)用混凝土罐車運輸混凝土時，宜以2 r/min～4 r/min的轉速轉動，卸料前應以常速再次攪拌。4)混凝土運輸允許延續時間根據出倉溫度的不同而有所不同，當出倉溫度不小于15℃時，運輸允許延續時間為30 min，當出倉溫度在10℃～14℃時，運輸允許延續時間為45 min，當出倉溫度不小于10℃時，運輸允許延續時間為75 min。

3.3 混凝土澆筑過程質量控制

1)混凝土澆筑前，應將模板及鋼筋上的冰雪和污垢清掃干凈，不宜將冰雪直接融化。2)混凝土運至澆筑地點應盡快澆筑，減少熱損失，當混凝土因凝結而降低流動性后，不得二次加水拌和使用。3)混凝土采用機械振搗并分層連續澆筑，分層厚度不得大于30 cm。4)澆筑對凍土層有直接影響的混凝土結構時，混凝土的入模溫度宜控制在2℃～5℃，澆筑在低溫下養護且不與凍土層直接接觸的混凝土結構時，混凝土的入模溫度宜控制在5℃～10℃。

3.4 混凝土的養護及拆模

1)混凝土澆筑后，應及時覆蓋，進行保溫、保濕養護。2)嚴格控制混凝土的養護溫度不低于同外加劑規定的最低使用溫度，當環境溫度低于-5℃時，應采取臨時保溫養護措施，直至混凝土強度達到臨界抗凍，并不得對混凝土灑水養護。3)混凝土澆筑過程中及澆筑完畢后，應注意防寒，具體措施應按熱工計算公式進行計算后確定，結構的邊棱隅角，應加強覆蓋保溫。4)混凝土結構拆模后，應迅速采用塑料布將剛露出的混凝土表層覆蓋，并且保證塑料布內具有凝結水，養護時間不得少于14 d。5)混凝土拆模時的強度必須達到臨界抗凍強度以上，且其表面及棱角不因拆模而受損，方可拆除。6)拆模宜按立模順序逆向進行，不得損傷混凝土，并減少模板受損。

4 低溫早強耐久混凝土施工質量監控

1)核查外加劑使用條件和摻量。2)測定拌合物的出機溫度及坍落度。3)混凝土澆筑后的溫度，3 d內，每2 h測一次，3 d后，4 h測一次，測溫點布置在溫度最高和最低處，溫度計應在測孔放置3 h～4 h，混凝土外部的氣溫和接觸物溫度也應同時測量。4)攪拌站每生產50 m3耐久混凝土，按規定對其泌水率、坍落度、含氣量進行抽檢，保證每批混凝土的拌制質量符合要求。5)對特大橋、大橋、中橋、小橋按要求分部位進行抽檢，及時送總指耐久混凝土試驗中心進行驗證。

5 施工中出現的問題及處理措施

表1 質量檢驗標準及檢驗方法

1)混凝土表面龜裂現象嚴重。混凝土表面龜裂現象是整個混凝土工程的質量通病，高原上混凝土龜裂現象尤為嚴重。防止和預防此類現象的主要措施有:加大養護力度。在混凝土澆筑完成后，及時用塑料布密貼混凝土表面用于保水，再用一層棉氈包裹用于保溫，再用一層有色塑料布包裹。在氣溫較高時要適當對塑料布內進行補水。在養護兩個月之后，將混凝土外露面用MF-1500-Ⅱ型保濕養護液均勻涂抹。實踐證明，該種養護方法較為實用，有效的防止了裂紋的出現及發展。2)抗凍融次數不夠。出現這種情況的主要原因是外加劑的摻量不合適。外加劑具有引氣、減水的作用，引入的氣泡能有效的降低泌水 形成封閉氣孔提高抗凍性。該外加劑減水的作用能保證減少多余的水分留在混凝土中，從而提高密實度，也就提高了抗凍性能。

6 耐久混凝土質量檢驗標準及檢驗方法

具體的檢驗項目及檢驗方法詳見表1。

7 結語

針對青藏高原惡劣的自然環境，施工時，采用了低溫早強耐久性混凝土，由于該耐久混凝土質量檢測周期長，難以作為過程控制手段的特點，因此，需要將耐久混凝土施工過程類比隱蔽工程質量控制模式進行控制管理，用規范的施工工藝及檢測控制制度，保證耐久混凝土施工過程的規范化，從而實現以耐久混凝土目標管理控制耐久混凝土質量的目的。為了建設一條高標準、高質量的鐵路，在施工時牢固樹立質量重于泰山的觀念，嚴格按照有關的設計規范和相關的管理措施進行施工。在日常的混凝土施工中，不斷完善低溫早強耐久性混凝土的施工工藝，為以后同類地區的施工增加一些可借鑒經驗。

[1] 王兵屯.淺析混凝土質量控制[J].山西建筑，2008，34(5):244-245.