低温早强耐久混凝土的施工质量控制

胡 涛

为了保证青藏铁路的安全运营，适应青藏高原气候多变、冻融循环频繁等外界不良环境，施工中将低温早强耐久性混凝土用于青藏铁路结构工程，经过实践证明，效果显著。因此，低温早强混凝土将在今后的工程建设中广泛推广应用。

1 低温早强混凝土的工作原理

低温混凝土是指养生温度在-5℃～5℃，掺加低温早强高性能外加剂的混凝土，它是由亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐、氯盐或以这些盐类为防冻组分，与早强、减水、引气、阻锈等组分复合配制的混凝土，在工艺上它主要采用复合防冻剂，采用原材料加热和浇筑后的混凝土表面做防护性的简单覆盖，使混凝土在温度较低养护期间硬化，并在规定的时间内达到一定的强度。该种混凝土材料除了具有良好的低温早强性能外，还必须具有优越的抗冻融破坏，抗碱骨料反应破坏，耐硫酸盐和镁盐腐蚀破坏，抗氯离子侵蚀以及抗风蚀破坏能力，该耐久混凝土从材料的选择、拌制过程的控制、混凝土的浇筑、养护、拆模等方面均有特殊的要求。

2 原材料的选择

1)水泥的选择。我单位在施工时选用的是青海昆仑山水泥有限公司生产的昆仑山牌P.O32.5R水泥。2)细骨料的选择。我单位在施工时选用北麓河砂场的中砂，该中砂经检测，各项指标均符合要求。3)粗骨料的选择。我单位在施工时选用北麓河石场的卵石，该卵石经检测，各项指标均符合要求。4)施工用水的选择。搅拌和养护混凝土用水宜选用饮用水。当采用其他来源的水搅拌混凝土时，混凝土用水所含有害物质的量不得超过有关规定。5)外加剂的选择。外加剂应选用具有早强、减水、防冻、引气、能细化孔结构等功能的复合型产品，不宜选用液体类产品。

3 施工过程质量控制

3.1 混凝土拌制过程控制

1)耐久混凝土的拌和必须采用集中拌和，集中供应，禁止分散拌和。2)混凝土应采用具有自动计量上料系统强制式搅拌机。干硬性混凝土搅拌时间不宜少于1.5 min，塑性混凝土搅拌时间不宜少于2 min，也不宜超过5 min。3)外加剂掺量必须准确。4)混凝土的水灰比和水泥用量应符合《青藏铁路高原多年冻土区混凝土耐久性技术条件》的有关规定。5)水及骨料应按热工计算公式进行热工计算，和实际试拌确定满足混凝土浇筑需要的加热温度。6)拌制设备宜设在温度不低于10℃的暖棚内。混凝土的搅拌时间宜较常温施工延长50%。7)混凝土拌合物的出机温度应保证其入模温度控制在5℃左右。

3.2 混凝土运输过程质量控制

1)混凝土的运输容器应有保温措施，运输时间应缩短，并减少中间倒运。2)运输设备的内壁应平整光滑，不吸水，不漏水，并应经常清除粘附的混凝土。3)用混凝土罐车运输混凝土时，宜以2 r/min～4 r/min的转速转动，卸料前应以常速再次搅拌。4)混凝土运输允许延续时间根据出仓温度的不同而有所不同，当出仓温度不小于15℃时，运输允许延续时间为30 min，当出仓温度在10℃～14℃时，运输允许延续时间为45 min，当出仓温度不小于10℃时，运输允许延续时间为75 min。

3.3 混凝土浇筑过程质量控制

1)混凝土浇筑前，应将模板及钢筋上的冰雪和污垢清扫干净，不宜将冰雪直接融化。2)混凝土运至浇筑地点应尽快浇筑，减少热损失，当混凝土因凝结而降低流动性后，不得二次加水拌和使用。3)混凝土采用机械振捣并分层连续浇筑，分层厚度不得大于30 cm。4)浇筑对冻土层有直接影响的混凝土结构时，混凝土的入模温度宜控制在2℃～5℃，浇筑在低温下养护且不与冻土层直接接触的混凝土结构时，混凝土的入模温度宜控制在5℃～10℃。

3.4 混凝土的养护及拆模

1)混凝土浇筑后，应及时覆盖，进行保温、保湿养护。2)严格控制混凝土的养护温度不低于同外加剂规定的最低使用温度，当环境温度低于-5℃时，应采取临时保温养护措施，直至混凝土强度达到临界抗冻，并不得对混凝土洒水养护。3)混凝土浇筑过程中及浇筑完毕后，应注意防寒，具体措施应按热工计算公式进行计算后确定，结构的边棱隅角，应加强覆盖保温。4)混凝土结构拆模后，应迅速采用塑料布将刚露出的混凝土表层覆盖，并且保证塑料布内具有凝结水，养护时间不得少于14 d。5)混凝土拆模时的强度必须达到临界抗冻强度以上，且其表面及棱角不因拆模而受损，方可拆除。6)拆模宜按立模顺序逆向进行，不得损伤混凝土，并减少模板受损。

4 低温早强耐久混凝土施工质量监控

1)核查外加剂使用条件和掺量。2)测定拌合物的出机温度及坍落度。3)混凝土浇筑后的温度，3 d内，每2 h测一次，3 d后，4 h测一次，测温点布置在温度最高和最低处，温度计应在测孔放置3 h～4 h，混凝土外部的气温和接触物温度也应同时测量。4)搅拌站每生产50 m3耐久混凝土，按规定对其泌水率、坍落度、含气量进行抽检，保证每批混凝土的拌制质量符合要求。5)对特大桥、大桥、中桥、小桥按要求分部位进行抽检，及时送总指耐久混凝土试验中心进行验证。

5 施工中出现的问题及处理措施

表1 质量检验标准及检验方法

1)混凝土表面龟裂现象严重。混凝土表面龟裂现象是整个混凝土工程的质量通病，高原上混凝土龟裂现象尤为严重。防止和预防此类现象的主要措施有:加大养护力度。在混凝土浇筑完成后，及时用塑料布密贴混凝土表面用于保水，再用一层棉毡包裹用于保温，再用一层有色塑料布包裹。在气温较高时要适当对塑料布内进行补水。在养护两个月之后，将混凝土外露面用MF-1500-Ⅱ型保湿养护液均匀涂抹。实践证明，该种养护方法较为实用，有效的防止了裂纹的出现及发展。2)抗冻融次数不够。出现这种情况的主要原因是外加剂的掺量不合适。外加剂具有引气、减水的作用，引入的气泡能有效的降低泌水 形成封闭气孔提高抗冻性。该外加剂减水的作用能保证减少多余的水分留在混凝土中，从而提高密实度，也就提高了抗冻性能。

6 耐久混凝土质量检验标准及检验方法

具体的检验项目及检验方法详见表1。

7 结语

针对青藏高原恶劣的自然环境，施工时，采用了低温早强耐久性混凝土，由于该耐久混凝土质量检测周期长，难以作为过程控制手段的特点，因此，需要将耐久混凝土施工过程类比隐蔽工程质量控制模式进行控制管理，用规范的施工工艺及检测控制制度，保证耐久混凝土施工过程的规范化，从而实现以耐久混凝土目标管理控制耐久混凝土质量的目的。为了建设一条高标准、高质量的铁路，在施工时牢固树立质量重于泰山的观念，严格按照有关的设计规范和相关的管理措施进行施工。在日常的混凝土施工中，不断完善低温早强耐久性混凝土的施工工艺，为以后同类地区的施工增加一些可借鉴经验。

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