京津城际混凝土冬季施工质量控制（精选6篇）
京津城际混凝土冬季施工质量控制
针对京津城际混凝土冬季施工要求,从混凝土施工各阶段热工计算、原材料储备、混凝土搅拌、运输、养护等各方面介绍了混凝土冬季施工措施,保证混凝土冬季施工质量.
作 者：王军涛 作者单位：铁道第三勘察设计院集团公司,天津,300000刊 名：中国科技博览英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年，卷(期)：“”(13)分类号：U445.57关键词：混凝土 冬季施工
关键词：城际铁路,混凝土,冬季施工
1 工程概况
沪宁城际铁路施工地处苏州、上海地区, 最低相对湿度出现在冬季, 为12%～20%, 极端最低气温-9.8～-4.1℃;冬季会出现低温天气, 尤其是夜晚绝对温度低, 而且还会出现降霜降雪的现象, 对施工生产产生不良影响。
当环境昼夜平均气温 (最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值) 连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃时, 混凝土施工应该采取冬季施工技术。
根据有关气象资料, 本工程所处地区气候一般自12月至次年的2月中旬为冬季施工期。
2 冬季施工准备工作
(1) 认真做好冬季施工的准备工作, 落实有关工程材料、防寒物资、能源和机具设备, 组织所有施工人员学习冬季施工防寒知识, 制定出切实可行的冬季施工防寒施工方案和技术措施, 对管理人员及现场作业人员进行交底。
(2) 根据冬季施工特点, 制定好冬季安全生产措施。完善各类冬季施工记录, 确保数据及过程记录的真实性、及时性和完善性。
(3) 收集气象资料, 随时注意气象预报, 掌握气象信息, 尤其是大风降温降雪, 做好预防工作, 以防气温突变聚降, 造成工程质量、机械设备冻害事故, 当预报有灾害性降雪天气时, 应提前停止混凝土施工。
3 冬季施工技术措施
3.1 混凝土原材料的保温措施
(1) 骨料:贮存要求搭设暖棚, 暖棚三面用砖墙砌筑, 墙体高度不小于1.5m, 墙体与顶棚间用棚布挡护, 出料通道采用活动帘布;为了提升骨料的温度, 在一年中最冷的元月份视实际情况可采取在骨料暖棚中生炉火的设施, 生炉时要设置排烟道, 不得污损材料及环境, 保证骨料不低于0℃, 确保进入拌和机的骨料没有冰块、雪团。
(2) 混凝土原材料加热原则: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, 胶凝材料只保温, 不得加热。
外加剂容器可用电热毯加热并用棉被包裹, 确保外加剂不积冰。
拌合用水加热温度不宜高于80℃, 加热宜采用锅炉或采用在蓄水池安装电热管, 蓄水池要用保温材料密封。
3.2 拌和设备的保温措施
骨料的料斗应搭设密封的暖棚, 保持温度在0℃以上, 防止卸料的门因骨料中渗出的水结冰而出现开关失灵;料斗内未用完的骨料若长时间不用应及时清理干净;搅拌设备宜设在气温不低于10℃的暖棚内。在拌制混凝土前及停止拌制后用高温度的热水冲洗拌和机, 清洗时的污水应做好排水、封闭好沉淀池、防止冻结、定期清理、污水管道保持畅通。
3.3 混凝土配制和搅拌的技术要求
(1) 混凝土配制。 (1) 配制混凝土时, 选用普通硅酸盐水泥, 水泥的强度等级42.5, 水灰比不大于0.5。 (2) 混凝土所用骨料必须清洁, 不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。过筛、清洗过的砂、石料应及时进棚。 (3) 拌合水, 采用井水作为拌制混凝土用水, 为了减少冻害, 应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是:控制塌落度, 加入高效引气型减水剂。
(2) 混凝土搅拌。 (1) 搅拌混凝土前, 应该先经过热工计算, 并先试拌确定水和骨料需要预热的最高温度, 保证混凝土的入模温度不低于5℃。必要时, 对水泥、矿物掺和料、外加剂等进行覆盖保温。 (2) 严格控制混凝土的配合比。投料前, 应先用热水冲洗搅拌机再投料, 投料顺序为骨料、水, 搅拌, 再加水泥搅拌。混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃, 入模温度不得低于5℃。 (3) 混凝土拌和站在蓄水池内接入电热管加热水体, 将水池中的水加热到不超过80℃, 通过出水管进入拌和机, 作为混凝土拌合用水, 从水池到搅拌机的水管路进行包裹保温。砂、石料存放在储料大棚中, 棚内覆盖苫布, 使砂、石温度控制为正温。水泥只保温, 不得加热。 (4) 混凝土尽量选用较小的水胶比和较小的坍落度。为提高其抗冻性, 混凝土搅拌的时间较常温时间施工延长50%左右。 (5) 搅拌设备宜安装在气温不低于10℃的厂房或者暖棚内。搅拌混凝土前及停止搅拌后, 应该用热水冲洗搅拌机鼓筒。
3.4 混凝土运输及养护
(1) 泵送混凝土。 (1) 混凝土输送泵处应架设小暖棚进行保温, 棚内可设置适量的火炉供热。 (2) 为减少混凝土输送过程中的热量损失, 所有直接与冷空气接触的输送管道包括直、弯管接头都采用保温材料 (草袋、麻袋、棉毡布等) 包裹起来。 (3) 冬季气温低, 输送管夹子容易脱扣、断裂, 所以尽量使用长管, 少用弯管, 减少夹子数量。泵送结束后, 应及时清洗, 必须排净管道内剩余的清洗用水。
(2) 混凝土拌和物出机后, 应尽可能缩短混凝土运输时间, 并尽量减少中间倒运环节, 及时运到浇筑地点。在运行过程中, 注意防止混凝土热量散失、表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。运输混凝土的罐车在装入混凝土之前要先用热水冲洗, 不得有冰块、雪团, 罐车外包裹一层或多层棉织物进行保温。
(3) 混凝土入模温度不得小于5℃, 环境负温时, 混凝土的入模温度不应低于10℃。泵送混凝土入模时, 泵体要采取保温措施, 采用搭设暖棚 (内设炉火) , 泵送的管道采用棉被包裹。泵体使用前要用热水预热。
(4) 混凝土振捣完成后, 应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖 (采用土工布、帆布等进行覆盖) , 尽量减少暴露时间, 防止混凝土表面受冻。混凝土带模养护期间, 应采取带模保温包裹等措施进行保湿养护。
冬季拆除模板时, 混凝土与自然气温之差不应超过15℃。当温度差在10～15℃, 拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施, 对暴露面迅速用土工布、帆布覆盖完好, 彼此搭接完整, 内表面应具有凝结水珠。
在任意养护时间, 可采用温热水淋注于混凝土表面, 养护水温度与混凝土表面温度二者间温差不得大于15℃。
混凝土养护期间, 应对有代表性的结构进行温度监控, 定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数, 并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护措施、确保混凝土的内外温差满足要求。
混凝土养护时间, 加强对养护工作的管理和检查, 并对各自混凝土的养护养护期间, 安排专人记录养护和温控情况, 填写测温记录表。
(5) 冬季施工的混凝土, 除应按规范规定制作标准试件外, 尚应根据养护、拆模和承受荷载的需要, 增加与结构同条件养护的施工试件不少于2组。此种试件应在解冻后方可试压。
4 冬季施工安全措施
冬季气候寒冷, 施工现场内冰雪多, 供暖火源多, 用电量大, 冬季施工除应按常温下安全生产的一般规定外, 还应严格执行以下安全保证措施:
(1) 对参加冬季施工的全体员工进行冬季施工安全知识培训, 做好安全技术交底, 制定详细的冬季施工安全制度, 做好各岗位安全职责明确。
(2) 霜雪天后, 及时清理便道便桥、施工场地、上下人员楼梯、工作平台、脚手架上的冰雪, 防止施工人员滑跌, 出现安全事故。
(3) 下班后, 容器、管道内余水全部放干。加强机械设备冬季防寒、防冻、防火、防滑安全管理, 机械设备要使用与气温相适当的防冻剂, 防止冻涨事故发生。
(4) 及时收听、收看气象新闻, 当寒流来临时, 减少外露砼的施工, 并对正在养护的外露砼结构物进行保温。
(5) 作业人员必须佩戴防寒、防冻、防溜、防滑劳动保护用品, 特别试高空作业人员, 必须穿戴防滑鞋和防寒服, 同时栓好安全带, 带好安全帽。以防高空坠落和防冻。
(6) 冬季应加强安全检查, 尤其是注意检查取暖的用电、用火设备, 应符合有关安全规定, 防止出现火灾等安全事故。安排专人负责热源、火源的管理, 供暖设备使用中得离人, 使用完毕后做到人走火灭, 暖棚内、工棚内禁止使用明火取暖。火灾危险地区、人员聚集地区, 配备足够数量的消防灭火器材。加强用电管理, 供用电系统由专业人员安装和管理, 禁止非专业人员随意拆改。经常检查维护供电线路和电力设备, 根据最大用电量检查供电线路和设备是否有足够的容量, 用电设备要采取防漏电措施, 防止触电事故发生。
5 结语
在工程冬季施工过程中, 混凝土施工受气候环境影响最为严重, 要保障工程质量可靠性, 就必须认真做好冬季施工的准备和安全工作, 满足混凝土的技术要求, 保证混凝土冬季施工顺利完成。
参考文献
[1]项玉璞.冬季施工手册.中国建筑工业出版社, 2000.
[2]孟胜国, 等.混凝土冬季施工技术及温度控制.建筑技术开发, 2006, (3) :75-76.
[3]郑力菲.浅谈冬季混凝土施工技术.山西建筑, 2008 (, 11) :158-159.
[4]高金岐, 等.水泥混凝土冬季施工的控制.北京建筑工程学院学报, 2001, (3)
【关键词】混凝土工程;冬季施工;蓄热法;受冻临界强度;质量检验
0.引言
在冬季施工中，长时间的持续负低温，大的温差、降雪和反复的冰冻，给混凝土施工带来一系列的问题：未掺任何外加剂混凝土由于气温下降较快而受冻。不掺任何外加剂混凝土，当气温在0-2℃时即受冻，强度损失在50%以上，而且气温达到正温后强度不再恢复，所以规范规定不掺外加剂的混凝土，室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时，混凝土结构工程应采取冬期施工措施；掺有防冻剂混凝土在负温下受冻，如果气温极速下降，也会出现与未掺防冻剂的破坏现象。
近年来，冬季施工技术取得了很大的进步， 一些新的施工技术不断积累，经验更加成熟，在施工实践中取得了良好的效果，对加快工程建设速度、确保工程质量起了很大作用。但由于部分管理人员对混凝土冬季施工技术了解不够，存在误区，致使冬季混凝土施工外观质量及强度受到了较大影响。
1.混凝土冬季施工外观质量及强度现状分析
1.1工程概况
多氟多科技大厦工程位于焦作市中站区焦克路华阳路北侧，地下1层，地上11层，剪力墙结构，建筑高度为73. 6米，建筑面积为141039.27㎡，2010年10月份开工，工期紧，任务重，为确保工程按期完工，工程主体结构六层及地下车库工程必须进行冬季施工。而2010年是焦作最近几十年较为寒冷的一年，温度比以往同期相差近10℃，对混凝土工程影响比较大。
1.2问题调查
在冬季进行混凝土施工时，由于气温低于混凝土施工的受冻临界温度，对混凝土的施工必须采取系统管理，才能保证混凝土的强度及其耐久性，提高混凝土工程的成型质量。项目部技术人员对公司内部几个剪力墙结构体系的工程冬季施工情况进行了调查，共随机检查了500点，其中不合格点数为43点，占总检查数的8.6%，合格率91.4%。采用排列图对存在的质量问题进行分析，得出混凝土外观质量差与混凝土强度低两项质量问题的累计频率为79%，是造成冬季混凝土施工质量问题的主要因素。
1.3混凝土外观质量差与混凝土强度低的原因分析
针对冬季施工中混凝土外观质量差与混凝土强度低的两项主要质量问题，我们组织技术人员进行了全面的分析和研究，确定了13个末端因素，分别是人员培训不到位、未严格按照配合比施工、混凝土搅拌养护温度无法保证、运输距离远，保温措施不到位、水泥，外加剂，骨料等原材料进场把关不严、混凝土养护措施不到位、末端原因、保温材料不到位、混凝土测温工作不到位、拆模过早、混凝土振捣间距，分层浇筑混凝土厚度过大、脱模剂涂刷不到位、模板质量差、温度太低等。
通过现场调查，现场试验、验证等方法，对分析出来的13项末端原因进行了分析，最终确定影响混凝土强度低及混凝土外观质量差的主要原因共4项，即混凝土养护措施不到位、混凝土测温工作不到位、拆模过早、模板质量差。
1.3.1混凝土养护措施不到位
混凝土达到受冻临界强度前温度不得低于0℃，内外温差不大于15 ℃，通过对现场冬施情况进行检查，发现施工层未采取彩条布进行遮挡，大模板未进行保温，混凝土浇筑完毕后未及时进行覆盖保温， 并且保温部位只采用一层阻燃草帘被进行覆盖，混凝土冬季养护措施不到位。
1.3.2混凝土测温工作不到位
现场设置专门的测温工作人员，测温记录详细真实。对项目部测温工作进行调查，温度计配备齐全，但测温工作人员少，无法满足测温要求，混凝土养护温度无法真实体现，测温记录不具体。
1.3.3拆模过早
墙体模板在砼强度达到1.2Mpa后开始松螺栓，在混凝土温度降至5℃，强度达4Mpa即可拆除，梁、板模板待混凝土强度达到100%方可拆除模板及支撑。通过调查，项目部为了赶进度，未严格控制混凝土拆模时间，存在拆模过早现象。
1.3.4模板质量差
根据设计构件尺寸安装，其安装平整度偏差控制在3mm以内，保证结构构件合模质量。由于项目部所采用的模板部分为旧模板，模板过旧变形导致拼缝过大，存在漏浆，涨膜现象。
2.混凝土冬季施工外观质量及强度的控制措施
2.1加强冬季混凝土施工养护措施
2.1.1钢制大模板保温
墙体钢制大模板背面粘填5cm厚聚苯板用于墙体砼保温。模板上口在混凝土浇注完毕后，由于密布竖向钢筋，采用阻燃草帘被封堵严密保温。
2.1.2水平梁、板保温
水平结构梁、顶板混凝土浇筑完毕及时覆盖，上盖两层防火草帘保温和一层彩条布，二次压面时局部掀开保温材料，并随压面随覆盖。
2.1.3外围结构保温
在浇注混凝土前将外围结构用彩条布封闭，顶板混凝土浇注完毕养护期间在顶板下部每50㎡设置1个燃煤炉。
2.1.4拆模后的混凝土保温
拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料，以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
2.2严格落实冬季施工测温工作
2.2.1测温工作由专职试验员负责，并对其进行测温培训，培训合格后方可上岗。
2.2.2测温工作严格按照方案要求进行，（下转第209页）（上接第200页）测温时间和测温值应详细记录，整理归档。
2.2.3项目部质检人员和栋号技术负责人每天要检查测温记录。每层、每段停止测温后，由技术负责人审阅签字后交主任工程师审阅，及时归档，以备检查。发现问题及时汇报，以采取必要的措施。
2.2.4测温人员应随时与搅拌站、保温人员保持联系，如发现混凝土温度或保温不当引起温度急剧变化或降温过快等情况，应立即向项目技术负责人汇报进行处理。
2.3严格控制混凝土拆模时间
2.3.1砼拆模严格以同条件试块试压结果为依据，并经技术负责人签字批准。
2.3.2墙体模板在砼强度达到1.2Mpa后开始松螺栓，墙模板在混凝土温度降至5℃，强度达4Mpa即可拆除，梁、板模板待混凝土强度达到100%方可拆除模板及支撑。
2.3.3墻模板拆除后，严寒时混凝土表面加临时覆盖，以保证混凝土缓慢冷却。
2.4严格控制模板加工质量
模板的加工质量直接影响到模板的安装质量，在施工前，本小组认真熟悉图纸，并结合相关规范要求，制定了模板加工方案。
2.4.1规划模板加工场地，选调专业加工人员，工程所需模板均采用统一加工。
2.4.2选用优质竹胶板和九夹板，对模板有瑕疵部位应在加工前进行有效的修补。
2.4.3所有模板的加工均须按设计尺寸进行加工，并事先做好放样划墨工作，模板的接缝应加工顺直，最大偏差控制在2mm以内。模板间的螺栓按设计要求拧紧上全，确保有足够刚度和稳定性。
2.4.4模板的加工由专业工长专职管理，对模板的加工质量跟踪检查，进行全过程控制。
2.4.5模板支立完成后，由监理、技术、质检共同检查合格后方可进行混凝土灌筑施工。
3.结束语
多氟多科技大厦工程六层以下施工中，严格落实了上述施工技术措施，我们会同建设单位、监理单位、检测机构对已施工的混凝土外观质量和强度进行了检查，共检查400个点，其中混凝土观感质量80点，合格76点，合格率95%；混凝土强度80点，合格80点，合格率100%；混凝土截面尺寸80点，合格78点，合格率97.5%；混凝土构件轴线位置80点，合格76点，合格率95%；混凝土表面平整度80点，合格77点，合格率96.2%；总合格率达96.7%，冬季施工的混凝土外观质量和强度达到了规定的质量标准，提高了工程的整体施工质量，大大减少了因冬季混凝土施工质量问题而导致的后期投入费用，得到了各参建单位的好评。
实际施工中，混凝土冬季施工质量问题很有很多，控制非常难，因此，在不同的施工过程中，要根据施工工地的实际情况和具备的条件，采用适当的施工方法和控制措施，使冬季混凝土施工达到最佳效果。■
【参考文献】
［１］郭延平.混凝土冬季施工探讨［J］.山西建筑.2008，34(21).
［２］吴维.混凝土冬季施工质量控制要点［J］.科技咨询导报.2007(7).
［３］孙增志.浅论混凝土工程冬季施工保证质量的措施［J］.黑龙江水利科技.2002.
1冬季桥梁工程施工之前的准备工作
1.1对施工所在地的施工环境和气候条件进行充分了解
在进行施工之前要对施工所在地的施工环境和气候条件进行充分了解，向当地人了解是否该地的室外平均气温已经在连续五天都低于五摄氏度，如果已经达到该标准则在进行桥梁的施工时就要按照冬季施工的标准进行施工方案的策划。要对当地的气候变化和气温变化有充分了解，能够对施工地区一周内的天气进行掌握，以此来制定适当的施工计划，防微杜渐，避免由于天气状况而产生突发事件，阻碍施工的进行。
1.2施工技术人员要进行关于冬季施工的培训
施工技术人员在桥梁的施工过程中起着极为重要的作用，经验丰富、技术熟练的施工技术人员是桥梁质量的一个可靠保证。为了桥梁施工过程中顺利进行施工工作，需要在进行施工之前对施工技术人员进行冬季桥梁施工的技术培训。在培训中不仅要对冬季桥梁的施工技术和施工方案的变化向技术人员进行讲解，还要使施工技术人员能够掌握冬季桥梁施工的规律，以避免桥梁施工中产生施工质量安全问题。
1.3使用高质量的施工材料
在进行桥梁的施工工作之前，要注意施工材料的选用，必要时采购人员可以亲自到材料的生产厂家对材料的质量进行检验，确保在施工过程中所应用的施工材料达到了相关的质量标准。在选好施工材料之后，还必须要对材料进行复试，根据当地的气候环境特点来决定材料中外加剂的使用量，一旦外加剂的使用量和材料的选用出现问题，就会对桥梁的施工产生极大的负面影响。
1.4提前编制桥梁的施工技术方案
关键词：混凝土,冬季施工,质量控制,方法
1 质量控制的主要因素
混凝土的强度形成, 主要依赖于水泥的水化作用, 而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外, 还和温度的高低密切相关。水变成冰后, 体积约增大9%, 同时产生约2 500 kg/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 (即早期受冻破坏) 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, 减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力, 从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后, 又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, 混凝土冬季施工质量控制的关键, 就是要保证水在混凝土固结, 尤其是初期强度的形成过程中能始终保持液相, 以保证水化作用的顺利完成。
2 质量控制的主要环节
要保证水能始终保持液相, 从而促进水化作用顺利完成, 就需要控制好以下几个主要环节:1) 要通过提高原材料的温度确保拌合物出机温度不低于10 ℃;2) 要尽量减少混凝土运输过程中的热量损失, 确保入模温度不低于5 ℃;3) 要采取一定措施, 保证混凝土养生期间不受冻。
3 质量控制的主要方法
为达到以上目的, 主要可使用以下几种方法:
1) 调整配合比。水泥宜选用普通硅酸盐水泥, 每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300 kg, 水灰比不应大于0.5。
2) 加热原材料。首先, 要保证骨料必须清洁, 不含冰雪、冻块及其他易冻裂的物质, 平时则应覆盖保存。其次, 应满足拌合物搅拌合成后所需要的温度。当材料原有温度不能满足需要时, 首先考虑对拌合用水加热, 但最高温度不得超过80 ℃;仍不能满足需要时, 考虑对粗细集料加热, 但最高温度不得超过60 ℃;水泥只能保温, 不准加热。第三, 严格控制混凝土水灰比, 由骨料带入的水分应从拌合水中扣除。同时, 要适当延长拌合时间, 应取常温拌合时间的1.5倍。
3) 保温运输。混凝土输送车采取毡布或棉被进行包裹保温, 以减少混凝土运输过程中的热量损失。
4) 浇筑及养生。混凝土浇筑前, 应清除模板和钢筋, 特别是新老混凝土 (如两层基础间、基础与台身连接处) 交接处的冰雪及垃圾。分层浇筑的混凝土, 已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前, 不应低于2 ℃。
对现浇混凝土, 浇筑完成后要及时裹覆。应先覆盖塑料薄膜, 上部再覆草袋、麻袋等保温材料。保温材料的铺设厚度为:一般情况下0 ℃以上铺一层, 0 ℃以下铺两层或三层。有条件时, 除对混凝土裹覆, 还应用钢管、帆布等搭设暖棚, 并在其中放置火炉等加热, 以进一步提高保温效果。
对预制混凝土, 必须搭设暖棚、采取加热及保温措施, 同时要对暖棚内温度每2 h进行一次观测, 并做好记录。
严格贯彻落实各项质量保证措施, 能很好的保证混凝土冬季施工质量及强度, 从而为科学缩短工期提供有力支持。
参考文献
某炼铁、炼钢中薄板坯短流程连铸、连轧联合生产线，包括3200m3大型高炉，250t顶底复合吹炼转炉、铁水脱硫扒渣、LF钢包精炼炉、RH-TB真空处理装置、双流中薄板连铸机、2150热轧带钢生产线及4#冷轧生产线组成的综合生产工艺线。
三座转炉为大型钢筋混凝土筏式基础，长×宽×高(L•B•H/H2/H3=99.60×35.40×14.635/14.302/10.902)m。底板厚2000mm，厂房柱基础为杯口基础，设在底板上，混凝土强度等级为C30，包括转炉基础、钢水罐车基础-2500mm以上采用C30。耐热度为300℃耐热度混凝土，总量近18000m3，既是普通与耐热混凝土两个品种构筑的超大体积混凝土，又处在正负温交替气候条件下施工。所以其温度应力与裂缝控制成为施工成败的关键技术。
2 超大体积混凝土冬期施工
大体积、超大体积混凝土正因为尺寸相当大，蕴藏在其结构中心的水泥水化热引起结构内外温差的应力大于结构混凝土本身抗拉强度而产生的裂缝。避免这种裂缝的产生，一是控制温度应力；二是使得这种应力得以释放。
笔者在某高炉基础大体积(约680m3)混凝土施工中测得其龄期一温度曲线，并模拟这一温度曲线计算所得各龄期结构混凝土应力对比。
表1超大体积混凝土按内部温度模拟养护
大体积混凝土结构3d7d14d21d28d
各龄期d/℃32.739.043.342.941.4
A/MPa劈裂抗拉0.91.62.22.52.9
B/MPa劈裂抗拉0.51.11.61.82.2
注:A为模拟温度养护混凝土各龄期强度(MPa)；B为结构计算混凝土各龄期强度(MPa)。
由表1可看出:7d(即矿渣或低热水泥放热峰时段，抗压和劈裂抗拉强度A是B的2.36倍和1.78倍，28d，A是B的1.61倍和1.22倍。表明模拟养护大体积混凝土比标养大体积抗裂能力大为提高。
因此，可利用大体积混凝土本身水化热，改善其本身湿热(约35～48℃)养护条件，提高其早、中期强度机理，大幅度降低单方水泥用量而不降低最终(如60d强度)。另一方面通过适量掺入微活性(水渣微粉、粉煤灰)超细粉借助火山灰效应，增加硅酸盐水化物C-S-H，可进一步提高混凝土强度而保证质量。
纵然这些超细粉与水泥水化产生物Ca(OH)2反应同样有一定水化热。但其水化热较低，又是在水泥较充分水化。混凝土具有相当抗拉强度后产生后续效应，不致产生温度裂缝。
粉煤灰等量取代水泥，对塑性收缩具有抑制作用，为此将每立C30混凝土的水渣微粉、粉煤灰用量提高至90+80=170kg，而P•S32.5矿渣硅酸盐水泥用量，降至270kg/m3。
水渣超细粉比表面积达5400cm2/g左右，水泥比表面积约4000cm2/g。微粉粗、细级配，在提高混凝土密实的同时又可部份填充大于200Å孔径的有害孔。压汞法(MIP)测得，此混凝土较纯水泥每立390kg/m3配制的C30混凝土，小于200Å的无害孔增加了102%。
孔结构的改善，还将有利于提高大体积混凝土的抗冻性、抗渗性、耐久性。
3 效果及结语
3.1 绿色大体积混凝土减小结构温差。
用P•S32.5纯水泥配制的混凝土，单方水泥用量390kg/m3与GEBC混凝土相比，单方水泥用量降低至270kg/m3，另分别掺入90kg/m3水渣微粉和80kgm3粉煤灰(%级)。计算绝热温升分别为40.63℃和27.86℃，降低温差12.77℃。
实际施工中，超大体积混凝土中心第五天最高温度达51.2℃，此时相应的混凝土表面最低温度点位27.6℃。最大温差23.6℃。完全符合规范规定小于25℃的要求[S]。
3.2 温度应力与安全系数
本转炉基础符合文献[4]摧得弹性地基上筏式底板，最大温度应力公式(1):
（1）
（2）
式中，Q(t)为t天龄期混凝土所承受的温度应力(N/mm2)；E(t)为t天龄期混凝土的弹性模量，28d为2.45×104(N/mm2)；ɑ为混凝土的膨胀系数1.0×10-5℃；为泊桑比，地基双向受力取0.15；S(t)为混凝土各龄期松弛系数28d为0.45；ch为双曲余弦函数；L为转炉基础长度99.6×103(mm)；H为基础高度，以最大底板高度为2000mm； 为地基土总的阻力系數，查阅文献[6]； T为转炉基础28d内外温差14℃。
全部数据代入(1)式:
安全系数 （3）
式中，QL为模拟结构温度实际养护试块劈裂抗拉强度290(N/mm2)；从表(1)中查得Q(t)为转炉基础结构28d温差应力-1437(N/mm2)。
代入(3)式:K=390/1.437=2.02
K为安全系数2以上是安全的，与实际观察到基础结构里实外光有光泽任何裂缝相吻合。
3.3 技术经济效果评述
C30普通混凝土及C30，500℃耐热混凝土配合比及性能，综合如表2。
表2 C30普通大体积及C30，500℃耐热混凝土配合比及性能
混凝土品种P•S32.5水泥单位材料用量/kg•m-3 标/N•mm-2500℃烧后强度/N•mm-224组试块数理统计
水矿微粉渣Ⅱ级煤灰粉砂子5～20矿渣块20～40矿渣块
C30普通270190908071036074031.9—31.43.20.102
C30普通280210150-660*51051034.832.629.6*32.63.40.104
注:C30耐热混凝土矿渣砂660kg/m2；296N/mm2为残余强度。
由表2可以看出:
(1)应用于冬期大体积C30混凝土的单方水泥重量即使降至270kg/m3。但由于另外170kg/m3水渣微粉与Ⅱ级粉煤灰代替水泥，ƒcu，28标同样达到31.9MPa，达106.3% cu，k，24组试块平均强度达31.4MPa。标准差3.2MPa，变异系数Cv为0.102。表明质量稳定，但却有效地减小了结构混凝土内、外温差，从而抑制了温度应力裂缝的产生。
(2)全矿渣粉煤灰配制的500℃耐热混凝土可称为绿色混凝土。同样可以到达优良的物理力学、高温性能，110℃烘干强度达116% cu，k，其500℃烧后强度及残余强度。按文献[5]规定应分别为50% cu，k及30% cu，k；而实际均达到109% cu，k和98.7% cu，k远优于规范规定。
(3)大体积结构混凝土施工的关键在于，控制结构混凝土抗拉强度与温度应力的比值大于1.3以上，可保证结构安全。换言之，要将结构温差尽可能减小，以降低结构温度应力，同时要注意大体积混凝土结构在水泥放热峰之后缓慢降温，以防止钢筋骤冷导致混凝土被拉裂。
参考文献
[1]王川，等.矿渣和粉煤灰对混凝土塑性收缩的影响[J].混凝土，2002，(2):47-48.
[2]赵志缙.高层建筑基础工程施工[M].北京:中国建筑工业出版社，1986.
[3]江正荣.建筑施工工程师手册[M].北京:中国建筑工业出版社，2002，474-475.
[4]王铁梦.变形变化引起结构裂缝讲座[J].冶金建筑，1976，(4).
[5]GB50204-92，混凝土结构工程施工及验收规范[S].
