施工配合比的确定及混凝土工程施工细则

混凝土工程在混凝土结构工程中占有很大比重，其质量的好坏直接影响到混凝土结构的承载力、耐久性和整体性。混凝土工程包括混凝土制备、运输、浇筑、振捣和养护等施工过程，各个施工过程相互联系和影响，其中任一施工过程处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。近年来随着混凝土外加剂和商品混凝土的发展和广泛应用，极大地影响了混凝土的性能和施工工艺; 此外，自动化、机械化的发展和新的施工机械和施工工艺的应用，也大大地改变了混凝土工程施工的落后面貌。

4.3.1 混凝土的制备

混凝土配合比的确定，应保证结构设计所规定的强度等级及施工对混凝土和易性的要求，并应符合合理使用材料，节约水泥的原则。在特殊的条件下，还应符合防水、抗冻、抗渗等要求。

混凝土应按国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55) 中的相关规定，根据混凝土强度等级、耐久性和工作性能等要求进行配合比设计。对有特殊要求的混凝土，其配合比的设计尚应符合国家现行相关标准的专门规定。

1. 混凝土的配料

(1) 混凝土施工配制强度的确定

为了保证混凝土的实际强度基本不低于结构设计要求的强度等级，混凝土的施工配制强度应比设计的混凝土的强度标准值提高一个数值，以达到95%的保证率，即

fcu，0≥fcu，k+1.645σ　(4.3.1)

式中: fcu，0——混凝土的施工配制强度(MPa);

fcu，k——设计的混凝土强度标准值(MPa);

σ——施工单位的混凝土强度标准差 (MPa)，精确到0.01MPa;

混凝土强度标准差σ的取值应按式 (4.3.2) 计算，并应符合表4.3.1中的规定

式中: fcu，i——统计周期内第i组混凝土立方体试件的抗压强度值，精确到0.01MPa;

μfcu——统计周期内n组混凝土立方体试件的抗压强度平均值，精确到0.01MPa;

n——统计周期内相同强度等级混凝土的试件组数，n≥30。

预拌混凝土搅拌站和预制混凝土构件厂的统计周期可以取一个月; 施工现场搅拌站的统计周期可以根据实际情况确定，但不宜超过三个月。

表4.3.1 混凝土强度标准σ (单位: MPa)

(2) 混凝土施工配合比的确定

首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定，其工作性能应满足设计配合比的要求。开始生产时留置一组养护试件，作为验证配合比的依据。混凝土拌制前，应测定砂、石的含水率，且根据测试结果调整材料用量，提出施工配合比。

一般混凝土的配合比是实验室配合比 (理论配合比)，即假定砂、石等材料处于完全干燥状态下。但在现场施工中，砂、石一般都露天堆放，因此不可避免地含有一些水分，并且含水量随气候而变化。配料时必须把材料的含水率加以考虑，以确保混凝土配合比的准确，从而保证混凝土的质量。根据施工现场砂、石的含水率，调整以后的配合比称为施工配合比。

若混凝土的实验室配合比为水泥∶砂∶石=1∶s∶g，水灰比为，施工现场测出的砂的含水率为Ws，石的含水率为Wg，则换算后的施工配合比为∶

水泥∶ 砂∶ 石=1∶ s(1+ws) ∶ g(1+wg)

水灰比保持不变，即用水量要减去砂、石中的含水量。

［例4.3.1］已知某混凝土的实验室配合比为1∶2.93∶3.93，水灰比为=0.63，每立方米混凝土水泥用量c=280kg，现场实测砂的含水率为ws=3.5%，石子的含水率为wg=1.2%，试求施工配合比及每立方米混凝土各种材料的用量。

解: (1) 施工配合比

水泥∶ 砂∶ 石=1∶ s(1+ws) ∶ g(1+wg)=1∶ 2.93 (1+3.5%) ∶ 3.93 (1+1.2%) =1∶ 3.03∶ 3.98

(2) 按施工配合比每立方米混凝土各组成材料用量:

水泥: c=280kg;

砂∶ s=280×3.03=848.4kg;

石∶ g=280×3.98=1 114.4kg;

水∶ w= (w/c-ws×s-wg×g) c= (0.63-2.93×3.5%-3.93×1.2%) ×280=134.48kg。

2. 混凝土的拌制

混凝土的拌制是指将各种组成材料 (水、水泥和粗、细骨料) 搅拌成质地均匀、颜色一致、具备一定流动性的混凝土拌合物。由于混凝土配合比是按照细骨料恰好填满粗骨料的间隙，而水泥浆又均匀地分布于粗细骨料表面的原理设计的。如果混凝土制备得不均匀就不能获得密实的混凝土，影响混凝土的质量，所以混凝土的拌制是混凝土施工工艺过程中很重要的一道工序。

(1) 混凝土搅拌机

混凝土制备的方法，除工程量很小且分散用人工拌制外，皆应采用机械搅拌。混凝土搅拌机按其搅拌原理分为自落式搅拌机和强制式搅拌机两类。

①自落式搅拌机。自落式搅拌机主要是以重力机理设计的，其搅拌机理为交流掺合机理。自落式搅拌机的搅拌筒内壁焊有弧形叶片，当搅拌筒绕水平轴旋转时，弧形叶片不断将物料提高，然后自由落下而互相混合。由于下落时间、落点和滚动距离不同，使物料颗粒相互穿插、翻拌、混合而达到均匀。

自落式搅拌机适宜于搅拌塑性混凝土。筒体和叶片磨损较小，易于清理，但动力消耗大，效率低。搅拌时间一般为90～120秒/盘。根据鼓筒的形状与卸料方式的不同分为鼓筒式、锥形反转出料式和锥形倾翻出料式三种类型，如表4.3.2所示。

表4.3.2 自落式搅拌机的类型

②强制式搅拌机。强制式搅拌机是按剪切搅拌机理进行设计的，其搅拌机理为剪切掺合机理。强制式搅拌机一般筒身固定，水平放置，物料的运动主要以水平位移为主。搅拌机搅拌时叶片旋转，叶片转动时对物料施加剪切、挤压、翻滚和抛出等的组合作用进行拌合。其类型如表4.3.3所示。

表4.3.3 强制式搅拌机的类型

强制式搅拌机的搅拌作用比自落式搅拌机强烈，宜于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，也可以搅拌低流动性混凝土。但强制式搅拌机的转速比自落式搅拌机高，动力消耗大，叶片、衬板等磨损也大，一般需用高强合金钢或其他耐磨材料做内衬，多用于集中搅拌站或预制厂。

混凝土搅拌机的选择应符合现行国家标准《混凝土搅拌机》(GB/T9142—2000) 中的相关规定。混凝土搅拌宜采用强制式搅拌机。

(2) 混凝土搅拌站

混凝土搅拌站是将混凝土拌合物在搅拌站集中搅拌，然后用混凝土运输车分别输送到一个或若干个施工现场进行浇筑使用。混凝土搅拌站能提高混凝土质量和取得较好的经济效益。

搅拌站根据其组成部分在竖向方式的不同分为单阶式和双阶式。在单阶式混凝土搅拌站中，原材料经皮带机、螺旋输送机等运输设备一次提升后经过贮料斗，然后靠自重下落进入称量和搅拌工序。在双阶式混凝土搅拌站中，原材料第一次提升后，依靠自重进入贮料斗，下落经称量配料后，再经第二次提升进入搅拌机。

3. 混凝土的搅拌制度

为了获得质量优良的混凝土拌合物，除正确选择搅拌机外，还必须正确确定搅拌制度，即搅拌时间、投料顺序和进料容量等。

(1) 混凝土搅拌时间

混凝土搅拌时间是指从原材料全部投入搅拌筒时起，到开始卸料时为止所经历的时间。这段时间与搅拌质量密切相关，随搅拌机类型、容量、混凝土材料和混凝土的和易性的不同而变化。在一定范围内随搅拌时间的延长而使混凝土强度有所提高，但过长时间的搅拌既不经济也不合理。因为搅拌时间过长，不坚硬的粗骨料在大容量搅拌机中会因脱角、破碎等而影响混凝土的质量。混凝土的搅拌时间应根据混凝土拌合料要求的均匀性、混凝土强度增长的效果及生产效率几种因素确定，其搅拌的最短时间如表4.3.4所示。当搅拌高强度混凝土时，搅拌时间应适当延长; 当采用自落式搅拌机时，搅拌时间延长30s。对于双卧强制式搅拌机，可以在保证搅拌均匀的情况下适当缩短搅拌时间。混凝土搅拌时间应每班检查2次。

表4.3.4 混凝土搅拌的最短时间 (单位: s)

(2) 混凝土投料顺序

混凝土投料顺序应从提高搅拌质量，减少叶片和衬板的磨损，减少拌合物与搅拌筒的粘结，减少水泥飞扬和改善工作环境等方面综合考虑确定。按原材料投料不同，混凝土的投料方法可以分为一次投料法、两次投料法和水泥裹砂法等。

一次投料法是将原材料 (砂、水泥、石子) 一起同时投入搅拌机内进行搅拌。为了减少水泥飞扬和粘壁现象，对自落式搅拌机要在搅拌筒内先加部分水，投料时砂压住水泥，水泥不致飞扬，且水泥和砂先进入搅拌筒形成水泥砂浆，可以缩短包裹石子的时间。对立轴强制式搅拌机，因出料口在下部，不能先加水，应在投入原料的同时，缓慢、均匀、分散地加水。

两次投料法 (又称裹砂石法) 分两次加水，两次搅拌。这种方法是先将全部的石子、砂和70%的拌合水倒入搅拌机，拌合15s使骨料湿润，再倒入全部水泥进行造壳搅拌30s左右，然后加入30%的拌合水再进行糊化搅拌60s左右即完成。与普通搅拌工艺相比较，采用裹砂石法搅拌工艺可以使混凝土强度提高10%～20%，或节约水泥5%～10%。在我国推广这种新工艺，有巨大的经济效益。

水泥裹砂法的拌制是先加一定量水，将砂表面含水量调节到某一规定数值，将石子倒入，与湿砂拌匀，然后倒入全部水泥与湿润的砂、石拌合，则水泥在砂、石表面形成低水灰比的水泥浆壳，最后将剩余的水分和外加剂倒入，拌制成混凝土。

(3) 搅拌机容量

搅拌机容量有三种表达方式，即进料容量、出料容量和几何容量。进料容量是将搅拌前各种材料的体积累积起来的容量，又称干料容量; 出料容量亦称公称容量，是搅拌机每次从搅拌筒内可以卸出的最大混凝土体积; 几何容量是指搅拌筒内的几何容积。进料容量Vj与搅拌机搅拌筒的几何容量Vg有一定的比例关系，一般情况下，该比值称为搅拌筒的利用系数。出料容量与进料容量的比值称为出料系数，其值一般为0.60～0.70，一般常取出料系数为0.65。我国规定以搅拌机的出料容量来标定其规格，如JZC-500型混凝土搅拌机，其出料容量为500L，进料容量为800L。不同类型的搅拌机都有一定的进料容量，若任意超载 (进料容量超过10%以上)，就会使材料在搅拌筒内无充分的空间进行拌合，影响混凝土拌合物的均匀性。反之，若装料过少，则又不能充分发挥搅拌机的效能。因此，投料量应控制在搅拌机的额定进料容量内。

(4) 一次投料量

施工配合比换算是以每立方米混凝土为计算单位的，搅拌时要根据搅拌机的出料容量(即一次可搅拌出的混凝土量) 来确定一次投料量。

［例4.3.2］按例4.3.1，若已知条件不变，采用400L混凝土搅拌机，试求搅拌时的一次投料量。

解: (1) 400L搅拌机每次可搅拌出混凝土=400×0.65=260L=0.26m3。

(2) 搅拌时的一次投料量:

水泥∶ c=280kg×0.26=72.8kg;

砂∶ s=72.82×3.03=220.58kg;

石∶ g=72.8×3.98=289.74kg;

搅拌混凝土时，根据计算出的各组成材料的一次投料量，按重量投料。投料时允许偏差不得超过下列规定:

水泥、外掺混合材料: ±2%; 粗、细骨料: ±3%; 水、外加剂: ±1%。

4.3.2 混凝土的运输

1. 混凝土运输的基本要求

混凝土运输方案的选择，应根据建筑结构的特点、混凝土工程量、运输距离、地形、道路和气候条件，以及现有设备情况等进行综合考虑。无论采用何种运输方案，均应满足以下要求:

①在运输过程中，应控制混凝土不分层、不离析，并应控制混凝土拌合物性能满足施工要求。

②当采用机动翻斗车运输混凝土时，道路应平整。

③当采用搅拌泵车运输混凝土拌合物时，搅拌罐在冬季应有保温措施。

④当采用搅拌泵车运输混凝土拌合物时，卸料前应采用快档旋转搅拌罐不少于20s。因运距过远、交通或现场等问题造成塌落度损失较大而卸料困难时，可以采用在混凝土拌合物中掺入适当减水剂并快档旋转搅拌罐的措施，使用减水剂应有经试验确定的预案。

⑤当采用泵送混凝土时，混凝土运输应保证混凝土连续泵送，且应符合现行行业标准《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10—2011) 中的相关规定。

⑥混凝土拌合物从搅拌机卸出至施工现场接收的时间间隔不宜大于90min。根据生产地点的不同，混凝土拌合物从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的连续时间不宜超过表4.3.5中的规定。若需进行长距离运输可以选用混凝土搅拌运输车。

表4.3.5 混凝土拌合物从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间 (单位: min)

2. 混凝土运输工具

混凝土运输分为水平运输、垂直运输两种情况，水平运输又分为地面运输和楼面运输两种情况。

(1) 混凝土水平运输工具

①手推车。手推车是施工工地上普遍使用的水平运输工具，其种类有独轮、双轮和三轮手推车等多种。手推车具有小巧、轻便等特点，不但适用于一般的地面水平运输，还能在脚手架、施工栈道上使用; 也可以与塔吊、井架等配合使用，解决垂直运输混凝土、砂浆等材料的需要。

②机动翻斗车。系用柴油机装配而成的翻斗车，功率7355W，最大行驶速度达35km/h。车前装有容量为400L、载重1000kg的翻斗。机动翻斗车具有轻便灵活、结构简单、操纵简便、转弯半径小、速度快、能自动卸料等特点。适用于短距离水平运输。

③混凝土搅拌运输车。混凝土搅拌运输车是运送混凝土的专用设备。其特点是在运量大、运距远的情况下，能保证混凝土的质量均匀，一般于混凝土制备点 (商品混凝土站)与浇筑点距离较远时采用。运送方式有两种: 一是在10km范围内作短距离运送时，只作运输工具使用，即将拌合好的混凝土接送至浇筑点，在运输途中为防止混凝土分离，搅拌筒只作低速搅动，避免混凝土拌合物分离或凝固; 二是在运距较长时，搅拌运输两者兼用: 即先在混凝土拌合站将干料 (砂、石、水泥) 按配比装入搅拌鼓筒内，并将水注入配水箱，开始只作干料运送，然后在到达距使用点10～15min路程时，启动搅拌筒回转，并向搅拌筒注入定量的水，这样在运输途中边运输边搅拌成混凝土拌合物，送至浇筑点卸出。

(2) 混凝土垂直运输工具

混凝土垂直运输工具有塔式起重机、混凝土提升机、井架、桅杆式起重机等。

①塔式起重机。塔式起重机主要用于大型建筑和高层建筑的垂直运输。塔式起重机可以通过料灌 (又称料斗) 将混凝土直接送到浇筑地点。料灌上部开口，下部有门; 装料时平卧地上由搅拌机或汽车将混凝土自上口装入，吊起后料灌直立，在浇筑地点通过下口浇入模板内。

②混凝土提升机。混凝土提升机是供快速输送大量混凝土的垂直提升设备。混凝土提升机是由钢井架、混凝土提升斗、高速卷扬机等组成，其提升速度可达50～100m/min。当混凝土提升到施工楼层后，卸入楼面受料斗，再采用其他楼面水平运输工具 (如手推车等) 运送到施工部位浇筑。一般每台容量为0.5m3×2的双斗提升机，当其提升速度为75m/min，最高高度达120m时，混凝土输送能力可达20m3/h。因此对于混凝土浇筑量较大的工程，特别是高层建筑，在缺乏其他高效能机具的情况下，是较为经济适用的混凝土垂直运输机具。

③井式升降机。井式升降机一般由井架、台灵拔杆、卷扬机、吊盘、自动倾卸吊斗及钢丝缆风绳等组成，具有一机多用、构造简单、装拆方便等优点。

④桅杆式起重机。桅杆式起重机具有制作简单、装拆方便，起重量大 (可达200t以上) 及受地形限制小等特点，能安装其他起重机所不能安装的一些特殊构件和设备。如在山区的建筑施工中，大型起重机不能运入时，桅杆式起重机的作用就显得尤为显著。但其灵活性差、服务半径小、移动较困难，并且需拉设较多的缆风绳。

(3) 混凝土泵运输

混凝土泵运输又称泵送混凝土，是利用混凝土泵的压力将混凝土通过管道输送到浇筑地点，一次完成水平运输和垂直运输，是发展较快的一种混凝土运输方法。该方法具有输送能力大、速度快、效率高、节省人力、能连续输送等特点。适用于大型设备基础、坝体、现浇高层建筑、水下与隧道等工程的垂直运输与水平运输。

根据驱动方式，混凝土泵主要有气压泵、挤压泵和活塞泵三种，但目前用得较多的主要是活塞泵。液压活塞泵是一种较为先进的混凝土泵，其工作原理如图4.3.1所示。

图4.3.1 液压活塞式混凝土泵工作原理图

推压混凝土的活塞; 3—液压缸; 4—液压活塞; 5—活塞杆; 6—料斗; 8—排出阀门; 9—丫形管; 10—水箱; 11—水洗装置换向阀用高压软管; 13—水洗用法兰; 14—海绵球; 15—清洗活塞

活塞泵工作时，利用活塞的往复运动，将混凝土吸入或压出。将搅拌好的混凝土倒入料斗，分配阀开启、另一分配阀关闭，液压活塞在液压的作用下通过活塞杆带动活塞后移，料斗内的混凝土在重力和吸力的作用下进入混凝土缸。然后，液压系统中压力油的进出方向相反，活塞右移，同时分配阀关闭，而另一分配阀开启，混凝土缸中的混凝土拌合物被压入输送管，送至浇筑地点。由于有两个缸体交替进料和出料，因而能连续稳定的排料。不同型号的混凝土泵，其排量不同，水平运距和垂直运距亦不同，常用者，混凝土排量30～90m3/h，水平运距200～900m，垂直运距50～300m。目前我国自行设计生产的混凝土泵已能一次垂直泵送混凝土417m，更高的高度可以采用接力泵输送。

常用的混凝土输送管为钢管、橡胶管和塑料管。直径为75～200mm，每段长约3m，还配有45°、90°等弯管和锥形管，弯管、锥形管和软管的流动阻力大，计算输送距离时应换算成水平换算长度。垂直输送时，在立管的底部要增设逆流阀，以防止停泵时立管中的混凝土反压回流。

泵送混凝土工艺对混凝土的配合比提出了要求: 碎石最大粒径与输送管内径之比不宜大于1∶ 3，卵石则不宜大于1∶ 2.5，泵送高度在50～100m时不宜大于1∶ 3～1∶ 4，泵送高度在100m以上时不宜大于1∶ 4～1∶ 5，以免堵塞。若用轻骨料则以吸水率小者为宜，并宜用水预湿，以免在压力作用下强烈吸水，使混凝土坍落度降低而在管道中形成阻塞。泵送混凝土宜采用中砂，且300μm筛孔的颗粒通过量不宜少于15%。砂率宜控制在40%～50%，若粗骨料为轻骨料还可以适当提高。水泥用量不宜过少，否则泵送阻力增大，最小水泥用量为300kg/m3。水灰比宜为0.4～0.6。泵送混凝土的拌合物坍落度设计值不宜大于180mm，泵送高强混凝土的扩展度不宜小于500mm，自密实混凝土的扩展度不宜小于600mm。对不同泵送高度，入泵时混凝土的坍落度可以参考表4.3.6选用。

表4.3.6 不同泵送高度混凝土坍落度选用值

4.3.3 混凝土的浇筑和捣实

1. 混凝土浇筑的一般要求

①浇筑前，应根据工程对象、结构特点，结合具体条件，制定具体的浇筑方案。检查并控制模板、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、规格、数量和位置，其偏差应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002) (2011年版) 中的相关规定，且应检查模板支撑的稳定性以及接缝的密合情况，应保证模板在混凝土浇筑中不失稳、不跑模和不漏浆。

②浇筑混凝土前，应清除模板内以及垫层上的杂物，表面干燥的地基土、垫层、木模板应浇水湿润。

③浇筑竖向尺寸较大的结构物时，应分层浇筑，每层浇筑厚度宜控制在300～350mm。大体积混凝土宜采用分层浇筑方法，可以利用自然流淌形成斜坡沿高度均匀上升，分层厚度不应大于500mm。对于清水混凝土，可以多采用振捣棒，应边浇筑边振捣，宜连续成型。

④混凝土应连续浇筑，以保证结构的整体性。若必须间歇，间歇时间不应超过表4.3.7中的规定，且应在前层混凝土凝结前，将次层混凝土浇筑完毕。

表4.3.7 混凝土运输、浇筑和间歇的允许时间 (单位: min)

注: 当混凝土中掺有促凝剂或缓凝型外加剂时，其允许时间应根据试验结果确定。

⑤混凝土施工阶段应注意天气的变化情况，以保证混凝土连续浇筑的顺利进行。在降雨、降雪时，不宜露天浇筑混凝土，若必须浇筑，应采取有效措施，确保混凝土质量。

⑥在浇筑过程中，应有效控制混凝土的均匀性、密实性和整体性。

⑦在混凝土浇筑及静置过程中，应在混凝土终凝前对浇筑面进行抹面处理。

⑧混凝土构件成型后，在强度达到1.2MPa以前，不得在构件上面践踏行走。

2. 混凝土浇筑应注意的问题

①浇筑混凝土时，应注意防止混凝土的分层离析。混凝土拌合物由料斗、漏斗、混凝土输送管、运输车内卸出时，若自由倾落高度过大，由于粗骨料在重力作用下，克服粘着力后的下落动能大，下落速度较砂浆快，因而可能形成混凝土离析。因此，当混凝土自由倾落高度大于3.0m时，宜采用串筒、溜槽或振动溜管等辅助设备下料。串筒用薄钢板分节制作而成，每节700mm，用钩环相连接，筒内设有缓冲挡板。溜槽一般用木板制作，表面包铁皮，使用时其水平倾角不宜超过30°，如图4.3.2所示。

②在浇筑中，应控制混凝土的均匀性和密实性。混凝土拌合物运至浇筑地点后，应立即浇筑入模。在浇筑过程中，若发现混凝土拌合物的均匀性和稠度发生较大的变化，应及时处理。

③浇筑竖向结构混凝土前，底部应先填以50～100mm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥浆或水泥砂浆。混凝土的水灰比和坍落度，应随浇筑高度的上升，酌情予以递减。

④浇筑混凝土时，应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应立即停止浇筑，并应在已浇筑的混凝土初凝前修整完毕。

图4.3.2 串筒与斜槽 (单位: mm)

⑤混凝土在浇筑及静置过程中，应采取措施防止产生裂缝。由于混凝土的沉降及干缩产生的非结构性的表面裂缝，应在混凝土终凝前予以修整。在浇筑与柱和墙连成整体的梁和板时，应在柱和墙浇筑完毕后停歇1～1.5h，使混凝土获得初步沉实后，再继续浇筑，以防止接缝处出现裂缝。

⑥梁和板应同时浇筑混凝土。较大尺寸的梁 (梁的高度大于1m)、拱和类似的结构，可以单独浇筑。但施工缝的设置应符合相关规定。

3. 施工缝的设置与处理

混凝土结构多要求整体浇筑，若因技术或组织上的原因不能连续浇筑，且停顿时间有可能超过表4.3.7中规定的时间时，则应事先确定在适当位置留置施工缝。

(1) 施工缝的设置

混凝土施工缝不应随意留置，其位置应事先在施工技术方案中确定。确定施工缝的原则是: 施工缝应尽可能留置在结构剪力较小且便于施工的部位，柱应留水平缝，梁、板、墙应留垂直缝。不同构件施工缝的留置应符合下列规定:

①柱子的施工缝宜留在基础顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盖柱帽的下面，如图4.3.3所示。

图4.3.3 柱子的施工缝位置

②有主次梁楼盖，宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应留在次梁跨度中间1/3范围内，如图4.3.4所示。

图4.3.4 有主次梁楼盖的施工缝位置

1—楼板; 2—柱; 3—次梁; 4—主梁

③单向板的施工缝应留在平行于板短边的任何位置。

其余混凝土构件施工缝的预留位置按相关规定留设。

(2) 后浇带的设置

后浇带是为在现浇钢筋混凝土结构施工过程中，克服由于温度、收缩而可能产生有害裂缝而设置的临时施工缝。后浇带对避免混凝土结构的温度收缩裂缝等有较大作用，其位置应按设计要求留置，其浇筑时间和处理方法应事先在施工技术方案中确定。

后浇带的设置距离，应考虑有效降低温差和收缩应力的条件下，通过计算来获得。在正常的施工条件下，相关规范中对后浇带的设置距离的规定是: 若混凝土置于室内和土中则为30m，若在露天则为20m。

后浇带的保留时间应根据设计确定，若设计无要求，一般至少保留28d以上。

后浇带的宽度应考虑施工简便，避免应力集中。一般其宽度为70～100cm。后浇带内的钢筋应保存完好。

后浇带在浇筑混凝土前，必须将整个混凝土表面按照施工缝的要求进行处理。填充后浇带的混凝土可以采用微膨胀水泥或无收缩水泥，也可以采用普通水泥加入相应的外加剂拌制，但必须要求填筑混凝土的强度等级比原结构强度提高一级，且保持至少15d的湿润养护。

(3) 施工缝的处理

在施工缝处继续浇筑混凝土，待已浇筑的混凝土的抗压强度不低于1.2N/mm2时才允许继续浇筑。浇筑前应除掉水泥浆膜和松动石子，加以湿润并冲洗干净，先铺抹水泥浆或与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层，再继续浇筑混凝土，以保证接缝的质量。

4. 混凝土浇筑方法

(1) 现浇多层钢筋混凝土框架结构的浇筑

浇筑多层钢筋混凝土框架结构首先要划分施工层和施工段，施工层一般按结构层划分，而每一施工层如何划分施工段，则要考虑工序数量、技术要求、结构特点等。一般水平方向以结构平面的伸缩缝分段，垂直方向按结构层次分层。在每层中先浇筑柱，再浇筑梁、板。要做到当木工在第一施工层安装完模板，准备转移到第二施工层的第一施工段时，下面第一施工层和第一施工段所浇筑的混凝土强度应达到允许工人在上面操作的强度(1.2MPa)。

施工层与施工段确定后，就可以求出每班 (或每小时) 应完成的工程量，据此选择施工机具和设备并计算其数量。

(2) 大体积混凝土结构浇筑

大体积混凝土是指结构物实体最小几何尺寸不小于1m，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

在工业建筑中多为设备基础，在高层建筑中多为厚大的桩基承台或基础底板等，其上有巨大的荷载，整体性要求较高，往往不允许留置施工缝，要求一次连续浇筑完毕。另外，大体积混凝土结构浇筑后水泥的水化热量大，水化热聚积在内部不易散发，混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，内部产生压应力，而表面产生拉应力，若温差过大则易在混凝土表面产生裂纹。当混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时，由于受到基底或已浇筑的混凝土约束，接触处将产生很大的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，与约束接触处会产生裂缝，甚至会贯穿整个混凝土块体，由此带来严重的危害。

要防止大体积混凝土浇筑后产生裂缝，就要降低混凝土的温度应力。对于大体积混凝土，养护过程中应进行温度控制，混凝土内部和表面的温差不宜超过25℃，表面与外界温差不宜大于20℃。为此，在施工中可以采取以下措施:

①大体积混凝土宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥。

②掺入适量的粉煤灰，以降低水泥用量，减少放热量。

③应掺加减水剂、缓凝剂等，降低水灰比，降低水化热。

④采用粒径较大、级配良好的石子和中粗砂。对于大体积混凝土，粗骨料最大公称粒径不宜小于31.5mm。

⑤采用拌合水中加冰屑或地下水，或将骨料用水冲洗等，降低混凝土的入模温度。

⑥预埋冷却水管，通过循环水将混凝土内部热量带出，进行人工导热。

⑦降低浇筑速度和减小浇筑层厚度，或采取人工降温措施。

⑧必要时，经过计算和取得设计单位同意后可以留置施工缝而分段分层浇筑。

如要保证混凝土的整体性，则要保证使每一浇筑层在初凝前就被上一层混凝土覆盖并捣实成为整体。为此要求其最小混凝土浇筑强度满足下式

式中: Q——混凝土最小浇筑强度(m3/h);

F——混凝土浇筑区的面积(m2);

H——浇筑层厚度 (m)，应符合表4.3.7中的要求;

T1——混凝土的初凝时间(h);

T2——混凝土的运输时间(h)。

根据所计算的每小时混凝土浇筑强度来选择混凝土搅拌运输车、混凝土运输泵等建筑机械及安排人力、物力，以满足每小时混凝土浇筑强度的需要。

大体积混凝土结构的浇筑方案，一般分为全面分层、分段分层和斜面分层三种，如图4.3.5所示。全面分层方案一般适用于平面尺寸不大的结构，混凝土浇筑时从短边开始，沿着长边方向进行浇筑，第一层浇筑完毕回头再浇筑第二层，浇筑第二层时第一层混凝土还未初凝，如此逐层进行，直至混凝土全部浇筑完毕; 分段分层方案适用于结构厚度不大而面积或长度较大时采用，浇筑时从底层开始，浇筑一段距离后，再回头浇筑第二层，如此依次进行浇筑以上各层，要求全部混凝土浇筑完毕，底层混凝土还未产生初凝; 斜面分层方案适用于结构的长度超过结构厚度的三倍，振捣工作从浇筑层的下端开始逐渐上移，以保证混凝土的浇筑质量。混凝土浇筑时的分层厚度取决于混凝土供应量的大小、振荡器长短和振动力的大小等，分层厚度一般取20～30cm。(www.xing528.com)

浇筑混凝土应在室外气温较低时进行，混凝土浇筑温度不宜超过28℃ (混凝土振捣后50～100mm深处的温度)。对大体积基础的地脚螺栓、预留螺栓孔、预埋管道的浇筑，四周混凝土应均匀上升，同时应避免碰撞，以免发生位移或倾斜。

5. 混凝土密实成型

混凝土浇入模板时是很疏松的，而混凝土的强度、抗冻性、抗渗性以至于耐久性，都与混凝土的密实程度有关，应根据混凝土拌合物特性及混凝土结构、构件或制品的制作方式选择适当的振捣方式和振捣时间。

(1) 混凝土振动密实的原理

混凝土振动密实的原理，在于产生振动的机械将一定频率、振幅和激振力的振动能量通过某种方式传递给混凝土拌合物时，拌合物中所有的骨料颗粒都受到强迫振动，并使混凝土拌合物之间的粘着力和内摩擦力大大降低，受振混凝土拌合物，在其自重作用下向新的稳定位置沉落，排除存在于混凝土拌合物中的气体，消除空隙，使骨料和水泥浆在模板中得到致密的排列和迅速有效的填充。

图4.3.5 大体积混凝土浇筑方案示意图

(2) 振动机械的类型

振动机械按其工作方式不同，可以分为内部振动器、表面振动器，外部振动器和振动台四种，如图4.3.6所示。

图4.3.6 振动机械示意图

①内部振动器，又称插入式振动器，是实际工程中用得最多的一种，其工作部分是一棒状空心圆柱体，内部装有偏心振子，在电动机带动下高速转动而产生高频微幅的振动。内部振动器只用一人操作，具有振动密实，效率高，结构简单，使用维修方便的优点，但劳动强度大。主要适用于梁、柱、墙、厚板和大体积混凝土等结构和构件的振捣。当钢筋十分稠密或结构厚度很薄时，其使用会受到一定的限制。

②表面振动器，又称平板振动器，该设备由带偏心块的电动机和钢板等组成。振动力通过钢板传递给混凝土，由于其振动作用较小，仅适用于面积大且平整、厚度小的结构或构件，如楼板、地面、屋面等薄型构件，不适于钢筋稠密、厚度较大的结构构件使用。

③外部振动器，又称附着式振动器，该设备通过螺栓或夹钳等固定在模板外部，利用偏心块旋转时产生的振动力，通过模板将振动传递给混凝土拌合物，因而模板应有足够的刚度。其振动效果与模板的重量、刚度、面积以及混凝土结构构件的厚度有关，若配置得当，振实效果好。外部振动器体积小，结构简单，操作方便，劳动强度低，但安装固定较为繁琐。适用于钢筋较密、厚度较小、不宜使用插入式振动器的结构构件。

④振动台，振动台是混凝土构件成型工艺中生产效率较高的一种设备，只产生上下方向的定向振动，对混凝土拌合物非常有利，适用于混凝土预制构件的振捣。

(3) 振动器的使用

①内部振动器。使用插入式振动器有两种方法，一种是垂直插入，一种是斜向插入(与混凝土表面呈40°～45°)，垂直振捣使用较多。每次插入应将振动棒头插进下层未初凝的混凝土中50mm左右，使上下层结合密实。由于振动棒下部的振幅比上部大得多，因此在每一插点振捣时应将振动棒上下抽动50～100mm，使振捣均匀。操作时，要“快插慢拔”。“快插”是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象;“慢拔”是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞。

插点的分布有行列式和交错式两种，如图4.3.7所示。各插点的间距要均匀，对普通混凝土插点间距不大于1.5R，对轻骨料混凝土，则不大于1.0R。若是交错式排列，不要超过振动棒作用半径的1.75倍。

图4.3.7 插入式振捣器的插点分布示意图

R—振动棒的作用半径

混凝土振捣时间宜按拌合物稠度和振捣部位等不同情况，控制在10～30s内，当混凝土拌合物表面出现泛浆，基本无气泡逸出，可以视为捣实。一般从现象上来判断，以混凝土不再显著下沉，基本上不再出现气泡，混凝土表面呈水平并出现水泥浆为合适。

振捣器应避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件或空心胶囊等。

②表面振动器。表面振动器在每一位置上应连续振动一定时间，正常情况下为25～40s，以混凝土表面均匀出现浮浆为准。移动时应成排依次振捣前进，前后位置相互搭接应有30～50mm，防止漏振。

③外部振动器。外部振动器的振动作用深度为250mm左右。若构件尺寸较厚，需在构件两侧安设振动器，同时进行振捣。当振捣竖向浇筑的构件，应分层浇筑混凝土。每层高度不宜超过1m。每浇筑一层混凝土需振捣一次。振捣时间应不少于90s，但不宜过长。

待混凝土入模后方可开动振动器，混凝土浇筑高度要高于振动器安装部位。当钢筋较密和构件断面较深、较窄时，亦可以采取边浇筑边振动的方法。

振动时间和有效作用半径，由结构形状、模板坚固程度、混凝土坍落度及振动器功率大小等各项因素而定。一般每隔1～1.5m距离设置一个振动器。当混凝土成一水平面不再出现气泡时，可以停止振动。必要时应通过试验确定。

④振动台。当混凝土构件厚度小于200mm时，可以将混凝土一次装满振捣; 若厚度大于200mm，则需分层浇筑，每层厚度不大于200mm，或随浇随振。

(4) 混凝土真空作业法

在混凝土的浇筑施工中，为了取得较好的混凝土和易性，一般都采用有较大流动性的塑性混凝土进行浇筑。混凝土经振捣后，其中仍残留有水化作用以外的多余游离水分和气泡。混凝土真空作业法是借助于真空负压，将游离水和气泡从刚浇筑成型的混凝土拌合物中吸出，同时使混凝土密实的一种成型方法。

按真空作业的方式，分为表面真空作业与内部真空作业。表面真空作业是在混凝土构件的上、下表面或侧表面布置真空腔进行吸水。上表面真空作业适用于楼板、预制混凝土平板、道路、机场跑道等; 下表面真空作业适用于薄壳、隧道顶板等; 墙壁、水池、桥墩等则宜用侧表面真空作业。有时还可以将上述几种方法结合使用。

内部真空作业是利用插入混凝土内部的真空腔进行，比较复杂，实际工程中应用较少。

4.3.4 混凝土的养护

混凝土浇捣后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水泥水化作用则需要适当的温度和湿度条件。因此，为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。对于一般塑性混凝土应在浇筑后10～12h内 (炎夏时2～3h) 进行养护，对干硬性混凝土应在浇筑后1～2h内进行养护。混凝土必须养护至其强度达到1.2MPa以上，方才允许在其上行人或安装模板和支架。

养护条件对于混凝土强度的增长具有重要影响。在施工过程中，应根据原材料、配合比、浇筑部位和季节等具体情况，制定合理的施工技术方案，采取有效的养护措施，保证混凝土强度的正常增长。混凝土的养护方法分为自然养护和加热养护两种。

1. 自然养护

混凝土自然养护是指在平均气温高于+5℃的条件下，对混凝土用草帘或草袋覆盖，并采取浇水湿润、挡风、保温等养护措施，使混凝土在一定时间内保持温湿状态的养护方法。该方法具有养护简单，不消耗能源等优点，但养护时间长。适用于各种混凝土构件的养护。

混凝土自然养护分为洒水养护、塑料薄膜养护和喷涂薄膜养生液养护三种。

混凝土洒水养护是用草帘等将混凝土覆盖，通过洒水使其保持湿润。养护时间长短取决于水泥品种: 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不少于7d; 粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥配置的混凝土，或掺有缓凝型外加剂以及大掺量矿物掺合料混凝土，不少于14d; 对于竖向混凝土结构，养护时间要适当延长。洒水次数以能保证湿润状态为宜; 混凝土养护用水应与拌制用水相同。当平均气温低于5℃时，不得洒水养护。

混凝土塑料薄膜养护是用薄膜布 (不透水、气) 把混凝土表面敞露的部分全部严密地覆盖起来，保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护。养护时要求将混凝土全部表面覆盖严密，且应保持膜内有凝结水。该方法的优点是不必浇水，操作方便，能重复使用。

混凝土薄膜养生液养护是将可成膜的溶液 (如过氯乙烯树脂) 用喷枪喷涂在混凝土表面上，将混凝土与空气隔绝，阻止其中水分的蒸发以保证水化作用的正常进行。适用于不易洒水养护的高耸构筑物和大面积混凝土结构。

在混凝土养护过程中，若发现遮盖不好、洒水不足、表面泛白或有干缩细小裂纹时，应立即加以遮盖，充分洒水，并延长洒水时间，加以补救。

2. 加热养护

混凝土加热养护是在较高湿度和较高温度下，使混凝土的强度得到增长，适用于工厂生产预制构件或冬期施工现场养护预制构件，以蒸汽养护为主。蒸汽养护分为四个阶段:

(1) 静停阶段: 是指混凝土浇筑完毕至升温前在室温下先放置一段时间。以增强混凝土对升温阶段结构破坏作用的抵抗能力。一般需2～6h (干硬性混凝土为1h)。

(2) 升温阶段: 是指混凝土从原始温度上升到恒温阶段的过程。为避免温度急速上升使混凝土表面产生裂缝必须控制升温速度，不宜超过25℃/h (干硬性混凝土为35～40℃/h)。

(3) 恒温阶段: 是指混凝土强度增长最快的阶段。混凝土升温中的最高恒温温度不宜超过65℃。一般恒温时间为5～8h，恒温加热阶段应保持90%～100%的相对湿度。

(4) 降温阶段: 一般情况下，构件厚度在100mm左右时，降温速度不宜超过每小时20℃。

为了避免由于蒸汽温度骤然升降而引起混凝土构件产生裂缝变形，必须严格控制升温和降温的速度。混凝土构件或制品在出池或撤除养护措施前，应进行温度测量，当表面与外界温差不大于20℃时，构件方可出池或撤除养护措施。

若混凝土中掺普通减水剂或加气剂，一般不宜采用蒸汽养护，若由于某种原因需要掺加外加剂时，应通过试验后确定。

4.3.5 混凝土的冬期施工

1. 混凝土冬期施工原理

前文已叙及，混凝土之所以能凝结、硬化并获得强度，是由于水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下主要取决于温度，温度愈高，强度增长也愈快，反之则慢。当温度降至0℃以下时，水化作用基本停止，温度再继续降至( -2～-4℃)，混凝土内的水开始结冰，水结冰后体积膨胀8%～9%，在混凝土内部产生冰晶应力，使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹，同时减弱了水泥与砂石和钢筋之间的粘结力，从而使混凝土强度降低。

根据当地多年气温资料，凡连续5d室外日平均气温稳定低于5℃时，应采取冬期施工技术措施进行混凝土施工。

混凝土在受冻前若已具有一定的抗拉强度，混凝土内剩余游离水结冰产生的冰晶应力，若不超过其抗拉强度，则混凝土内就不会产生微裂缝，早期冻害就很轻微。一般把遭冻结后其抗压强度损失在5%以内的预养强度值，定为“混凝土受冻临界强度”。由试验得知，临界强度与水泥品种、混凝土标号有关。对普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥配制的混凝土，受冻临界强度定为设计的混凝土强度标准值的30%; 对矿渣硅酸盐水泥配置的混凝土，为设计混凝土强度标准值的40%，但C10及C10以下的混凝土，不得低于5.0N/mm2。任何情况下，混凝土受冻前的强度不得低于5.0N/mm2。

2. 混凝土的配置和搅拌

混凝土冬期施工时，混凝土的配置和搅拌必须符合下列规定:

①混凝土的配制，应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥强度等级不应低于42.5，最小水泥用量不宜少于300kg/m3，水灰比不应大于0.6。使用矿渣硅酸盐水泥，宜采用蒸汽养护; 使用其他品种水泥，应注意其中掺合材料对混凝土抗冻、抗渗等性能的影响。掺用防冻剂的混凝土，严禁使用高铝水泥。当进行大体积混凝土的施工时，混凝土最小水泥用量应根据实际情况确定。

②混凝土宜使用无氯盐类防冻剂，对抗冻性要求高的混凝土，宜使用引气剂或引气减水剂。掺用防冻剂、引气剂或引气减水剂的混凝土的施工，应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119—2003) 中的规定。

③在钢筋混凝土中掺用氯盐类防冻剂时，氯盐掺量按无水状态计算不得超过水泥重量的1%。掺用氯盐的混凝土必须振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。

④若采用素混凝土，氯盐掺量不得大于水泥重量的3%。

⑤冬期拌制混凝土时宜优先采用加热水的方法，也可以同时采用加热骨料的方法提高拌合物温度。当拌合用水和骨料加热时，拌合用水及骨料的加热温度不应超过表4.3.8中的规定。当骨料不加热时，拌合用水可以加热到60℃以上。应先投入骨料和热水进行搅拌，然后再投入胶凝材料等共同搅拌。

表4.3.8 拌合水及骨料最高温度 (单位:℃)

⑥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。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. 混凝土运输和浇筑

进入冬季施工的混凝土的运输和浇筑必须符合下列规定:

(1) 混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。运输和浇筑混凝土用的容器应具有保温措施。

(2) 混凝土在运输、浇筑过程中的温度，应与热工计算的要求相符，当与要求不符时，应采取措施进行调整。混凝土拌合物的入模温度不应低于5℃，且应有保温措施。

(3) 冬期不得在强冻胀性地基土上浇筑混凝土; 当在弱冻胀性地基土上浇筑混凝土时，基土不得遭冻。当在非冻胀性地基土上浇筑混凝土时，在受冻前，混凝土的抗压强度应符合下列规定:

①在受冻前，硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配置的混凝土，其抗压强度不得低于混凝土设计强度标准值的30%。

②矿渣硅酸盐水泥配置的混凝土，其抗压强度不得低于混凝土设计强度标准值的40%，但不大于C10的混凝土，不得小于5.0MPa。

(4) 对加热养护的现浇混凝土结构，混凝土的浇筑程序和施工缝的位置，应能防止在加热养护时产生较大的温度应力，当加热温度在40℃以上时，应征得设计单位同意。

(5) 当分层浇筑大体积结构，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，且不得低于2℃。

4. 混凝土冬期施工方法选择

混凝土冬期施工方法归结起来为三类: 蓄热法、外部加热法 (热源如蒸汽、电、热空气，红外线等) 和掺外加剂法。蓄热法工艺简单，冬季施工费用增加不多，但为使混凝土达到要求的设计强度，所需的养护时间较长。外部加热法能使构件在较高温度下养护，混凝土强度增长较快，但设备复杂，能源消耗较多，且热效率低。掺外加剂法虽然施工简便，但混凝土强度增长缓慢，有些外加剂对混凝土尚有某些副作用。因此，上述每一种施工方法都非完美，其适用范围都受一定条件的制约。

冬期选择混凝土施工方法，应考虑的主要因素是: 自然气温条件、结构类型、水泥品种、工期限制和经济指标。一般情况下，对工期不紧和无特殊限制的工程，从节约能源和降低冬季施工费用着眼，应优先选用蓄热法或掺外加剂法。否则要经过经济比较才能确定，比较时不应只比较冬季施工增加费，还应考虑对工期影响等综合经济效益。

(1) 蓄热法

蓄热法是指除水泥外将混凝土组成材料进行适当加热、搅拌，使浇筑后构件具有一定温度的养护方法 (参见表4.3.9)，混凝土成型后在外围用保温材料严密覆盖，利用混凝土预加的热量及水泥的水化热量进行保温，使混凝土缓慢冷却，并在冷却过程中逐渐硬化，当混凝土冷却到0℃时，便达到抗冻临界强度或预期的强度。

蓄热法保温应选用导热系数小、就地取材、价廉耐用的材料，如稻草板、草垫、草袋、稻壳、麦秸、稻草、锯末、炉渣、岩棉毡、聚苯乙烯板等，并要保持干燥。保温方式可以成层或散装覆盖，或做成工具式保温模板，在保温时再在表面覆盖 (或包) 一层塑料薄膜、油毡或水泥袋纸等不透风材料，可以有效地提高保温效果，或保持一定空气间层，形成一密闭的空气隔层，起保温作用。

混凝土蓄热法养护可以掺用早强剂、抗冻剂，以加速混凝土硬化和降低冻结温度; 采用高标号水泥、快硬早强水泥或增加水泥用量，增大水泥的早期水化热或掺入减水剂，降低水灰比; 可以利用保温材料储备热量，如采用生石灰、锯末和水 (0.7∶ 1∶ 1重量比) 拌合均匀，覆盖在混凝土表面和周围，利用放出的热量，对混凝土进行短期加热和保温; 将蓄热法与混凝土外部加热法或早期短时加热法合并应用，防止降温过快; 对地面以下的结构，可以利用未冻土的热量，用保温材料严密覆盖基坑，提高环境温度，减缓降温速度。

蓄热法具有方法简单，不需混凝土加热设备，节省能源，混凝土耐久性较高，质量好，费用较低等优点，但混凝土强度增长较慢。该方法一般适用于不太寒冷的地区 (室外最低气温在-15℃以上)、厚大结构 (表面系数不大于5) 等。如选用适当的保温材料，掺加外加剂以及附加其他措施，表面系数大于5的结构，气温高于-20℃时亦可以使用，对于地下的混凝土结构和大型设备基础更为适宜。

(2) 掺外加剂法

在负温条件下，混凝土拌合物中的水要结冰，随着温度的降低，固相逐渐增加，结果一方面增加了冰晶应力，使水泥石内部结构产生微裂缝; 另一方面由于液相减少，使水泥水化反应变得十分缓慢而处于休眠状态。在混凝土中掺入一定量外加剂 (或用负温硬化水溶液拌制混凝土)，把混凝土浇筑于普通模板内，在养护过程中，不需采取加热措施，仅作保护性遮盖，就能使混凝土在负温条件下继续硬化，达到要求的强度。

掺外加剂的作用，就是使混凝土产生抗冻、早强、催化、减水等效用，降低混凝土的冰点，使之在负温下加速硬化以达到要求的强度。掺外加剂法具有施工简便，使用可靠，加热和保温方法较简单，费用较低等优点，但混凝土强度增长较慢。适用于截面较厚大的结构及一般低温 ( -10℃以上) 和冻结期较短的情况下使用，在严寒条件下，可以与原材料加热、蓄热法以及其他方法结合使用。

外加剂种类的选择取决于施工要求和材料供应，而掺量应由试验确定，但混凝土的凝结速度不得超过其运输和浇筑所规定的允许时间，且混凝土的后期强度损失不得大于5%，其他物理力学性能不得低于普通混凝土。近年来，新型外加剂不断出现，其效果愈来愈好。

能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够强度的外加剂，称为防冻剂。按照产品性质，将防冻剂分为无机盐类、有机化合物类和复合型防冻剂。

氯盐类防冻剂对钢筋具有锈蚀作用，不得用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构。氯盐类防冻剂一般只用于砂浆或者素混凝土工程中。

氯盐阻锈类防冻剂对钢筋的锈蚀作用与阻锈组分和氯盐的用量比例有很大关系，只有在阻锈组分与氯盐的摩尔比大于一定比例时，才能保证钢筋不被锈蚀。

无氯盐类防冻剂主要有亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐和碳酸盐等无机盐。某些醇类主要是指乙二醇、三乙醇胺、二乙醇胺、三异丙醇胺等。大多数情况下使用的防冻剂包括了无机盐类化合物、水溶性有机化合物、减水剂和引气剂等，以满足混凝土施工性能和防冻等要求。

常用外加剂种类及效用如表4.3.9所示。

表4.3.9 常用外加剂的效用分类

(3) 蒸汽加热法

蒸汽加热法是利用低压饱和蒸汽 (蒸汽压力不高于0.07MPa，湿度90%～95%) 对新浇筑的混凝土构件进行加热养护的一种方法。

蒸汽加热法除去预制构件厂用的蒸汽养护窑之外，还有汽套法、毛细管模板法、热拌热膜法和构件内部通气法等。

①蒸汽养护窑法，该方法是在结构或构件周围用保温材料 (木材、砖、篷布等) 加以围护，构成密闭空间 (蒸汽窑) 或利用坑道、地槽上部遮盖，四周用土或砂压严，然后通入蒸汽加热混凝土。该方法施工方便简单、养护时间短，但蒸汽耗用量大，适于现场预制数量较多，尺寸较大的大、中型构件或现浇地面以下墙、柱、基础、沟道和构筑物等的加热养护。

②汽套法，即在构件模板外再加密封的套板，模板与套板之间的空隙不宜超过150mm，在套板内通入蒸汽加热养护混凝土。该方法加热均匀，但设备复杂，费用大，只在特殊条件下养护水平结构的梁、板等。

③毛细管法，该方法是在混凝土木模板内侧沿高度方向开设通长的通汽沟槽，即利用所谓“毛细管模板”，将蒸汽通在模板内进行养护。该方法蒸汽用量少，耗汽量在400～500kg/m3，利用率高，加热均匀，温度易控制，养护时间短，但模板制作较复杂，耗料多，费用大，适用于垂直结构。此外大模板施工，亦有在模板背面加装蒸汽管道，再用薄铁皮封闭并适当加以保温，用于大模板工程冬期施工。

④热拌热模法，该方法采用特制的空腔式模板，或在构件胎模内预埋3～4根φ30mm蒸汽排管，用纤维板或硬质泡沫塑料板封闭，通气加热混凝土，或仅在模底通入蒸汽，自下而上加热构件，使其均匀受热，再加上热拌骨料蓄热，使混凝土强度快速增长。该方法可以在严寒 ( -30℃) 条件下使用，加热均匀，能节约能源，缩短生产周期。适用于有条件的现场预制构件和中、小型低碳冷拨钢丝预应力构件使用。

⑤构件内部通汽法，即在构件内部预埋外表面涂有废机油隔离剂的钢管或胶皮管(φ25～φ50mm)，浇筑混凝土后隔一定时间将管子抽出，形成孔洞。然后在孔洞内插入短管或排管通入蒸汽加热混凝土。构件加热一般可以不保温，但低于-10℃时，为避免温差过大，减少热损失，表面应采取简单的围护保温措施。混凝土加热时温度一般控制在30～60℃，待混凝土达到要求强度后，用砂浆或细石混凝土灌入通气孔加以封闭。该方法施工简单，热量可以有效利用，节省蒸汽(200～300kg/m2)、燃料、设备，但加热温度不够均匀，适于加热预制多孔板及捣制柱、梁等构件。

(4) 电热法

电热法是利用电流通过不良导体混凝土 (或通过电阻丝) 所发出的热量来养护混凝土的一种方法。其设备简单，施工方便，但耗电量大，施工费用高，应慎重选用。

电热法养护混凝土，分电极法、电热器法和工频涡流加热法等3类。

①电极加热法，即在新浇筑的混凝土中，按一定间距 (单根电极间距常为200～400mm) 插入电极 (φ6～φ12mm短钢筋)，接通电源，利用混凝土本身的电阻，将电能转化为热能进行加热。该方法可以在任何气温条件下使用，收效快。但电能耗用量大，费用较高，适用于表面系数大于6的结构以及采用其他方法不能保证混凝土达到预期强度的结构。

②电热器法，是利用电流通过电阻丝产生的热量进行加热养护。根据需要，电热器可以制成多种形状，如加热现浇楼板可以用板状电热器，加热装配整体式钢筋混凝土框架的接头可以用针状电热器，对用大模板施工的现浇墙板，可以用电热模板 (大模板背面装电阻丝形成热夹层，其外用铁皮包矿渣棉封严) 等进行加热。该方法简单，加热温度较均匀，混凝土质量好，且易于控制，但需制作专用模板。

③工频涡流加热法，是在钢模板的外侧布设钢管，钢管与板面紧贴焊牢，管内穿以导线，当导线中有电流通过时，在管壁上产生热效应，通过钢模板将热量传递给混凝土，对混凝土进行加热养护。这种加热方法简单，维护安全、方便，加热温度较均匀，电热转换利用效率高(耗能为电极法的1/2，耗电量约为130k W.h/m2)，养护周期短(在12～28h内可达强度的50%～70%)，质量好，适于用钢模板浇筑，气温在-20℃条件下的墙板、柱和接头，配筋均匀的梁柱，并能对钢筋及模板进行预热。

4.3.6 混凝土的质量检查

1. 一般要求

①结构构件的混凝土强度应按现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》 (GB/T50107—2010) 中的规定分批检验评定。

②检验评定混凝土强度用的混凝土试件的尺寸及强度的尺寸换算系数应按表4.3.10取用; 其标准成型方法、标准养护条件及强度试验方法应符合普通混凝土力学性能试验方法标准的规定。

表4.3.10 混凝土试件尺寸及强度的尺寸换算系数

注: 对强度等级为C60及以上的混凝土试件，其强度的尺寸换算系数可以通过试验确定。

③结构构件拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷时的混凝土强度，应根据同条件养护的标准尺寸试件的混凝土强度确定。

④当混凝土试件强度评定不合格时，可以采用非破损或局部破损的检测方法，按国家现行相关标准中的规定对结构构件中的混凝土强度进行推定，并作为处理的依据。

⑤混凝土冬期施工应符合国家现行标准《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104—2011)和施工技术方案的规定。

2. 混凝土施工的强度检查

(1) 混凝土的取样

混凝土强度试样应在混凝土的浇筑地点随机抽取。试件的取样频率和数量应符合下列规定:

①每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样次数应不少于一次;

②每一工作班拌制的同一配合比的混凝土，不足100盘和100m3时，其取样次数应不少于一次;

③当一次连续浇筑的同配合比混凝土超过1000m3时，每200m3取样应不少于一次;

④对房屋建筑，每一楼层、同一配合比的混凝土，取样应不少于一次。

每批混凝土试样应制作的试件总组数，除满足 (3) 中规定的混凝土强度评定所需的组数外，还应留置为检验结构或构件施工阶段混凝土强度所必须的试件。

(2) 混凝土试件的试验

混凝土试件的立方体抗压强度试验应根据现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081) 中的规定执行。每组混凝土试件强度代表值的确定，应符合下列规定:

①取3个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值;

②当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时，取中间值作为该组试件的强度代表值;

③当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%时，该组试件的强度不应作为评定的依据。

(3) 混凝土试件的折算

当采用非标准尺寸试件时，应将其抗压强度乘以尺寸折算系数，折算成边长为150mm的标准尺寸试件抗压强度。尺寸折算系数按下列规定采用:

①当混凝土强度等级低于C60时，对边长为100mm的立方体试件取0.95，对边长为200mm的立方体试件取1.05;

②当混凝土强度等级不低于C60时，宜采用标准尺寸试件。使用非标准尺寸试件时，尺寸换算系数应由试验确定，其试件数量应不少于30对组。

(4) 混凝土强度的检验评定

1) 统计方法评定

采用统计方法评定，应按下列规定进行: 当连续生产的混凝土，生产条件在较长时间保持一致，且同一品种、同一强度等级混凝土的强度变异性保持稳定时，应按下面第①条的规定进行评定; 其他情况应按下面第②条的规定进行评定。

①一个检验批的样本容量应为连续的3组试件，其强度应同时符合下列要求

mfcu≥fcu，k+0.7σ0　(4.3.4)

fcu，min≥fcu，k-0.7σ0　(4.3.5)

检验批混凝土立方体抗压强度的标准差按下式计算

当混凝土强度等级不高于C20时，其强度的最小值尚应符合下式要求

fcu，min≥0.85fcu，k　(4.3.7)

当混凝土强度等级高于C20时，其强度的最小值尚应符合下式要求

fcu，min≥0.90fcu，k　(4.3.8)

式中: mfcu——同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值 (N/mm2)，精确到0.1 (N/mm2);

fcu，k——混凝土立方体抗压强度标准值(N/mm2)，精确到0.1(N/mm2);

σ0——检验批混凝土立方体抗压强度的标准差(N/mm2)，精确到0.01(N/mm2)，当检验批混凝土强度标准差σ0计算值小于2.5N/mm2时，应取2.5N/mm2;

fcu，i——前一个检验批内同一品种、同一强度等级的第i组混凝土试件的立方体抗压强度代表值(N/mm2)，精确到0.1 (N/mm2); 该检验期应不少于60d，也应不大于90d;

n——前一检验期类的样本容量，在该期间内样本容量应不少于45;

fcu，min——同一检验批混凝土立方体抗压强度的最小值(N/mm2)，精确到0.1(N/mm2)。

②当样本容量不少于10组时，其强度应同时满足下列要求

mfcu≥fcu，k+λ1Sfcu　(4.3.9)

fcu，min≥λ2fcu，k　(4.3.10)

同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差应按下式计算

式中: Sfcu——同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差(N/mm2)，精确到0.1(N/mm2)，当检验批混凝土强度标准差Sfcu计算值小于2.5N/mm2时，应取2.5N/mm2;

λ1、λ2——合格评定系数，按表4.3.11取用;

n——本检验批的样本容量。

表4.3.11 混凝土强度的合格评定系数

2) 非统计方法评定

当用于评定的样本容量小于10组时，应采用非统计方法评定混凝土强度。按非统计方法评定混凝土强度时，其强度应同时符合下列规定

mfcu≥λ3·fcu，k　(4.3.12)

fcu，min≥λ4·fcu，k　(4.3.13)

式中: λ3、λ4——合格评定系数，应按表4.3.12取用。

表4.3.12 混凝土强度的非统计方法合格评定系数