混凝土冬季施工技術質量探討

崔源清　王鳳權

摘要：隨著國家基礎建設的逐步加強，冬季施工在所難免，而如何有效控制混凝土冬季施工質量，勢在必行。基于混凝土特點，闡述了冬季條件下，混凝土強度的影響因素，分析了混凝土冬季施工通病，提出了控制其冬季施工質量的技術措施。

關鍵詞：混凝土 冬季施工 質量 控制

混凝土強度，是其組成中的水泥與水進行水化反應的結果。水泥水化作用的速度不僅與混凝土本身組成材料和配合比有關，而且與溫度的高低息息相關。隨著溫度的降低，水泥與水的化學反應相應減緩，在4—5℃ 時更是如此。因此，在冬季混凝土施工中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強度增長的關鍵因素。

1.冬季條件下混凝土強度影響概述

一般來講，混凝土工程施工包括配料、攪拌、運輸、澆注與養(yǎng)護等過程，《建筑工程冬期施工規(guī)程》中規(guī)定,當室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃即進入冬期施工,在工程建設施工過程中,受自然氣候的影響,加之工程建設的進度需要,有時不可避免的要進行冬期施工,若采取的措施不當,會給施工的工程帶來不利的影響,極易給工程質量造成隱患或出現(xiàn)質量事故,所以混凝土路面應盡可能在高于5℃的氣溫條件下施工。鑒于強度增長主要靠水化作用,而當水結冰時,水化作用終止,同時水結冰時,體積會膨脹,促使混凝士結構松散破壞，其強度具體影響原因分析如下：

1)水結冰后體積增加9％，混凝土內游離水分多，則凍脹應力就愈大，然而凍脹了的體積在解凍后不會縮回去，而是保留了下來。因此，新拌的混凝土受凍后孔隙度顯著提高。如果孔隙率增加至15％，強度就會下降1O％。當凍脹應力大到了產(chǎn)生裂縫時，混凝土結構受到破壞，強度就不會再增加了。

2)骨料表面，有一層水膜或水泥漿膜，在受凍后，其粘結力受到嚴重損害，解凍后也不能恢復。實踐證明，如果粘結力完全喪失，強度將降低13％。

3)結冰與溶解過程中，伴隨著水分轉移的現(xiàn)象，而受凍時由于混凝土表面溫度低，先結冰產(chǎn)生凍脹壓力把水分擠向混凝土內部。溶解過程中外部先溶解內部應力大，又將水分向表面擠壓，水分反向遷移，由于水分體積的反變化，使混凝土各組分的相對位置發(fā)生變化，這對強度還很低的新混凝土很容易造成結構性裂紋。

2.冬季條件下混凝土施工通病

通常來講，關于冬季條件下混凝土施工通病主要表現(xiàn)為三種：結構通病、裂縫通病以及表面通病。

1)結構通?。核洲D移和結構疏散的混凝土，其基本特征為：表面呈冰晶、土黃色，砂漿骨料結合脆弱，聲音空啞。同時由于混凝土內部壓力、溫差、濕度差，使水分自邊緣向中心移動造成空隙。

2) 裂縫通?。河捎阡摻畹难趸P蝕伴隨體積膨脹，致使混凝土沿主筋或箍筋方向產(chǎn)生裂縫。水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期強度低，失水太快也會引起開裂?；炷羶炔克钟蛇吘壪蛑行囊苿樱紩纬蓧毫σ矊⒁疠S向裂縫。

3) 表面通病：一般指表面起灰，即以砂漿和粗骨料相脫離，表面起灰，骨料裸露為特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，離析，泌水嚴重，粘聚性、保水性差，加上養(yǎng)護溫度低，水泥水化趨于停止，混凝土水分迅速外離，導致表面起灰。

3.混凝土冬季施工質量控制措施

預防混凝土早期凍害的常見措施主要有兩種方法：1）早期增強：即使用早強水泥或超早強水泥,摻早強劑或超早強劑,早期保溫蓄熱,早期短時加熱等提高混凝土的早期強度,使之盡早達到混凝土受凍臨界強度。2）改良混凝土的內部結構：即排除多余的游離水,或摻入減水型引氣劑, 增加混凝土的密實度來提高混凝土的抗凍能力。必要時可摻防凍劑,降低混凝土的冰點溫度。

3.1混凝土基本控制要點

新澆筑的混凝土倘若遭凍，其物理力學性能必然下降（抗壓強度約損失50%，抗?jié)B等級降低為零，混凝土與鋼筋的粘結力也有大幅度的降低），因此遭受過凍害的混凝土不僅力學強度直接降低，而且耐久性能嚴重受損。冬季施工的混凝土，為了縮短養(yǎng)護時間，一般應選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥標號不宜低于32.5Mpa，每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg，水灰比不應大于0.6，并應加人早強劑。為了減少凍害，應配合比中的用水量降低至最低限度，即加入減水劑控制坍落度，其中應優(yōu)先選用高效減水劑。為了防止鋼筋銹蝕，在鋼筋混凝土中，氯鹽摻量不得超過水泥重量的1%。摻氯鹽的混凝土必須振搗密實，且不宜采用蒸汽養(yǎng)護。

3.2施工控制措施

1）低溫混凝土的拌制

拌制混凝土時所采用的骨料必須清潔,不得夾雜冰雪凍結塊等其它宜凍裂物質。在加熱水法拌制混凝土時,水箱四壁用120mm磚砌體砌筑圍護以提高水溫,混凝土施工期間每隔半小時測量一次環(huán)境溫度、混凝土入模溫度及水溫,并做好詳細記錄。當梁板中的冰雪凍塊存在時必須保證混凝土澆筑之前將其熔化并將水放掉;保證無凍塊,混凝土在澆注過程中在模板以下間隔6m設一火盆對模板底部進行烤烘,即從混凝土澆筑時間開始制混凝土澆筑完成72小時內不間斷烤烘。同時操作人員必須注意防火措施!

2）混凝土的澆筑

在多跨剛架的連接橫梁中，當剛架支柱的高度與橫梁截面高度之比（H/S）小于15時，則宜采取以下方法：梁的混凝土澆筑與加熱應分段進行，段之間的間隔長度不應小于1/8梁的跨度，也不得小于0.7m。在澆筑的混凝土冷卻至15℃以下時，間斷處可用混凝土填實并加熱養(yǎng)護。若分層澆筑厚大的整體式結構時，在已澆筑層的混凝土溫度，以及在未被上一層混凝土覆蓋前，不應低于計算規(guī)定溫度，且不得低于2℃。當預應力混凝土構件在進行孔道和立縫的灌漿前，必須預熱澆灌部位的混凝土，并宜采用熱的混凝土、水泥漿或砂漿，澆灌后在正溫下養(yǎng)護到強度不低于15MPa。

3）混凝土的養(yǎng)護

冬季澆筑的混凝土，當在正溫轉入負溫養(yǎng)護前，混凝土的抗壓強度不應低于設計強度的40%，對于C10以下的混凝土不得小于5MPa。采用的保溫材料如草袋、麻袋等，均應保持干燥?！?/p>

參考文獻：

[1] JGJ104-97, 建筑工程冬期施工規(guī)程[S].

[2] 田有國等. 水工混凝土抗凍理論及其應用中的冬季施工措施和要求[J]. 黑龍江水利科技, 2008,36(4):177-177.

[3] 孟勝國等. 混凝土冬季施工技術及溫度控制[J]. 建筑技術開發(fā),2006,33(6):75-76.