淺議冬季混凝土施工的質(zhì)量通病及控制措施

于毅　范鵬

摘 要：基于混凝土自身特點，闡述了在冬季施工條件下，混凝土強(qiáng)度的影響因素，分析了混凝土冬季施工經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量通病，提出了控制冬季混凝土施工質(zhì)量的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：混凝土；冬季施工；質(zhì)量；控制措施

混凝土冬季施工是指在“室外日平均氣溫連續(xù)5天低于5℃”的條件下進(jìn)行的混凝土施工?；炷翉?qiáng)度，是其組成中的水泥與水進(jìn)行水化反應(yīng)的結(jié)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(guān)，而且與溫度的高低息息相關(guān)，隨著溫度的降低，水泥與水的化學(xué)反應(yīng)相應(yīng)減緩，在 4℃—5℃ 時更是如此。

1 冬季混凝土施工的強(qiáng)度影響原因分析如下：

1）當(dāng)溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相變?yōu)楣滔啵@時參與水泥水化作用的水減少了，因此水化作用減慢，強(qiáng)度增長相應(yīng)較慢；溫度繼續(xù)下降，當(dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r，水泥水化作用基本停止，此時強(qiáng)度就不再增長。水變成冰后，體積約增大9%，當(dāng)混凝土毛細(xì)孔含水率超過 91.70%界值時，結(jié)冰就會產(chǎn)生約2500kg/cm的冰脹應(yīng)力，這個應(yīng)力值常常大于水泥內(nèi)部形成的初期強(qiáng)度值，使混凝土受到不同程度的破壞﹙即早期受凍破壞﹚而降低強(qiáng)度。

2）當(dāng)水變成冰后，還會在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的黏結(jié)力，從而影響混凝土的抗壓強(qiáng)度。實踐證明，如果粘結(jié)力完全喪失，強(qiáng)度將降低 l3%。

3）結(jié)冰與溶解過程中，伴隨著水分轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，而受凍時由于混凝土表面溫度低，先結(jié)冰產(chǎn)生凍脹壓力把水分?jǐn)D向混凝土內(nèi)部，溶解過程中外部先溶解內(nèi)部應(yīng)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(qiáng)度還很低的新混凝土很容易造成結(jié)構(gòu)性裂紋。

2 冬季混凝土施工中的質(zhì)量通病

2.1鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫

由于鋼筋的氧化銹蝕伴生體積膨脹，致使混凝土沿主筋或箍筋方向產(chǎn)生裂縫，其次，水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期強(qiáng)度低，失水太快也會引起開裂，混凝土內(nèi)部水分由邊緣向中心移動，形成壓力也將引起軸向裂縫。

2.2結(jié)構(gòu)疏散與水分轉(zhuǎn)移

水分轉(zhuǎn)移及結(jié)構(gòu)疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黃色，砂漿骨料結(jié)合脆弱，聲音空啞等為特征，同時由于混凝土內(nèi)部壓力差、溫度、濕度差，使水分自邊緣向中心移動造成空隙。

2.3表面起灰

所謂“表面起灰”是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(yán)重，粘聚性、保水性差，加上養(yǎng)護(hù)溫度低，水泥水化趨于停止，混凝土水分迅速外離，導(dǎo)致表面起灰。

2.4結(jié)晶腐蝕混凝土表面返霜

混凝土硬化后，某種外加劑溶液通過毛細(xì)管的作用滲到混凝土表面，而混凝土表面的水分則逐漸蒸干，此種情況還將影響混凝土與飾面層的結(jié)合。

3 冬季混凝土施工的質(zhì)量控制措施

1）在新拌混凝土中摻用防凍劑。防凍劑可以有效降低新拌水泥混凝土的內(nèi)部水溶液冰點，干擾冰晶生長，保證未成熟混凝土在負(fù)溫條件下能夠繼續(xù)水化，不受凍脹破壞。目前常用有氧化鈣 、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復(fù)合抗凍劑。

2）設(shè)計配合比時采用高效減水劑，盡量不使用粉煤灰作為外摻料。高效減水劑可以降低水灰比，混凝土中水分減少，成形的混凝土構(gòu)件可能不包含或者只含有很少的可凍水。不包含 毛細(xì)水（或數(shù)量很少）的混凝土構(gòu)件，由于凝膠中空間極微細(xì)，結(jié)晶的始發(fā)十分困難，不會發(fā)生凍結(jié)，故施工中盡量不使用粉煤灰作為外摻料加入混凝土。

3）摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應(yīng)增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生 的水壓力，提高混凝土的抗凍性。

4）摻加早強(qiáng)外加劑縮短混凝土的凝結(jié)時間，提高早期強(qiáng)度應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量2%）和 MS～F復(fù)合早強(qiáng)試水劑（摻水泥用量的5%）。

5）改善混凝土的溫度條件以及施工措施。在混凝土結(jié)構(gòu)的冬季施工中，對原材料進(jìn)行加熱保溫、混凝土入模前預(yù)熱、棉氈包裹等有效的蓄熱保溫措施，可以使人?；炷猎谡郎貤l件下水化。在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，采取薄膜包裹繼續(xù)保溫養(yǎng)護(hù)，以此延長混凝土養(yǎng)護(hù)周期，保證成熟混凝土充分水化，盡量降低構(gòu)件毛細(xì)水含量，防止成熟混凝土受凍。

4 結(jié)語

以上幾種控制措施在實踐中證明能保證冬季混凝土的施工質(zhì)量，但幾種方法均互有利弊，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、施工現(xiàn)場條件等進(jìn)行選擇結(jié)合使用。■

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