淺析混凝土冬季施工措施

摘 要：在冬季施工中，由于受工期制約，許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。混凝土在凝結(jié)過程中如受到負溫侵襲，水泥的水化作用受到阻礙，其中游離水分開始結(jié)冰，體積增大，使混凝土凍裂而嚴重影響混凝土質(zhì)量，因此混凝土在冬季進行施工的過程中做好質(zhì)量控制是十分重要的。本文從混凝土冬季施工前的準備、質(zhì)量控制措施及后期養(yǎng)護出發(fā)，探討了混凝土冬季施工的一些技術(shù)措施，具有一定的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：冬季施工；混凝土；技術(shù)措施；質(zhì)量控制

1 引 言

建筑業(yè)是推動國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)之一，然而在全國建設(shè)規(guī)模持續(xù)不斷地增長，這就致使某些城市的城市建設(shè)在冬天由于嚴寒而不能進行施工，嚴重阻礙了建設(shè)的步伐，導(dǎo)致施工周期加長，延長了投資回收期，也因此造成資金周轉(zhuǎn)率降低和施工費用的大幅增加?；炷猎谀Y(jié)過程中如受到負溫侵襲，水泥的水化作用受到阻礙，其中游離水分開始結(jié)冰，體積增大，使混凝土凍裂而嚴重影響混凝土質(zhì)量，因此混凝土在冬季進行施工的過程中做好質(zhì)量控制是十分重要的。國內(nèi)外對混凝土冬季施工理論和方法的探索研究認為，當(dāng)冬季的施工環(huán)境溫度達到5℃左右時，只要采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒ň涂梢匀〉幂^好的施工效果。

2 對混凝土冬季施工的研究

由于水泥水化的作用，冬季施工中所用的混凝土拌和物澆灌后之后便會能逐步逐步地凝結(jié)和硬化。但是水泥的水化作用速度還涉及到其他的幾個方面，除了與混凝土本身組成材料跟配合比有聯(lián)系之外，主要就是隨著溫度的高低而變化。當(dāng)溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快；當(dāng)溫度下降到0℃時，混凝土中的一部分水開始結(jié)冰，逐漸由液狀轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)狀。水泥水化作用的水減少后水化作用因此減慢，強度增長相應(yīng)減慢。待到存在于混凝土中的水全部結(jié)成冰后，混凝土完全轉(zhuǎn)化成成固態(tài)狀。水會結(jié)成冰，變成冰后的體積約增大9%，當(dāng)混凝土毛細孔含水率超過91.70%界值時，結(jié)冰就會產(chǎn)生約2500kg/cm的冰脹應(yīng)力。這個冰脹應(yīng)力值通常會造成混凝土受到不同程度的破壞，混凝土遭受破壞后它的強度會跟隨著降低。再者，水結(jié)成冰后，骨料和鋼筋表面上就會產(chǎn)生冰凌，這些冰凌在很大程度上會破壞水泥漿和骨料與鋼筋的黏結(jié)力，使得混凝土的抗壓強度降低。隨著冰凌的融化混凝土內(nèi)部又會形成參差不齊的空隙，同時就會讓混凝土的密實性及耐久性大大降低。

3 混凝土要在冬季施工，施工前所需做的準備

3.1 編制冬季施工方案

在施工中的用時不夠，會進入冬季繼續(xù)施工，或者說在冬季就接到要做的工程項目，一定要在入冬前編制好冬季施工方案。制定的方案一定要能夠保證工程質(zhì)量；其次就是要做好控制施工費用的細節(jié)工作；再次就是確保所需的熱源和材料的來源可靠。冬季施工方案中還應(yīng)該包括施工程序；采取何種施工方法；現(xiàn)場如何布置；所需的設(shè)備、材料、工具等以及其供應(yīng)計劃；如何安全防火；制定好測溫制度和質(zhì)量檢查制度等內(nèi)容。一旦確定施工方案，就要加緊組織有關(guān)的施工人員學(xué)習(xí)。

3.2 組織施工人員培訓(xùn)學(xué)習(xí)

混凝土冬季施工要求相關(guān)的施工人員掌握一定的施工技術(shù)，制定好施工方案后就要及時組織相關(guān)人員進行培訓(xùn)。分工合理、明確職責(zé)，使他們掌握各自作業(yè)范圍內(nèi)的有關(guān)冬季施工專項知識，還要待考核合格后，方可上崗。其次要按照施工方案中的要求進行準備施工場地，譬如對現(xiàn)場的積水要進行排除干凈，截斷流入現(xiàn)場的水源，做好排水措施，消除現(xiàn)場施工用水、用氣造成場地結(jié)冰現(xiàn)象，修整施工現(xiàn)場，保證施工道路的暢通。

4 混凝土冬季施工方法的選擇

在冬季混凝土施工中，要根據(jù)施工時的環(huán)境氣溫狀況、工程量、結(jié)構(gòu)厚大程度與外露情況、工程工期的緊迫程度、水泥的品種及價格、抗凍劑的性能及價格、保溫材料的性能及價格、熱源的條件等來確定一個比較合理的施工方法。通常說來一個理想的方案，應(yīng)當(dāng)用最短的工期、花最低的施工費用，各方面都達到較為理想的狀態(tài)來獲得最優(yōu)良的工程質(zhì)量。

4.1 調(diào)整配合比法

4.1.1 選擇合適的水泥品種

無數(shù)施工實踐表明，選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍能力的重要步驟，而早強型硅酸鹽水泥是最佳的選擇。此種水泥水化熱相對比較大，且早期強度高，通常三天的抗壓強度就大致是普通硅酸水泥七天的強度，施工中效果顯著。此外水泥的水灰比和坍落度要盡量選擇較低的。水泥強度等級不應(yīng)該低于32.5，水泥用量也不能低于300kg/m3。為了縮短達到齡期強度的時間，還要增加水化熱量。

4.1.2 加入引氣劑

在混凝土中加入引氣劑，首先應(yīng)該確?；炷恋呐浜媳缺３植蛔儯笃渲芯蜁煞忾]型氣泡，水泥漿的體積就會隨之增大，使得拌和物的活躍性也能得到相應(yīng)的提高，改善其粘附性、聚合性以及保水性，從而使混凝土內(nèi)的水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力得到緩沖，繼而提高混凝土的抗凍性。

4.2 蓄熱法

這種方法適用于氣溫在零下l0℃左右的結(jié)構(gòu)又相對厚大的工程。這種做法主要就是在施工以前對原材料進行加熱，然后再進行澆灌等步驟，最大的功用便是使新澆混凝土具備充足的抗凍能力。此外，這種施工方法的工藝較為簡單，施工費用較低，需要注意的是內(nèi)部要加強保溫，防止混凝土的角部和它的外露表面受凍。

4.3 加熱外部法

相對于蓄熱法，這種施工方法就是適用于零下10℃以上且不厚大的工程。混凝土構(gòu)件附近的空氣通過對其進行加熱把熱量遞給混凝土，又或者是可以直接對加熱混凝土，讓混凝土處于恒溫下進行正常的硬化。

4.3.1 火爐加熱

這種方法則常用于小工地，它的施工方法較為簡單。比較來說其缺點和不易進行的點就是室內(nèi)的低溫度和干燥的空氣對施工質(zhì)量有一定的影響，并且火爐加熱還會釋放出二氧化碳，這會碳化新澆的混凝土表面。

4.3.2 蒸氣加熱

通常不建議使用此法，因為它所需的鍋爐設(shè)備花費大，熱損失又大。

4.3.3 電加熱

把鋼筋當(dāng)成電極，把電熱器附和在混凝土表層，促進電能轉(zhuǎn)變成熱能。這種方法熱損失相對也較少而且比較好控制。

4.3.4 紅外線加熱

以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器，對混凝土進行密封幅射加熱。

4.4 增加抗凍外加劑

在10～l5℃之間的氣溫中，就可以在混凝土里面加入抗凍外加劑。

5 冬期混凝土施工流程

冬期混凝土施工各種不同的施工方法會有不同的施工流程。

地下室混凝土施工方法：施工部位內(nèi)的雜物應(yīng)該首先清理，然后對鋼筋進行整形、支模。檢驗完畢之后符合要求的再進行澆灌。采用素漿澆灌完畢抹面成型后，就要采取一定的保護措施如加厚塑料布和稻草簾覆蓋防止凍裂。

五層結(jié)構(gòu)平面施工方法：整體鋼筋要進行綁扎，模板支設(shè)完畢后驗收，隨之將整體大面積用塑料布進行覆蓋保護，然后還要再進行一次澆灌，這就要等到氣溫回升穩(wěn)定后。

五層獨立柱施工方法：整體鋼筋要進行綁扎，模板支設(shè)完畢后驗收，驗收合格后，用塑料布和草簾進行圍護，再進行混凝土澆灌，施工方法與五層結(jié)構(gòu)平面是一樣的，但是為了確保獨立柱的強度，這種方法里的模板和圍護材料是不能夠拆除。

6 養(yǎng)護混凝土冬季施工

混凝土中，另外添加的材料和外加劑的摻量都要依據(jù)負溫混凝土的要求進行使用。此外，應(yīng)依據(jù)混凝土澆筑5d內(nèi)所預(yù)計到得最低氣溫來進行防凍劑的選用。冬期施工中，混凝土澆筑完畢之后，在低溫甚至是負溫的時候其進行硬化是一個非常緩慢的過程，在這個過程中可能出現(xiàn)受凍過程。

受熱交換作用的影響，對混凝土施工負溫養(yǎng)護時，低溫程度會影響水泥的硬化過程，兩者之間成正比關(guān)系。養(yǎng)護期變長后水泥凝結(jié)硬化的過程受溫度的影響就要做相應(yīng)的后移。倘若在剛開始凝結(jié)之前混凝土受凍、水泥水化處于初始的階段，混凝土繼續(xù)維持塑性的性質(zhì)，這個時候混凝土受凍其可施工性也就受到相應(yīng)的影響，此時混凝土本身物理性質(zhì)還不能被損壞。但是，混凝土進入凝結(jié)期以后受凍，情況又是不一樣了，加上此時混凝土結(jié)構(gòu)若是正在形成階段，如果受凍，非但破壞水泥的凝結(jié)硬化過程，還是顯著降低混凝土本身的強度和耐久性。

7 結(jié) 語

混凝土冬季施工與常溫施工的狀況有所不同，在施工過程中管理人員一定要更加注意和小心，提升管理意識，把協(xié)調(diào)與統(tǒng)籌工作做好，及時有效地解決施工中遇到問題。對于施工工藝流程，技術(shù)人員一定要熟悉并能給予施工人員一定的指導(dǎo)，控制好關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要工序，加強施工的過程控制，確保工程的質(zhì)量。

參考文獻

[1]楊愛霞，李 強.混凝土結(jié)構(gòu)冬季施工和溫度控制技術(shù)叨科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008（05）.

[2]原晉濮.混凝土冬季施工的要點[J].山西建筑，2007.

[3]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB500102-2002）[S].

作者簡介：劉紅，女，工程師，大專，從事試驗檢測工作。