混凝土工程冬期施工質(zhì)量控制與技術(shù)分析

閆華

（焦作市房管局住宅開(kāi)發(fā)公司，河南焦作 454000）

混凝土工程冬期施工質(zhì)量控制與技術(shù)分析

閆華

（焦作市房管局住宅開(kāi)發(fā)公司，河南焦作 454000）

混凝土在低溫條件下凝結(jié)強(qiáng)度緩慢，而且可能引起內(nèi)部結(jié)冰，導(dǎo)致混凝土疏松，強(qiáng)度和耐久性受到嚴(yán)重?fù)p失?；炷凉こ潭谑┕さ馁|(zhì)量一般都難以控制，文章從混凝土強(qiáng)度損失的原因、常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題、施工技術(shù)、養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)方面，詳細(xì)分析了混凝土冬期施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，并提出控制對(duì)策，對(duì)混凝土工程冬期施工的質(zhì)量提升具有良好促進(jìn)作用。

混凝土；冬期施工；臨界強(qiáng)度

混凝土施工與溫度關(guān)系密切，溫度是混凝土組成材料及配合比之外影響混凝土水化作用速度的最主要因素，是決定混凝土強(qiáng)度的主要因素。溫度越低，水化作用的速度越緩慢，水化時(shí)間越長(zhǎng)，極易產(chǎn)生各種質(zhì)量問(wèn)題，需要采取優(yōu)化控制策略避免問(wèn)題的產(chǎn)生。

1.混凝土的技術(shù)要求及低溫施工強(qiáng)度損失的原因

水泥的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，水化熱對(duì)冬期混凝土施工是有益的，可促進(jìn)水泥的水化，混凝土溫度升高，水化作用加快，強(qiáng)度增長(zhǎng)較快。影響混凝土強(qiáng)度的主要因素包括：混凝土基本成分、攪拌與振搗程度和混凝土的養(yǎng)護(hù)?！端せ炷潦┕ひ?guī)范》規(guī)定，當(dāng)室外3日平均氣溫連續(xù)低于5℃以下或最低氣溫低于-3℃以下，或者溫和地區(qū)的日平均氣溫穩(wěn)定在3℃以下，混凝土施工就應(yīng)該采取相應(yīng)的冬期施工措施。低溫季節(jié)施工時(shí)混凝土入模溫度不應(yīng)低于10℃。應(yīng)合理選擇混凝土施工時(shí)間和加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，在寒潮到達(dá)之前混凝土強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%，且不低于5-10Mpa。而當(dāng)溫度降低到0℃時(shí)，致使混凝土中的水有一部分開(kāi)始結(jié)冰，水由液相變化為固相，水化作用基本停止，此時(shí)強(qiáng)度不再增長(zhǎng)，使混凝土受到不同程度的破壞而降低強(qiáng)度，同時(shí)還會(huì)在骨料和鋼筋表面產(chǎn)生較大的冰晶，減弱水泥漿與鋼筋的粘結(jié)力，影響混凝土的抗壓強(qiáng)度，同時(shí)降低混凝土的密實(shí)性和耐久性。

因此，冬期施工中提高混凝土的早期強(qiáng)度，使混凝土在成型后蓄熱養(yǎng)護(hù)期間盡快達(dá)到抗凍允許的臨界強(qiáng)度，確?；炷烈欢ǖ臐仓囟?，是防止混凝土凍害發(fā)生的關(guān)鍵。

2.混凝土冬期施工常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及原因分析

混凝土拌合物在澆灌后，受水泥水化作用的影響會(huì)逐漸地凝結(jié)與硬化，直至獲得最終的強(qiáng)度。冬期施工所表現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面。

（1）混凝土裂縫?；炷亮芽p的產(chǎn)生有多種原因，鋼筋銹蝕引起混凝土體積擴(kuò)大，造成混凝土和主筋方向產(chǎn)生大量裂縫?；炷林兴值囊苿?dòng)帶來(lái)的壓力易造成混凝土軸向開(kāi)裂，早期強(qiáng)度過(guò)低，失水速度過(guò)快同樣會(huì)引起混凝土不同程度的裂縫產(chǎn)生。

（2）混凝土結(jié)構(gòu)松散和表面起灰。具體表現(xiàn)在外觀上有冰晶狀體，敲擊有空洞，骨料之間粘接作用弱，抵抗外力能力弱?；炷僚渲茣r(shí)水灰比過(guò)大，造成離析及泌水現(xiàn)象，導(dǎo)致砂漿和骨料分離，骨料外漏，導(dǎo)致表面起灰。

（3）混凝土水分轉(zhuǎn)移和表層返霜。混凝土在溫度低、壓力大及濕度低等多重作用下，易造成其中的水分由邊沿向中心轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致內(nèi)部空隙的產(chǎn)生。表面隨著水分的蒸發(fā)在表面形成結(jié)晶腐蝕。

以上問(wèn)題都能導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低，耐久性下降，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。為了減少周?chē)h(huán)境及溫度對(duì)混凝土澆筑質(zhì)量的影響，必須采取較為嚴(yán)格的施工工藝和技術(shù)。

3.混凝土工程冬期施工主要技術(shù)措施和養(yǎng)護(hù)方法

在冬期混凝土施工中，應(yīng)解決三個(gè)問(wèn)題：一是如何確定混凝土最短的養(yǎng)護(hù)齡期；二是如何防止混凝土早期凍害；三是如何保證混凝土后期強(qiáng)度和耐久性。冬期施工中配制混凝土用的水泥應(yīng)優(yōu)先選用活性高、水化熱高的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。水泥的標(biāo)號(hào)不低于42.5Mpa，最少水泥用量不少于300kg/m3，混凝土攪拌時(shí)水灰比不應(yīng)大于0.6。拌制混凝土所用的骨料應(yīng)保持清潔，不得含有冰雪凍塊等其他易凍裂物質(zhì)，但嚴(yán)禁直接加熱水泥。實(shí)際工程中，要根據(jù)施工時(shí)的氣溫情況，工程結(jié)構(gòu)狀況，水泥的品種型號(hào)，早強(qiáng)劑、減水劑、抗凍劑的使用條件來(lái)選擇合理施工方法，以提高混凝土的早期強(qiáng)度。

3.1 隨時(shí)監(jiān)測(cè)水溫、環(huán)境溫度、混凝土出機(jī)溫度、到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)溫度和入模溫度，做好測(cè)溫記錄?；炷敛灰茁短鞌嚢?，攪拌站應(yīng)搭設(shè)暖棚，優(yōu)先選用大容量的攪拌機(jī)，以減少攪拌過(guò)程中的熱量損失?；炷翑嚢钑r(shí)間應(yīng)比常溫情況下延長(zhǎng)50%左右?；炷恋某鰴C(jī)溫度不宜低于10℃?；炷吝\(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)采取保溫措施，同時(shí)應(yīng)保證混凝土的易和性，應(yīng)盡量減少運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸距離，保證混凝土的入模溫度在5℃以上?；炷翝仓皯?yīng)清除鋼筋及模板上的冰雪和污垢，盡量加快混凝土的澆筑速度，防止熱量散失過(guò)多?；炷翝仓髴?yīng)及時(shí)采取機(jī)械振搗，振搗時(shí)間應(yīng)比常溫時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)。

3.2 混凝土養(yǎng)護(hù)方法，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和經(jīng)熱工計(jì)算確定。同時(shí)要注意以下幾點(diǎn)。

3.2.1 冬季澆筑的混凝土，由正溫轉(zhuǎn)入負(fù)溫養(yǎng)護(hù)前，混凝土的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%，對(duì)于C10以下的混凝土不得小于5Mpa。

3.2.2采用的保溫材料，應(yīng)保持干燥。保溫材料不宜直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上，可先覆蓋塑料薄膜，上部再覆草袋，麻袋等保溫材料。保溫材料的鋪設(shè)厚度為：一般情況下0℃以上鋪一層；0℃以下鋪二層或三層；大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫，其保溫層厚度、材質(zhì)應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。

3.2.3 在模板外部保溫時(shí)，除基礎(chǔ)可隨澆筑保溫外，其它結(jié)構(gòu)必須在設(shè)置保溫材料后方可澆筑混凝土。鋼模表面可先掛草簾、麻袋等保溫材料并扎牢，然后再澆筑混凝土。拆模后的混凝土也應(yīng)及時(shí)覆蓋保溫材料，以防混凝土表面溫度的驟降而產(chǎn)生裂縫。

3.2.4 低溫混凝土的養(yǎng)護(hù)方法有蓄熱法、暖棚法、外部加熱法等。

（1）蓄熱法。主要用于氣溫低于-10℃，結(jié)構(gòu)比較重大的工程。首先對(duì)原材料和骨料進(jìn)行加熱，或采用加熱水的方法，且不易超過(guò)60℃，使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆筑以后，有相當(dāng)?shù)膬?chǔ)備熱量，加快水泥水化放熱。

（2）外部加熱法。主要用于氣溫-10℃以上，構(gòu)件不厚的工程。通過(guò)加熱混凝土構(gòu)件周?chē)目諝?，將熱量傳遞給混凝土，或直接對(duì)混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件正常硬化。

（3）外加劑。在-10℃以上的氣溫中，混凝土摻加一定比例的能降低水的冰點(diǎn)的化學(xué)劑，使混凝土在負(fù)溫下仍處于液相狀態(tài)，繼續(xù)水化作用，使混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長(zhǎng)。混凝土冬期施工中使用的外加劑主要有：早強(qiáng)劑、防凍劑、減水劑和引氣劑，可以起到早強(qiáng)、抗凍、促凝、減水和降低冰點(diǎn)的作用。

4.施工過(guò)程的控制和注意事項(xiàng)

（1）嚴(yán)格控制混凝土配置時(shí)的水灰比是很重要的施工環(huán)節(jié)，水灰比中的水分必須將骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分考慮在內(nèi)。防止或控制有害裂縫的發(fā)生，通過(guò)減少運(yùn)輸距離，將裝卸次數(shù)降低到最小。

（2）施工過(guò)程中注意事項(xiàng)。在冬期混凝土施工時(shí)不宜在強(qiáng)凍脹性地基上進(jìn)行澆筑，而應(yīng)在弱凍地基上進(jìn)行。在澆筑的混凝土間斷處可用混凝土填實(shí)并加熱養(yǎng)護(hù)。分層澆筑厚大的整體結(jié)構(gòu)時(shí)，在已澆筑的混凝土未覆蓋上一層混凝土前的溫度，不應(yīng)低于計(jì)算規(guī)定溫度，且不得低于2℃。雨雪天氣不宜露天澆筑混凝土，當(dāng)需要施工時(shí)應(yīng)采取確保混凝土質(zhì)量的措施，及時(shí)在結(jié)構(gòu)合理部位留置施工縫。

5.施工后的養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完畢后，應(yīng)按施工技術(shù)方案及時(shí)采取有效的養(yǎng)護(hù)措施。在澆筑完畢后的12H以?xún)?nèi)對(duì)混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)，在負(fù)溫情況下養(yǎng)護(hù)嚴(yán)禁澆水，且外漏表面必須覆蓋?；炷翝菜B(yǎng)護(hù)時(shí)間：對(duì)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得小于7d，對(duì)摻用緩凝劑和外加劑或抗?jié)B要求的混凝土，不得小于14d。混凝土抗壓強(qiáng)度試件留置應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)留置，同時(shí)應(yīng)增設(shè)不少于2組同條件養(yǎng)護(hù)試件，一組用于檢查混凝土受凍臨界強(qiáng)度，另一組用于檢查混凝土拆模強(qiáng)度或支撐強(qiáng)度或負(fù)溫轉(zhuǎn)正溫后的強(qiáng)度檢查。

6.結(jié)論

混凝土在冬期施工中，必須重點(diǎn)控制混凝土溫度，無(wú)論采取哪種方法，都是基于溫度控制為中心。施工中必須在各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范，這樣才能保證混凝土的施工質(zhì)量，避免在冬期施工中留下質(zhì)量隱患。

[1]《建筑施工手冊(cè)》編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

[2]李立.混凝土工程冬期施工技術(shù)[J].工程建設(shè)，2008，（2）.

（責(zé)任編輯 張蓓）

TU7

A

1008－7257（2015）03－0075－02

2015－04－24

閆華（1979-），女，河南焦作人，焦作市房管局住宅開(kāi)發(fā)公司工程師，主要研究方向?yàn)轭A(yù)算造價(jià)及施工技術(shù)。