論建筑工程中混凝土冬季施工技術(shù)

李紅彥

【摘 要】影響建筑混凝土施工質(zhì)量的因素有很多，但最主要的因素是溫度問(wèn)題，在冬季進(jìn)行混凝土施工就面臨著很多問(wèn)題。許多工程由于工期等的制約，不得不在冬季施工，為了確保施工質(zhì)量，就必須采取一些特殊的技術(shù)措施。本文主要分析建筑混凝土在冬季施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決措施。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；混凝土；冬季施工

引言

在冬季施工中，長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)負(fù)低溫，大的溫差、降雪和反復(fù)的冰凍，經(jīng)常造成建筑施工的質(zhì)量事故。據(jù)資料分析，混凝土工程有大部分的工程質(zhì)量事故發(fā)生在冬季。本文以此為依據(jù)，從以下幾方面探討了混凝土冬季施工技術(shù)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義與參考價(jià)值。

一、混凝土冬季施工要求

1.1材料的選擇

冬季施工的混凝土應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥或硫鋁酸鹽快硬水泥，根據(jù)混凝土配制強(qiáng)度公式，水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜低于32.5MPa，每立方米混凝土中的水泥用量C不應(yīng)少于300kg，根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2000），水灰比不得大于0.6；砂、石、水的質(zhì)量必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，骨料中不得含有冰雪、凍塊以及容易凍裂的雜物；施工時(shí)若氣溫低于-5℃，應(yīng)加入防凍劑，防凍劑具有防凍、減水、早強(qiáng)組分，能起到降低冰點(diǎn)、減水、提高早期強(qiáng)度的作用，防凍劑應(yīng)符合《混凝土防凍劑》（JC475-92）的要求。氣溫不低于-5℃時(shí)，可采用早強(qiáng)劑或早強(qiáng)減水劑。

1.2混凝土的拌制

拌制混凝土?xí)r，攪拌站應(yīng)設(shè)置暖棚，優(yōu)先選用大容量的攪拌機(jī)，以減少熱量的損失。關(guān)注天氣情況，及時(shí)與當(dāng)?shù)氐臍庀蟛块T(mén)取得聯(lián)系，獲取準(zhǔn)確的氣象資料。當(dāng)晝夜平均氣溫在-5℃～5℃時(shí)，應(yīng)將水加熱至不超過(guò)60℃后攪拌；必要時(shí)還可對(duì)砂、石進(jìn)行加熱，但溫度不應(yīng)高于40℃，且不得加熱水泥?；炷翑嚢钑r(shí)，可根據(jù)具體情況合理加入防凍劑、早強(qiáng)劑、減水劑等外加劑，提高抗凍性。適當(dāng)延長(zhǎng)拌合時(shí)間，一般取常溫拌合時(shí)間的1.5倍，確?；炷涟韬铣浞志鶆?，利于混凝土強(qiáng)度的發(fā)展。合理的投料順序也是確保拌合物均勻的有效條件，一般先投入骨料和水?dāng)嚢枰欢〞r(shí)間后，再投入水泥繼續(xù)攪拌至規(guī)定的時(shí)間，這樣可以避免水泥出現(xiàn)假凝現(xiàn)象。

1.3混凝土的運(yùn)輸和澆筑

混凝土拌合后出機(jī)、運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑的整個(gè)過(guò)程中，由于低溫條件，混凝土的熱量損失必然存在，由此產(chǎn)生的拌合物溫度降低，影響到混凝土的養(yǎng)生和硬化。這就要求混凝土攪拌場(chǎng)地應(yīng)盡量靠近施工地點(diǎn)，減少裝卸次數(shù)，同時(shí)也應(yīng)正確選擇運(yùn)輸用的容器。混凝土采用泵送澆筑時(shí)，輸送管道應(yīng)用保溫材料包裹保溫，減少混凝土在輸送過(guò)程的散熱降溫?；炷吝\(yùn)輸罐車(chē)運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸灌車(chē)外包裹保溫材料，并盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間和距離?；炷翝仓r(shí)，應(yīng)盡量加快澆筑速度。分層進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，嚴(yán)格控制混凝土澆筑的連續(xù)性，以免出現(xiàn)冷縫。已澆筑層在沒(méi)有被上一層混凝土覆蓋前，不應(yīng)低于計(jì)算規(guī)定的溫度，最低不得低于2℃。對(duì)地上結(jié)構(gòu)澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)在北風(fēng)的迎風(fēng)面設(shè)置圍擋，以防寒風(fēng)襲擊導(dǎo)致砼失水過(guò)快，降低澆筑后的溫度。

1.4混凝土的養(yǎng)護(hù)。

混凝土澆注后若受凍，則強(qiáng)度和耐久性會(huì)大打折扣。因此，要提高混凝土早期抗凍能力，就要合理選擇養(yǎng)護(hù)方法。常見(jiàn)的冬季混凝土養(yǎng)護(hù)方法有以下幾種。

（1）蓄熱法。

蓄熱法是利用原材料加熱和水泥水化熱的熱量，通過(guò)適當(dāng)保溫延緩混凝土冷卻，使混凝土冷卻到0℃以前達(dá)到預(yù)期要求溫度的養(yǎng)護(hù)方法。這種方法比較簡(jiǎn)單，不需要外加熱源，冬施費(fèi)用較低廉，故在冬季施工時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用。當(dāng)日平均氣溫在-10℃，最低溫度不低于-15℃的期間，混凝土表面系數(shù)不大于5或地面以下結(jié)構(gòu)都適宜采用蓄熱法施工。

（2）蒸汽養(yǎng)護(hù)法。

對(duì)于混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)法，適于表面系數(shù)較大、養(yǎng)護(hù)時(shí)間要求很短的混凝土澆塊。當(dāng)氣溫降低，在防凍技術(shù)上有困難時(shí)，可以利用蒸汽養(yǎng)護(hù)新澆筑的混凝土。它既能加熱，又可供給一定的水分，使混凝土不致因蒸發(fā)過(guò)量而干燥脫水。此法是一種快速濕熱養(yǎng)護(hù)方法，但需要一套較復(fù)雜的工藝流程。

（3）暖棚法。

暖棚法是將被養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)至于棚中，內(nèi)部安設(shè)散熱器、熱風(fēng)機(jī)或火爐等設(shè)備，作為熱源加熱空氣，使混凝土獲得正常的養(yǎng)護(hù)條件。

二、工程實(shí)例

2.1工程概況

某城市某廣場(chǎng)商廈建筑面積43000m，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，A區(qū)地上六層，B、C區(qū)地上各三層，樓板厚110mm，柱子截面400mm×400mm～600mm×600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25與C30。2009年5月破土動(dòng)工，11月下旬進(jìn)入冬季施工，用40d時(shí)間完成建筑面積約20000m，混凝土約5000m3的冬季施工工程量。施工期間收集了當(dāng)?shù)?008年的氣象資料，進(jìn)入冬季施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫：11月下旬平均氣溫-4℃，日最低氣溫-10℃，12月平均氣溫-7℃，日最低氣溫-15℃，期間12月初下小雪一次，實(shí)測(cè)結(jié)果與給出的氣溫資料基本一致。

2.2冬季施工技術(shù)措施

根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料以及以往的施工經(jīng)驗(yàn)，采取以下的施工技術(shù)措施。

（1）A、B、C三區(qū)板式樓梯的混凝土由原設(shè)計(jì)的C25提高到C30，做到全部結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)一致。

（2）采用硫鋁酸鹽快硬水泥及水泥生產(chǎn)廠家配套的ZB-2型防凍劑，河砂、碎石提前運(yùn)入施工現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)用場(chǎng)地。

（3）混凝土采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌泵送澆筑，混凝土泵的輸送管道用巖棉包裹保溫。A區(qū)采用木模板，B、C區(qū)采用組合式鋼模板，采用綜合蓄熱法施工養(yǎng)護(hù)。

（4）攪拌站工棚采取圍擋保溫，水加熱至40℃～50℃，水泥、砂、石子沒(méi)有預(yù)加熱，只是一般保溫，處于0℃～-3℃的負(fù)溫下，混凝土攪拌后的入模溫度控制在2℃～5℃。

（5）原材料投料前用熱水沖洗攪拌機(jī)預(yù)熱，清除骨料中的冰雪及凍塊，攪拌時(shí)間比常溫下延長(zhǎng)，不少于3min，澆筑混凝土?xí)r清除模板上的冰雪。

（6）澆筑混凝土?xí)r，在樓層北側(cè)與東西兩側(cè)用篷布圍擋，防止寒風(fēng)襲擊，避免降溫失水過(guò)快。

（7）混凝土澆筑抹平后，隨即鋪塑料薄膜保水保溫，終凝后再鋪草袋子保溫。

（8）邀請(qǐng)水泥供應(yīng)廠方派駐工地代表，為施工編制“硫鋁酸鹽水泥冬施技術(shù)要求”進(jìn)行技術(shù)咨詢(xún)指導(dǎo)。

2.3結(jié)果分析

（1）硫鋁酸鹽水泥屬于快硬早強(qiáng)水泥，3d可確定強(qiáng)度。冬季施工前實(shí)驗(yàn)室按試配的配合比制作150mm×150mm×150mm的3d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)立方體試塊，與施工時(shí)留置的同規(guī)格的立方體3d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊經(jīng)測(cè)定強(qiáng)度均達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

（2）施工中對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)，12月份混凝土澆筑后，7～8d的同條件養(yǎng)護(hù)試塊與用回彈儀實(shí)測(cè)構(gòu)件，其強(qiáng)度均能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度60%左右。

（3）2000年3月下旬復(fù)工前（平均氣溫4℃），對(duì)A、B、C各區(qū)混凝土進(jìn)行全面回彈測(cè)定，均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

三、結(jié)束語(yǔ)

建筑工程的混凝土工程冬季施工管理是一項(xiàng)復(fù)雜的、開(kāi)放的、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)工程， 要做好這項(xiàng)工作，需要建筑施工企業(yè)認(rèn)真分析自身的特點(diǎn)， 充分利用自己的長(zhǎng)處，采取科學(xué)的方法提高施工管理素質(zhì)。特別是在冬季施工過(guò)程中，更加要求工程項(xiàng)目管理人員認(rèn)真負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照冬季施工方案進(jìn)行施工，通過(guò)科學(xué)的方法加強(qiáng)混凝土的保溫和養(yǎng)護(hù)工作，一定能夠確保工程質(zhì)量。

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