冬季混凝土施工防凍劑的應(yīng)用與質(zhì)量控制

文/常健 大連億利混凝土攪拌有限公司 遼寧大連 116400

冬季混凝土施工防凍劑的應(yīng)用與質(zhì)量控制

文/常健 大連億利混凝土攪拌有限公司 遼寧大連 116400

本文就冬季混凝土施工中防凍劑的作用，以及如何正確的使用防凍劑進(jìn)行了論述，并且就如何在冬季施工中加強(qiáng)混凝土的質(zhì)量控制措施進(jìn)行探討，從而來確保工程的施工質(zhì)量。

混凝土；防凍劑；冬季施工；質(zhì)量控制

1、引言

隨著建筑工程的快速發(fā)展，由于受工期制約，許多工程的混凝土冬季施工時不可避免的。根據(jù)JGJ104《建筑工程冬期施工規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃時，即可進(jìn)入冬季施工階段，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定高于5℃時，即可解除冬季施工。混凝土防凍劑的研制開發(fā)也促進(jìn)冬施技術(shù)的提高，但是也存在技術(shù)管理人員對防凍劑的應(yīng)用技術(shù)理解不深、經(jīng)驗缺乏等方面存在誤區(qū)。只要采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒ê瓦x擇合理的原材料，避免新澆筑混凝土早期受凍，使外露混凝土與冬季外界氣溫保持較小的溫差，也會取得像在天暖施工時的效果。

2、冬施混凝土工程防凍劑的作用機(jī)理與使用

混凝土是一種多孔性材料，受凍害具有三個重要條件:溫度、水、混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)孔的空隙狀況，三者缺一構(gòu)不成危害?；炷猎谟不泻陀不笮纬稍S多大小不同的孔隙及相互連通的毛細(xì)孔通道。這些孔隙和毛細(xì)孔通道充滿水，當(dāng)溫度降到負(fù)溫后，使水相轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹，造成凍害[1]。防凍劑的作用就是降低砂漿和混凝土中水的冰點(diǎn)，防止冰凍破壞并提供水泥硬化必要的水分，使之在負(fù)溫下能緩慢硬化。

混凝土結(jié)構(gòu)工程是建筑的主要承受重力的結(jié)構(gòu),是建筑工程的骨骼主體。特別是對冬季旋工混凝土工程的質(zhì)量控制更是倍加關(guān)注，但在工程技術(shù)人員中廣泛存在幾乎相同的想法和要求,就是冬季施工混凝土工程必須使用混凝土防凍劑,否則將難以保證工程質(zhì)量,其實這是實踐認(rèn)識上的誤區(qū)。冬期施工混凝土工程的方法有多種,當(dāng)冬施工程采用蓄熱法、電加熱法、暖棚法、蒸汽養(yǎng)護(hù)法是不需要防凍劑的。在采用負(fù)溫養(yǎng)護(hù)和綜合蓄熱法時,才需要根據(jù)最低溫度來選擇摻防凍劑,冬季施工混凝土工程并非必須使用防凍劑。防凍劑的正確使用給一些工期緊迫、冬季施工條件較差的工程,找出一條既能充分利用現(xiàn)有蓄熱法施工條件,又摻入混凝土防凍劑作有效保證的雙保險方法,為混凝土冬期施工的困難找到有效的捷徑。大連地區(qū)冬季氣溫屬于冷三天暖三天的海洋氣候，一般冬季施工都是采用負(fù)溫養(yǎng)護(hù)和綜合蓄熱法。

混凝土受凍存在一些危害，比如降低混凝土的強(qiáng)度，造成混凝土裂縫，使混凝土中的鋼筋銹蝕降低混凝土的耐久性能。為了防止這些危害的產(chǎn)生就要減少混凝土單方用水量，提高混凝土的早期強(qiáng)度，降低水的結(jié)冰點(diǎn)，減少混凝土的體積變化[2]。防凍劑就能從根本上解決以上問題，摻防凍劑的混凝土當(dāng)溫度降到防凍劑規(guī)定溫度以下時，其強(qiáng)度不應(yīng)小于3.5—5.0Mpa，既混凝土達(dá)到了某一個強(qiáng)度值時（即臨界強(qiáng)度），就具有一定的抗凍能力了，從此以后低溫不會對混凝土造成永久性傷害，在氣候轉(zhuǎn)暖后，強(qiáng)度會繼續(xù)升高，甚至有可能達(dá)到比經(jīng)常溫養(yǎng)護(hù)的混凝土極限強(qiáng)度還高的強(qiáng)度，可見混凝土防凍劑的使用也存在著必然性。

3、混凝土防凍劑摻量的確定

由于混凝土的防凍劑摻量與水泥用量，水灰比，環(huán)境溫度，養(yǎng)護(hù)條件，減水率等因素有關(guān)。我們采用的防凍劑的摻量大多數(shù)是根據(jù)廠家說明書上的建議摻量，根據(jù)施工的環(huán)境溫度選取建議摻量按照膠凝材料的百分比進(jìn)行使用的。一般要根據(jù)七天內(nèi)的最低溫度-5℃，-10℃，-15℃三個溫度值，建議摻量按膠凝材料的重量的百分比分別為3%，4%，5%來使用的。根據(jù)配合比設(shè)計規(guī)程，從C15—C50設(shè)計的配合比，水泥用量是由少到多，隨著強(qiáng)度等級的增加水泥用量也在不斷增加，可見強(qiáng)度等級越高水泥用量越多。如果按照廠家的建議根據(jù)膠凝材料的百分比進(jìn)行使用，同一環(huán)境溫度摻量相同，混凝土的強(qiáng)度等級不同，強(qiáng)度等級越低防凍劑的用量越少，強(qiáng)度等級越高防凍劑的用量越多。從理論上講是正確的，但是從實際出發(fā)是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，如果防凍劑能夠滿足設(shè)計的任何強(qiáng)度等級的混凝土，低強(qiáng)度等級能滿足防凍要求，高強(qiáng)度等級的混凝土就更能滿足防凍要求，對于商品混凝土從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，高強(qiáng)度等級的混凝土防凍劑的摻量是可以降低的，因為水泥用量的增加，混凝土的水化熱就大，完全能滿足混凝土達(dá)到臨界強(qiáng)度防止受凍害。不能完全的按照說明書的摻量使用，應(yīng)該從實際情況出發(fā)。實際上混凝土防凍劑的摻量應(yīng)該按照水泥用量的多少，以及單方用水量的多少來決定。應(yīng)該考慮到水泥水化熱的影響，低標(biāo)號水泥用量相應(yīng)較少，低標(biāo)號的混凝土防凍劑應(yīng)該多摻，而高標(biāo)號的混凝土防凍劑少摻。一般C30混凝土受凍的溫度在-4℃，要隨時掌握7天內(nèi)的最低溫度來調(diào)整混凝土防凍劑的摻量。由于防凍組分的增加，防凍劑的減水率不是那么高，配置高強(qiáng)度等級的混凝土按照建議摻量未必能達(dá)到工作性的要求，如果防凍組分滿足要求的前提下，此時應(yīng)該考慮適當(dāng)?shù)募尤霚p水劑而不是提高防凍劑的摻量而達(dá)到工作性的要求。從經(jīng)濟(jì)效益考慮，可以降低混凝土的單方成本。

4 冬施混凝土的質(zhì)量控制措施

1）原材料的要求：水泥優(yōu)先選用活性高、水化熱大的普通硅酸鹽水泥。所用骨料必須清潔，不得含有冰雪等凍結(jié)物，級配良好、質(zhì)地堅硬。水采用地下飲用水，對水進(jìn)行加熱處理，溫度控制在40—50℃。優(yōu)化配合比正確的使用防凍劑。

2）混凝土的攪拌和運(yùn)輸：混凝土采用熱水?dāng)嚢?，熱水盡量不直接接觸水泥，先將熱水與骨料拌合后在加入水泥等膠凝材料，并適當(dāng)?shù)难娱L攪拌時間。隨時監(jiān)測混凝土的出機(jī)溫度保證混凝土出機(jī)溫度不得低于10℃。混凝土的運(yùn)輸過程是熱量損失的關(guān)鍵階段，對混凝土運(yùn)輸罐車外包裹保溫材料，并盡量縮短運(yùn)輸時間和距離，減少熱量的散失。

3）混凝土澆筑前，保證混凝土良好的和易性，應(yīng)保證入模溫度不小于5℃，澆筑時嚴(yán)格控制混凝土澆筑的連續(xù)性，以防止出現(xiàn)冷縫影響工程質(zhì)量。

4）養(yǎng)護(hù)：由于進(jìn)入冬季施工，氣溫較低，混凝土硬化時間較長，養(yǎng)護(hù)措施十分關(guān)鍵。混凝土澆筑完成后馬上用塑料布覆蓋保持水分，同時在塑料布外側(cè)覆蓋保溫被或草墊，防止混凝土受凍并控制混凝土表面和內(nèi)部溫差[3]。

結(jié)語：

混凝土在北方的冬季施工越來越普遍，是不可避免的，冬季施工是個非常復(fù)雜的過程，施工時間和溫度的控制，以及合理正確的使用防凍劑確?；炷猎诙臼┕ぶ械馁|(zhì)量。在冬季施工中只要我們能夠采取正確的措施加強(qiáng)控制，一定能夠保證工程質(zhì)量。

[1]武九城.淺談冬期混凝土施工[J].科學(xué)之友，2011，2.

[2]王淑敏.淺談混凝土防凍劑的原理及使用[J].西部探礦工程，2010，10.

[3]馮曉明.預(yù)拌混凝土冬期施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施[J].混凝土，2005，11.