混凝土冬季施工質(zhì)量控制淺析

蘇帥

摘 要：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，由于我國(guó)幅員遼闊，氣候環(huán)境復(fù)雜，一些地區(qū)的建設(shè)項(xiàng)目因?yàn)樘鞖夂涠绊懯┕みM(jìn)度，延長(zhǎng)了施工周期，本文從冬季混凝土施工的作業(yè)特點(diǎn)、混凝土冬季施工方案、混凝土冬季施工中的運(yùn)輸和澆筑、混凝土冬季施工的養(yǎng)護(hù)等方面論述了如何加強(qiáng)混凝土冬季施工的質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：混凝土；冬季施工；質(zhì)量控制

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，由于我國(guó)幅員遼闊，氣候環(huán)境復(fù)雜，一些地區(qū)的建設(shè)項(xiàng)目因?yàn)樘鞖夂涠绊懯┕みM(jìn)度，延長(zhǎng)了施工周期，增加了項(xiàng)目的資金和管理成本。所以對(duì)于建筑施工企業(yè)來說如何克服冬季低溫對(duì)混凝土工程的影響至關(guān)重要。

1 冬季混凝土施工的作業(yè)特點(diǎn)

冬季環(huán)境溫度較低，對(duì)于新澆筑的混凝土來說，一旦遭遇低溫冰凍，很容易因水的形態(tài)變化而導(dǎo)致水泥顆粒與冰發(fā)生其他反應(yīng)，由于冰的膨脹作用而降低混凝土的強(qiáng)度值，對(duì)工程施工質(zhì)量造成影響。從混凝土施工要求來看，冬季施工中新澆筑混凝土的防凍是關(guān)鍵，特別是在溫度較低的情況下，為了避免硬化初期的冰凍，必須從施工方案上、養(yǎng)護(hù)方法上積極應(yīng)對(duì)，以確保施工效果的實(shí)現(xiàn)。通常在冬季進(jìn)行混凝土施工時(shí)，需要從以下幾個(gè)方面應(yīng)對(duì)：一是針對(duì)混凝土凝結(jié)硬化過程的關(guān)鍵即水泥的水化作用，而水化的前提是在必要的環(huán)境溫度條件下進(jìn)行的，由于冬季氣溫較低，水的活性受到干擾，從而降低了水泥的水化速度和效果。二是冬季混凝土施工的防范措施多以預(yù)熱、保溫為主，采取加熱的方式來提高施工環(huán)境的溫度，因此在施工技術(shù)到施工費(fèi)用上都會(huì)有相應(yīng)的增加，通常冬季施工成本要比平時(shí)費(fèi)用要高；三是我國(guó)北方氣候容易受到寒流的影響，特別是冬季經(jīng)常有大風(fēng)等惡劣天氣，會(huì)給冬季混凝土施工及養(yǎng)護(hù)帶來更多的問題，如養(yǎng)護(hù)期的失水問題等。

2 混凝土冬季施工方案

混凝土冬季施工前必須由技術(shù)負(fù)責(zé)人編制詳盡的施工方案，編制方案要遵循確保工程質(zhì)量、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理、所需的熱源和材料有可靠來源，確實(shí)能夠縮短工期等為目的。施工方案確定后，要組織有關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)，并向班組進(jìn)行交底。

2.1 調(diào)整配合比法。選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍能力的重要手段。應(yīng)使用早強(qiáng)型硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且早期強(qiáng)度高，一般3天抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅酸鹽水泥7天的強(qiáng)度，效果比較明顯。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的封閉型氣泡，相應(yīng)增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動(dòng)性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內(nèi)因?yàn)樗Y(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。還可以摻加早強(qiáng)外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度。

骨料選擇上，應(yīng)選擇顆粒硬度高和縫隙少的骨料，使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近。嚴(yán)格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料帶入的水分以及外加劑溶液中的水分均應(yīng)從拌合水中扣除。拌制摻用外加劑的混凝土?xí)r，當(dāng)外加劑為粉劑時(shí)，可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時(shí)投入。當(dāng)外加劑為液體，使用前按要求配置成規(guī)定溶液，然后根據(jù)規(guī)定要求使用。

2.2 綜合蓄熱施工法。綜合蓄熱施工法是在蓄熱保溫的基礎(chǔ)上，充分利用混凝土的初始熱量及水泥在水化過程中所釋放出來的熱量，再輔以化學(xué)外加劑或早強(qiáng)水泥等綜合措施，為混凝土加速硬化提供條件，使混凝土硬化由初始溫度至冰點(diǎn)之前盡快達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度的一種施工方法。

現(xiàn)在常用的綜合蓄熱法有蓄熱加外加劑、蓄熱加早強(qiáng)水泥、蓄熱加短時(shí)加熱等措施。在實(shí)際施工中，綜合蓄熱法比單純使用某一種方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果要好。

2.3 外部加熱法。主要用于氣溫在零下10℃以上，且構(gòu)件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土或直接對(duì)混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。

外部加熱法來構(gòu)筑混凝土施工溫度條件的實(shí)施，通常在零下10℃以上使用，特別是對(duì)于大結(jié)構(gòu)的施工工程來說，為了獲得較為理想的凝結(jié)環(huán)境，從構(gòu)件周圍的空氣進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土及其相關(guān)材料整體得到適宜的溫度。在加熱措施上，有火爐加熱法，通過在施工現(xiàn)場(chǎng)引入火爐，提高施工現(xiàn)場(chǎng)的整體溫度值，促進(jìn)混凝土快速有效硬化，通常施工工地空間較小時(shí)一般采用火爐加熱法，其方法較為簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是溫度提升速度慢，易干燥，明火和煙氣內(nèi)有大量的二氧化碳，對(duì)新澆筑的混凝土?xí)斐杀砻嫣蓟绊憽Ｕ羝訜岱ǖ墓ぷ髟硎抢谜羝臏囟群蜐穸却龠M(jìn)混凝土的硬化效果。在蒸汽加熱過程中，加熱均衡且易控制，缺點(diǎn)是必須依靠專用的鍋爐設(shè)備，而且加熱成本較高，僅適宜較為大型的施工項(xiàng)目，另外蒸汽加熱法熱量的散失較為嚴(yán)重，也給施工作業(yè)帶來不利。

在實(shí)際施工過程中，還應(yīng)重視混凝土的拌制過程，拌制混凝土用的骨料必須清潔，不得含有冰雪和凍塊，以及易斷裂的物質(zhì)。在摻含鉀、鈉的外加劑時(shí)不得使用活性骨料。有條件的情況下，應(yīng)在零度以上溫度時(shí)進(jìn)行砂石篩選，并用塑料紙、油布蓋好。工期處于零度左右時(shí)，可在混凝土中添加早強(qiáng)劑，摻量應(yīng)符合使用要求及規(guī)范規(guī)定，且應(yīng)注意在添加前做好模擬試驗(yàn)，核實(shí)有關(guān)技術(shù)措施，對(duì)于有限期拆除要求的混凝土，還應(yīng)適當(dāng)提高設(shè)計(jì)等級(jí)。

3 混凝土冬季施工中的運(yùn)輸和澆筑

3.1 混凝土攪拌場(chǎng)地應(yīng)盡量接近施工地點(diǎn)，以減少材料運(yùn)輸過程中的熱量損失，同時(shí)也應(yīng)正確選擇適合冬季運(yùn)輸用保溫的形狀、大小適宜的容器。

3.2 混凝土澆筑前，應(yīng)清除模板和交接處的冰雪。

3.3 分層澆筑混凝土?xí)r，已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前，不得低于計(jì)算規(guī)定的溫度，更不得低于2℃。

3.4 當(dāng)采用商品混凝土?xí)r，澆筑前應(yīng)了解商品混凝土中摻入抗凍劑的性能，并做好相應(yīng)的防凍保暖措施。

3.5 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在進(jìn)行孔道和立縫灌漿前，澆灌部位的混凝土必須預(yù)熱，并采用熱的水泥漿、砂漿或混凝土，澆灌后在正溫下養(yǎng)護(hù)到強(qiáng)度不得低于15Mpa。

4 混凝土冬季施工的養(yǎng)護(hù)

冬季施工中混凝土澆筑后，在負(fù)溫下硬化是緩慢的，硬化過程可能出現(xiàn)受凍過程。也就是說，硬化過程和受凍過程可能會(huì)同時(shí)發(fā)生。在負(fù)溫養(yǎng)護(hù)時(shí)，由于熱交換作用，水泥凝結(jié)硬化過程受溫度的影響要做相應(yīng)的后移，溫度越低水泥的硬化過程越慢，養(yǎng)護(hù)期越長(zhǎng)。若混凝土在初凝之前受凍、水泥水化處于剛剛開始階段，混凝土仍保持其塑性性質(zhì)，此時(shí)受凍只影響其可施工性，而損壞不了混凝土本身物理性質(zhì)。

若混凝土進(jìn)入凝結(jié)期以后受凍，而混凝土結(jié)構(gòu)正在形成階段，受凍既破壞水泥的凝結(jié)硬化過程，又會(huì)導(dǎo)致混凝土本身強(qiáng)度，而且其耐久性會(huì)顯著降低。

負(fù)溫養(yǎng)護(hù)期間，混凝土初溫受凍不會(huì)突然出現(xiàn)，在施工現(xiàn)場(chǎng)一般情況下也不會(huì)出現(xiàn)速凍的條件。即使在嚴(yán)寒的條件下有劇烈降溫的可能性，混凝土也會(huì)有一個(gè)適當(dāng)?shù)乃^程。

混凝土冬季施工管理是一項(xiàng)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)工程，要做好這項(xiàng)工作，需要施工企業(yè)認(rèn)真分析施工特點(diǎn)，工程技術(shù)管理人員認(rèn)真擔(dān)負(fù)職責(zé)，采取科學(xué)的方法提高施工管理水平。根據(jù)施工時(shí)的氣溫情況、工程結(jié)構(gòu)狀況、工期緊迫程度、水泥的品種、早強(qiáng)劑、抗凍劑的性能、熱源的條件等，來選擇合理的施工方法。技術(shù)人員還應(yīng)嚴(yán)格控制原材料的取用并針對(duì)在施工中可能遇到的問題提前做出應(yīng)對(duì)，力爭(zhēng)用最短的工期、最低的施工費(fèi)用，確保工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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