混凝土冬季建筑施工措施和技術(shù)應(yīng)用

王超

當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃即進(jìn)入冬季施工，冬季氣溫下降，不少地區(qū)溫度在0℃之下（即負(fù)溫），土壤、混凝土、砂漿等所含的水分凍結(jié)，建筑材料容易脆裂，給建筑施工帶來許多困難。連續(xù)5日平均氣溫低于5℃或日最低氣溫低于-3℃時，就要采取冬季施工措施，以保證工程質(zhì)量。冬季施工容易造成工期的延長，增加了管理成本，給工程建設(shè)帶來不利影響。同時，長時間的持續(xù)負(fù)低溫，大的溫差、降雪和反復(fù)的冰凍，易造成建筑施工的質(zhì)量事故，因此，研究混凝土冬季施工技術(shù)措施具有十分重要的意義。

一、建筑工程冬季施工現(xiàn)狀分析

建筑工程中所使用的混凝土就是指砂、粗（細(xì)）骨料及膠凝材料、水按照相應(yīng)的比例進(jìn)行配合而成的，再經(jīng)過均勻的拌制及養(yǎng)護(hù)硬化而成的人工石材。人工石材在經(jīng)過水化作用后，水泥就會發(fā)生化學(xué)變化和物理變化，最終形成建筑工程必備的材料。混凝土的硬化、凝結(jié)在這個過程中非常重要，溫度是影響水泥水化的重要因素，想要使水泥水化的速度增加就要提升溫度，這樣混凝土的強(qiáng)度也會隨之增加;相反，溫度降低，水泥的水化速度同樣會降低，混凝土的強(qiáng)度增加得也比較緩慢。如果溫度達(dá)到0℃以下，與水泥混合的水就會部分結(jié)冰，混凝土中就會出現(xiàn)一部分結(jié)冰、一部分不結(jié)冰的情況，由于這兩部分的水化速度及混凝土強(qiáng)度的增加速度不同，混凝土的質(zhì)量也不能得到保證。在混凝土澆筑工作完成之后，混凝土?xí)饾u硬化，但是在硬化過程中如果要進(jìn)行反復(fù)多次的凍融，會嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度，這種情況在建筑工程混凝土施工中非常常見。

二、低溫對混凝土性能的影響

1.低溫影響混凝土早期性能?；炷潦軆鰰?dǎo)致物理力學(xué)性能降低。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：混凝土澆筑工作在低溫條件下進(jìn)行時，混凝土的初凝時間和終凝時間都將被延長，低溫時混凝土表面水蒸氣凝結(jié)成水，增加了外圍混凝土的水灰比，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度及表面抗?jié)B能力有所降低?；炷猎缙谑軆?，結(jié)構(gòu)遭到破壞，后期強(qiáng)度也將遭受損失，如果結(jié)凍時間發(fā)生得越早，則強(qiáng)度損失得越大。

2.低溫降低混凝土耐久性。低溫使混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力，表面出現(xiàn)裂縫并在荷載作用下逐漸增大，混凝土抗裂、抗凍、抗水滲以及長期耐久性顯著降低。

3.低溫影響混凝土強(qiáng)度。在低溫或負(fù)溫環(huán)境下，混凝土強(qiáng)度也能獲得一定程度的增長，但此時溫度對水泥水化作用的影響十分明顯，隨著溫度的降低，強(qiáng)度增長放緩。低溫也使水泥的水化速率降低。當(dāng)溫度在5℃左右時，水作用明顯放緩;當(dāng)降到0℃時，水化作用基本停止。冰凍時的凍結(jié)溫度、水分、空氣含量都影響混凝土的硬化程度?；炷林杏坞x水結(jié)冰，水分體積膨脹約9%，內(nèi)部產(chǎn)生凍脹應(yīng)力，當(dāng)早期強(qiáng)度不足以抵抗凍脹應(yīng)力時，內(nèi)部裂縫產(chǎn)生;鋼筋周圍形成的冰膜使鋼筋和混凝土之間的黏結(jié)力減弱，強(qiáng)度降低。因此，當(dāng)溫度降低到5℃時，應(yīng)考慮采取必要的措施保護(hù)混凝土避免過早受凍。

三、冬季混凝土施工要點(diǎn)

1.施工方法控制?；炷炼臼┕べ|(zhì)量控制的方法很多，就施工技術(shù)而言，根據(jù)施工溫度不同，常采用調(diào)整配合比法以及復(fù)合防凍劑法。（1）調(diào)整配合比法。在施工溫度為0℃左右時可應(yīng)用此法控制混凝土施工質(zhì)量，具體可通過以下幾個方面實(shí)施：一是合理選擇配合料，在配制冬季施工所用混凝土?xí)r，為提高混凝土的抗凍性能常選用硅酸鹽水泥作為主要材料，這是因?yàn)楣杷猁}水泥具有水化熱大，早期強(qiáng)度高等特點(diǎn)。另外，在選用骨料時宜采用縫隙少且硬度高的骨料，盡量使骨料熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)接近，避免空隙和裂紋等質(zhì)量問題的產(chǎn)生。二是盡量降低水灰比，混凝土冬季施工要求具有大量的水化熱和盡量短的凝固時間，因此必須通過適量增加水泥用量來降低水灰比，減小坍落度，增加水化熱，減少達(dá)到臨界強(qiáng)度的時間，提高混凝土的抗凍性。三是適當(dāng)使用外加劑，混凝土冬季施工時常使用的外加劑包括早強(qiáng)劑和引氣劑等，早強(qiáng)劑主要是為了縮短冬季混凝土施工時的初凝時間，增加混凝土的早期強(qiáng)度，施工中常采用硫酸鈉和復(fù)合早強(qiáng)減水劑作為早強(qiáng)劑，引氣劑主要是為了改善拌和物的流動性，增加其粘聚性及保水性，從而提高其抵抗混凝土內(nèi)部壓力的能力，提高冬季混凝土施工質(zhì)量。（2）復(fù)合防凍劑法：為了滿足主體結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度檢測達(dá)到相應(yīng)的要求時，當(dāng)氣溫度在低于-5℃，高于-10℃期間時，可以使用復(fù)合防凍劑，通過這類冬季施工材料的使用提高一個砼的強(qiáng)度等級標(biāo)號;當(dāng)大氣溫度在低于-10℃，高于-15℃期間時，則需要采取摻加的復(fù)合防凍劑等冬季施工措施的同時提高二個砼的強(qiáng)度等級標(biāo)號。

2.施工過程控制。混凝土的施工準(zhǔn)備工作，首先在混凝土拌合物選擇方面必須保證所采用的骨料清潔無雜質(zhì)，避免因雜質(zhì)造成的開裂。在冬季施工過程控制方法有蓄熱法、暖棚法、加熱法。當(dāng)采用蓄熱法控制冬季混凝土施工質(zhì)量時，宜采用加熱水法，對水加熱時，宜在水箱四周加設(shè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)保溫措施，并隨時對水溫進(jìn)行仔細(xì)測量和記錄。澆筑前，必須清除模板以及鋼筋上的冰雪以及污垢，拌合物的容器應(yīng)該具備保溫措施。在冬季施工中，混凝土的運(yùn)輸，必須大力減少熱量的損失，一般而言，可以通過以下幾點(diǎn)來滿足：減小運(yùn)輸距離、確定最可行的運(yùn)輸線路、將裝卸頻率和次數(shù)降低到最小、合理確定運(yùn)輸容器的形式和規(guī)格、選擇合適的保溫材料。在進(jìn)行冬季混凝土施工時不宜在強(qiáng)凍脹性地基上進(jìn)行澆筑，而應(yīng)在弱凍脹性地基土上進(jìn)行，切澆筑時應(yīng)對基土采取一系列保溫措施，以免遭凍。

混凝土的養(yǎng)護(hù)，混凝土冬季施工必須做好澆筑后的養(yǎng)護(hù)及保溫工作，尤其是由正溫養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)入負(fù)溫養(yǎng)護(hù)前。當(dāng)室外最低氣溫不低于-15℃時，采用綜合蓄熱法、負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法施工的混凝土受凍臨界強(qiáng)度不應(yīng)低于4.0MPa;當(dāng)室外最低氣溫不低于-30℃時，采用負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法施工的混凝土受凍臨界強(qiáng)度不應(yīng)低于5.0MPa。

五、結(jié)束語

在冬季的建筑工程混凝土澆筑施工過程中，為了更好地保證混凝土澆筑的施工質(zhì)量，就要減少溫度對混凝土澆筑質(zhì)量的影響，這樣就需要對施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，保證混凝土澆筑施工達(dá)到建筑工程的施工標(biāo)準(zhǔn)，更好地促進(jìn)建筑事業(yè)可持續(xù)的發(fā)展。