淺議水工混凝土冬季施工措施

沈雪峰

睢寧縣水利工程建筑安裝公司（221 200）

為了加快水利工程建設(shè)速度，縮短工期，提高設(shè)備利用率和改變冬季停工狀態(tài)，混凝土施工在冬季必須采用專門的技術(shù)措施。混凝土凝固過程與四周介質(zhì)的溫度和濕度有密切關(guān)系,介質(zhì)溫度愈低，混凝土的水化和凝固速度就愈慢。當(dāng)溫度接近0℃時，水化作用幾乎停止；當(dāng)溫度在0℃以下時，混凝土中的水分凍結(jié)，水化作用完全停止。

混凝土早期受凍，它的強(qiáng)度、不透水性及對鋼筋的粘結(jié)力等都將顯著降低，甚至?xí)够炷恋慕Y(jié)構(gòu)完全破壞。冬季施工措施就是用人工保溫和加速凝固的方法，使?jié)仓泻蜐仓笊形催_(dá)到一定強(qiáng)度的混凝土不受低溫冷凍的影響。

人工保溫和加速凝固的目的是使混凝土在正溫的條件下進(jìn)行澆筑和養(yǎng)護(hù)。具體措施有:

1）在混凝土配合比方面:采用發(fā)熱量較高的快凝水泥，不用低熱水泥，但這不適用于大體積水工混凝土。拌和物中應(yīng)優(yōu)選早強(qiáng)劑、促凝劑品種與摻量。2）制備混凝土?xí)r對原材料加熱，提高拌制混凝土的溫度,延長混凝土的拌合時間至常溫下的1.5倍，使混凝土得到充分的拌合；同時對拌合場所，運(yùn)輸路線及運(yùn)輸容器、澆筑倉面等，都采取保溫措施。

主要介紹原材料加熱法、蓄熱法、加熱養(yǎng)護(hù)法三種混凝土冬季的施工方法。

1 原材料加熱法

為了防止混凝土受凍，在冬季拌制混凝土用的水和骨料，在裝入拌和機(jī)時應(yīng)保持正常溫度。一般情況下，以水加熱最為簡單，也容易控制。而且水的比熱約5倍于骨料的比熱，加熱效率最高。在日平均氣溫-2～-5℃時，可以只加熱拌合水，當(dāng)氣溫更低時，才考慮加熱骨料。水泥不可加熱。

水的加熱方法，小型工程可用大鍋或燒水鍋爐直接加熱，大型工程則宜用蒸汽加熱。水的加熱溫度不能超過80℃,并且要先將水和骨料攪拌后再加入水泥，以避免水泥產(chǎn)生“假凝”現(xiàn)象。砂石加熱應(yīng)力求均勻，砂石不宜過熱或過干，平均溫度不宜超過65℃，最高溫度不能超過100℃，否則石子可能發(fā)生裂縫。

最簡單的砂石骨料加熱方法是把骨料放在鐵板上用火烘炒，還可用火爐或火炕直接烘熱。這種方法雖然設(shè)備比較簡單，但效率低，熱量損失大，一般用于小型工程。對于大中型工程，常用蒸汽直接加熱骨料，就是直接將蒸汽通到需要加熱的砂石中，這種方法的優(yōu)點是加熱快，而且可以充分利用蒸汽中的熱量，缺點是增加了砂石的含水量，而且含水不夠均勻，不容易控制拌合時的加水量。在采用這種方法時，為了避免熱量的損失，應(yīng)該把砂石表面覆蓋好。砂石加熱的另一種方法是間接加熱法，就是在砂石貯料倉中或露天堆料下的溝槽中鋪設(shè)蒸汽管和壓縮空氣管，用壓縮空氣吹動蒸汽使之在骨料中均勻擴(kuò)散，料堆上面亦應(yīng)加以覆蓋，以減少熱量損失。用這種方法雖加熱比較慢，但是含水量比較穩(wěn)定，容易控制拌合時的加水量。

2 蓄熱法

蓄熱法是將澆筑好的混凝土在養(yǎng)護(hù)期間，用保溫材料加以覆蓋，盡可能把混凝土在澆筑時所含的熱量和凝固過程中發(fā)生的水化熱蓄積起來，以延緩混凝土的冷卻速度,使混凝土在達(dá)到抗凍強(qiáng)度以前，始終保持正溫。

蓄熱法是一種最簡單、經(jīng)濟(jì)的冬季施工方法,尤其是對大體積混凝土比較有效，在日最低平均溫度不低于-10℃，澆筑塊表面率小于5時，采用蓄熱法最為適宜。

3 加熱養(yǎng)護(hù)法

加熱養(yǎng)護(hù)法分為暖棚法、蒸汽加熱法、電熱法。

暖棚法:暖棚法是利用保溫材料搭成暖棚，把整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件圍起來，并在棚內(nèi)加熱，保證在棚內(nèi)有較高的溫度，使?jié)仓宛B(yǎng)護(hù)在常溫下進(jìn)行。這種方法適用于天氣比較寒冷，建筑物體積不大而混凝土又很集中的工程。暖棚內(nèi)的熱源可以裝設(shè)排管，排管中通以蒸汽。

蒸汽加熱法:利用蒸汽加熱不僅能使新澆筑的混凝土得到較高的溫度，而且還可以得到適當(dāng)?shù)臐穸?，促進(jìn)水化作用，是混凝土構(gòu)件硬化得更快。

蒸汽加熱養(yǎng)護(hù)的方法分為內(nèi)部加熱和外部加熱兩種:內(nèi)部加熱是在混凝土構(gòu)件中預(yù)埋上管子（或使混凝土中造成孔道）,再通蒸汽加熱,當(dāng)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,再把孔管用灰漿灌注。采用這種方法加熱，混凝土是由里向外漸熱，熱量可以有效利用。

外部加熱的方法是在混凝土表面特制的雙層模板空腔中，或在模板上開適當(dāng)?shù)目撞?，通上蒸汽加熱，由于蒸汽垂直上升，所以此法?yīng)在垂直結(jié)構(gòu)加熱效果比較好。

電熱法:電熱法是用鋼筋、鋼板或薄鐵片插入混凝土中或貼附于模板上，利用新混凝土的導(dǎo)電和電阻大的性能，通以低壓電流，對混凝土進(jìn)行加熱，而促使混凝土加快凝結(jié)于硬化。由于直流電能使混凝土中水分分解，因此應(yīng)采用交流電。電熱法施工技術(shù)比較復(fù)雜，必須細(xì)致進(jìn)行并注意安全生產(chǎn)。

以上所述的幾種方法,在嚴(yán)寒地區(qū)往往是同時使用,例如使用加熱水的辦法的同時,采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，并摻入早強(qiáng)劑等。但是無論那一種方法都要增加施工費用。因此在安排全年施工任務(wù)時，應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃，盡量避免混凝土冬季施工。如果必須在冬季施工時，就要合理選擇施工方法，保證質(zhì)量，安全生產(chǎn)。