保障混凝土冬季施工質量的技術措施

邢宏濤

（黑龍江省高速公路建設局）

1 混凝土工程冬季施工技術質量措施

1.1 基本要求

（1）冬季施工的混凝土宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,水泥標號不宜小于32.5MPa,混凝土中的水泥用量不宜少于300 kg/m3,水灰比不應大于0.6,并加入早強劑。必要時應加入防凍劑（根據氣溫情況確定）。

（2）為減少凍害,應將配合比中的用水量降至最低限度。辦法是控制坍落度,加入減水劑,優先選用高效減水劑。

（3）模板和保溫層應在混凝土冷卻至5℃以下方可拆除。當混凝土與外界溫差大于20℃時,拆模后的混凝土表面應臨時覆蓋,使其緩慢冷卻。

（4）未冷卻的混凝土有較高的脆性,所以結構在冷卻前不得遭受沖擊荷載或動力荷載的作用。

1.2 混凝土的拌制

（1）拌制混凝土用的骨料必須清潔,不得含有冰雪和凍塊,以及易凍裂的物質,在摻有含鉀、鈉離子的外加劑時,不得使用活性骨料。在有條件的時候,砂石篩洗應搶在零上溫度時做,并用塑料紙、油布蓋好。

（2）拌制摻外加劑的混凝土時,如外加劑為粉劑,可按要求摻量,直接撒在水泥上面和水泥同時投入；如外加劑為液體,使用時應先配制成規定濃度溶液,然后根據使用要求,用規定濃度溶液配制成施工溶液。各溶液要分別置于有明顯標志的容器中,不得混淆。每班使用的外加劑溶液應一次配成。

（3）當施工期處于0℃左右時,可在混凝土中添加早強劑,摻入量應符合使用要求及規范規定,且應注意在添加前應做好模擬試驗,以核實有關技術措施；對于有限期拆模要求的混凝土,還應適當提高混凝土設計等級。

（4）混凝土中添加防凍劑時,嚴禁使用高鋁水泥。

（5）嚴格控制混凝土水灰比,由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應從拌和水中扣除。

（6）攪拌摻有外加劑的混凝土時,攪拌時間應取常溫攪拌時間的1.5倍。

（7）混凝土拌合物的出機溫度不宜低于10℃,入模溫度不得低于5℃。

1.3 混凝土的運輸和澆筑

（1）混凝土攪拌場地應盡量靠近施工地點,以減少材料運輸過程中的熱量損失,同時也應正確選擇運輸用的容器（包括形狀、大小、保溫措施）。

（2）混凝土澆筑前,應清除模板和鋼筋上,特別是新老混凝土（如梁、柱交接處）交接處的冰雪及垃圾。

（3）當采用商品混凝土時,在澆筑前應了解商品混凝土中摻入抗凍劑的性能,并做好相應的防凍保暖措施。

（4）分層澆筑混凝土時,已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前,不應低于規定的溫度,也不得低于2℃。

（5）重點工程或上部結構要連續施工的工程,混凝土應采取有效措施,以保證所要達到的預期強度。

（6）預應力混凝土構件在進行孔道和立縫的灌漿前,澆灌部位的混凝土必須經預熱,并采用熱的水泥漿,砂漿或混凝土,澆灌后在正溫下養護到強度不低于15MPa。

（7）現場應留設同條件養護的混凝土試塊作為拆模依據。

1.4 混凝土的養護

（1）冬季澆筑的混凝土,由正溫轉入負溫養護前,混凝土的抗壓強度不應低于設計強度的40％,對于C10以下的混凝土不得小于5MPa。

（2）采用的保溫材料（草袋,麻袋）,應保持干燥。

（3）在模板外部保溫時,除基礎可隨澆筑隨保溫外,其他結構必須在設置保溫材料后方可澆筑混凝土。鋼模表面可先掛草簾、麻袋等保溫材料并扎牢,然后再澆筑混凝土。

（4）保溫材料不宜直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上,可先覆蓋塑料薄膜,上部再覆草袋、麻袋等保溫材料。保溫材料的鋪設厚度一般情況下0℃以上鋪一層；0℃以下鋪2～3層；大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫,其保溫層厚度及材質應根據計算確定。

（5）拆模后的混凝土也應及時覆蓋保溫材料,以防混凝土表面溫度的驟降而產生裂縫。

1.5 試件留置

按規范及施工要求制作、管理、養護、送檢混凝土試塊,取樣與試件留置應符合下列規定：

（1）每拌制100盤且不超過100m3的同配合比的混凝土,取樣不得少于一次。

（2）每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盤時,取樣不得少于一次。

（3）當一次連續澆筑超過1 000m3時,同一配合比的混凝土每200m3不得少于一次。

（4）每一樓層,同一配合比的混凝土,取樣不得少于一次。

（5）對有抗滲要求的混凝土結構,其混凝土試件應在澆筑地點隨機取樣。同一工程,同一配合比的混凝土,取樣不應少于一次,留置組數可根據實際需要確定。

（6）每次取樣應至少留置一組標準養護試件,同條件養護試件的留置組數應根據實際需要確定。

2 混凝土冬季施工的質量通病以及預防措施

2.1 鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫

由于鋼筋的氧化銹蝕伴生體積膨脹,致使混凝土沿主筋或箍筋方向產生裂縫。其次,水泥的安定性不良,混凝土的水灰比太大,早期強度低,失水太快也會引起開裂。混凝土內部水分由邊緣向中心移動,形成壓力也將引起軸向裂縫。

預防措施有以下幾點。

（1）嚴格控制氯鹽的摻量。按照“鋼筋混凝土工程施工及驗收規范”規定：氯鹽摻量不得超過水泥重量1％,基本鋼筋就不銹蝕。

（2）限定量的氯鹽摻入時應充分溶解或攪拌均勻,以防止偏折引起局部鋼筋銹蝕。

（3）控制水泥質量和混凝土混合物水灰比,增大其密實性,防止水分轉移,均能有效地防止混凝土的裂縫產生。

2.2 結構疏散與水分轉移

水分轉移及結構疏散的混凝土,以表面呈冰晶、土黃色,砂漿骨料結合脆弱,聲音空啞等為特征。同時由于混凝土內部壓力差、溫度、濕度差,使水分自邊緣向中心移動造成空隙。

預防措施有以下幾點。

（1）適當摻用以防凍劑—減水劑—早強劑—引氣劑組成的復合外加劑,減少水灰比,采取重復振動,加壓振動,提高結構致密性。

（2）混凝土表面“冰封”利用其濕水性較為有效。

2.3 表面起灰

所謂“表面起灰”是以砂漿和粗骨料相脫離,表面起灰,骨料裸露為特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大,離析、泌水嚴重,粘聚性、保水性差,加上養護溫度低,水泥水化趨于停止,混凝土水分迅速外離,導致表面起灰,預防措施是嚴格控制水灰比,延長混凝土混合物攪拌時間,表面覆蓋塑料薄膜保水。

2.4 結晶腐蝕—混凝土表面返霜

混凝土硬化后,某種外加劑溶液通過毛細管的作用滲到混凝土表面,而混凝土表面的水分則逐漸蒸干,此種情況還將影響混凝土與飾面層的結合,其預防措施為：

（1）適當控制外加劑的用量（最好不要超過水泥重量5％～7％）；

（2）外加劑充分溶解后適當延長攪拌時間；

（3）混凝土澆灌后,立即在其表面覆蓋1～2層薄膜塑料,嚴防混凝土水分外移。