混凝土工程冬期施工控制措施

張 志

《建筑工程冬期施工規(guī)程》規(guī)定，根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定低于5℃即進入冬期施工，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定高于5℃時解除冬期施工。但為避免冬期凍害，很多地區(qū)和公司從實際出發(fā)，要求施工現(xiàn)場當(dāng)日氣溫降為0℃及以下時即采取防凍害措施。

因此，在工程即將進入冬期施工前，要提前準(zhǔn)備和防范，把不利的因素消除在萌芽狀態(tài)，要提前收集當(dāng)?shù)囟诘臍庀筚Y料，了解當(dāng)?shù)氐臍鉁刈兓⒊掷m(xù)時間、最低溫度以及最大風(fēng)、雪等資料，還要了解施工過程中未來一周的天氣變化，只有這樣才能作到防患于未然。

1 混凝土冬期強度

混凝土之所以能凝結(jié)、硬化并獲得強度，是由于水泥和水進行水化作用的結(jié)果。水化作用的速度在一定濕度條件下主要取決于溫度，溫度愈高，強度增長也愈快，反之則慢。當(dāng)溫度降至0℃以下時，水化作用基本停止，溫度再繼續(xù)降至－2℃～－4℃，混凝土內(nèi)的水開始結(jié)冰，水結(jié)冰后體積增大8%～9%，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生冰晶應(yīng)力，使強度很低的水泥石結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，同時減弱了水泥與砂石和鋼筋之間的粘結(jié)力，從而使混凝土強度降低。

受凍的混凝土在解凍后，其強度雖能繼續(xù)增長，但已不能達到原設(shè)計的強度等級。試驗證明，混凝土遭受凍結(jié)帶來的危害，與遭凍的時間早晚、水灰比等有關(guān)，遭凍時間愈早，水灰比愈大，則強度損失愈多，反之則損失少。

經(jīng)過試驗得知，混凝土經(jīng)過預(yù)先養(yǎng)護達到一定強度后再遭凍結(jié)，其后期抗壓強度損失就會減少。一般把遭凍結(jié)其后期抗壓強度損失在5%以內(nèi)的預(yù)養(yǎng)強度值定為“混凝土受凍臨界強度”。

通過試驗得知，該臨界強度與水泥品種、混凝土強度等級有關(guān)。對普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥配制的混凝土，受凍臨界強度定為設(shè)計的混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值的30%;對礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，為設(shè)計的混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值的40%，但不大于C10的混凝土，不得低于5 N/mm2。

混凝土冬期施工除上述早期凍害之外，還需注意拆模不當(dāng)帶來的凍害。混凝土構(gòu)件拆模后表面急劇降溫，由于內(nèi)外溫差較大會產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，亦會使表面產(chǎn)生裂紋，在冬期施工中亦應(yīng)力求避免這種凍害。

為此，現(xiàn)行《建筑工程冬期施工規(guī)程》規(guī)定，凡根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁鉁刭Y料室外日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定低于+5℃時，就應(yīng)采取冬期施工的技術(shù)措施進行混凝土施工。從混凝土強度增長情況看，混凝土在+5℃環(huán)境下養(yǎng)護，其強度增長很慢。而且在日平均氣溫低于+5℃時，最低氣溫已低于0℃～1℃，混凝土已有可能受凍。

2 編制好冬期施工方案

作好冬期施工技術(shù)文件的編制工作。在工程進入冬期施工前，要提前編制好冬期施工技術(shù)文件，作為冬期施工的技術(shù)指導(dǎo)性文件，冬期施工技術(shù)文件必須包括施工方案或技術(shù)措施。

冬期施工方案主要包括以下主要內(nèi)容:

1)冬期施工的生產(chǎn)任務(wù)安排和部署;2)施工材料進場計劃;3)勞動力計劃;4)熱源、設(shè)備計劃和部署;5)冬期施工人員培訓(xùn)計劃;6)工程質(zhì)量的控制要點;7)冬期安全生產(chǎn)的要點;8)施工工序及進度安排;9)各分項工程的施工方法和施工技術(shù)措施。

3 作好人員培訓(xùn)和技術(shù)交底工作

3.1 作好施工人員的培訓(xùn)工作

冬期施工由于在負(fù)溫下進行作業(yè)，不了解或不熟悉冬期施工規(guī)律，極易造成工程質(zhì)量事故，為保證工程質(zhì)量，冬期施工前必須進行人員培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容為:1)要學(xué)習(xí)國家和地方有關(guān)冬期施工規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定，如《建筑工程冬期施工規(guī)程》等文件;2)學(xué)習(xí)有關(guān)冬期施工的基本理論知識及施工方法。

3.2 進行冬期施工前的技術(shù)交底工作

進行技術(shù)交底的目的是防止施工操作人員違反冬期施工規(guī)律，造成操作不當(dāng)，人為的造成質(zhì)量事故。施工前技術(shù)交底的重點是:1)原材料的使用方法;2)原材料的加熱或保護;3)原材料的測溫或成品的測溫;4)商品混凝土的質(zhì)量要求;5)成品的保護或養(yǎng)護工作。

4 混凝土工程冬期施工方法

混凝土冬期施工方法有:蓄熱法、摻外加劑法、蒸汽養(yǎng)護法和電熱法。

蓄熱法是應(yīng)用最多、最經(jīng)濟的方法。室外最低氣溫不低于－15℃，地面以下的工程或表面系數(shù)不大于5的結(jié)構(gòu)，應(yīng)優(yōu)先采用蓄熱法。該法的實質(zhì)是利用加熱原材料(水泥除外)所預(yù)加的熱量及水泥水化熱，再用適當(dāng)保溫材料覆蓋，防止熱量過快散失，延緩混凝土的冷卻速度，使混凝土在正溫條件下增長強度以達到預(yù)定值，使其不小于混凝土受凍臨界強度。

摻外加劑法，即在混凝土拌制過程中，摻入具有早強、抗凍、催化、減水等作用的外加劑，以降低混凝土的冰點，使之在負(fù)溫下能加速硬化以達到要求的強度。

蒸汽養(yǎng)護法，即利用低壓(不高于0.07 MPa)飽和蒸汽對所澆筑的混凝土進行加熱養(yǎng)護。此法消耗能源多，費用高。

電熱法，是利用電流通過不良導(dǎo)體(混凝土)所發(fā)出的熱量來養(yǎng)護混凝土。

5 混凝土工程冬期施工控制要點

1)作好原材料的檢驗復(fù)試及材料的配合比。在冬期施工中各種原材料需要進行復(fù)試的必須進行復(fù)試，以防不合格的材料使用在工程中，另外，在冬期混凝土施工中經(jīng)常要使用一些外加劑，隨著氣溫的不斷變化用量不一，加上目前假冒偽劣產(chǎn)品較多，如果不復(fù)試，直接用于工程，將有可能給工程帶來嚴(yán)重后果，要消除引起工程質(zhì)量隱患的因素，對工程中使用的原材料進行重新復(fù)試是必要的。

2)冬期施工方案必須有針對性，方案中應(yīng)明確所采用的混凝土養(yǎng)護方式(如蓄熱法、綜合蓄熱法、暖棚法等)。避免混凝土受凍所需的熱源方式(如火爐、焦炭、碘鎢燈等);混凝土覆蓋所需的保溫材料(如塑料布、草簾子、棉毯等);用于測量溫度的用具(測溫管、溫度計等)的數(shù)量。所有冬期施工所需要的保溫材料，必須按照方案配置，并堆放在樓層中，經(jīng)監(jiān)理單位對保溫材料種類和數(shù)量檢查驗收，符合冬期施工方案計劃才可進行混凝土澆筑。

3)冬期施工方案中應(yīng)明確測溫布置計劃，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)特點繪制測溫孔的位置、數(shù)量平面布置圖，并合理確定測溫的間隔時間和組織測溫人員，做好測溫安排。測溫期間應(yīng)及時填寫溫度記錄表，并對溫度記錄情況進行分析，繪制溫度曲線，以便當(dāng)溫度突變時及時采取補救措施和作為達到臨界強度養(yǎng)護時間的混凝土撤除養(yǎng)護的依據(jù)。

4)加強混凝土強度等級、坍落度、入模溫度、外加劑摻量及種類、早強劑、緩凝劑、防凍劑等的控制，其中對外加劑應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 8076混凝土外加劑，GB 50119混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范等有關(guān)環(huán)境保護的規(guī)范規(guī)定。外加劑必須有出廠合格證及檢驗報告，應(yīng)見證取樣并復(fù)驗合格;且不應(yīng)含有對鋼筋腐蝕作用的化學(xué)物質(zhì)。

5)加強成品的養(yǎng)護。冬期混凝土的養(yǎng)護管理是保證混凝土質(zhì)量的重要措施，新澆筑的混凝土，一是作好生火保溫和覆蓋保溫工作，并經(jīng)常檢查;二是作好混凝土的測溫工作，隨時掌握混凝土的內(nèi)部溫度，保證混凝土在初凝期不受凍。

6 按照地方政策文件組織施工

由于冬期施工工程容易受凍，質(zhì)量不易保證，混凝土工程一旦遭凍后，將會造成重大的質(zhì)量事故和經(jīng)濟損失，因此各地建筑工程質(zhì)量主管部門都比較重視冬期施工，在冬期施工申報和施工細(xì)則方面做了詳細(xì)的硬性規(guī)定。施工單位在各地冬期施工前要查閱當(dāng)?shù)囟谑┕さ恼呶募瑖?yán)格按照當(dāng)?shù)卣呶募┕ぃ悦庠斐少|(zhì)量隱患或工程驗收上的問題。

7 其他措施

1)冬期施工期間，施工單位質(zhì)量部、監(jiān)理單位必須進行認(rèn)真檢查，在達到和保證冬期施工的技術(shù)措施和質(zhì)量要求的條件下，方可進行冬期施工，對達不到冬期施工條件的工程，施工單位質(zhì)量部或監(jiān)理單位有權(quán)停止施工。2)冬期施工費用:由于冬期施工需要進行周邊的圍護，混凝土需要保溫養(yǎng)護，氣候寒冷，作業(yè)困難，工效降低，故冬期施工的項目，所需投入費用高于常溫作業(yè)情況，所以為保證冬期工程施工質(zhì)量，建設(shè)單位必須給予冬施費用的保證，并及時予以進度撥款支付。

凡是冬期施工費用不到位的，不得進行冬期施工。

8 結(jié)語

冬期施工雖不常發(fā)生，但如果發(fā)生不提前準(zhǔn)備和防范，會影響工程質(zhì)量、進度，措施不當(dāng)會給工程質(zhì)量帶來隱患，因此，在工程即將進入冬期前作好防范，在施工期間作好控制是必要的，是保證工程質(zhì)量必需的措施。

[1]馮斌進.冬季施工保證措施[J].山西建筑，2011，37(2):105-106.