混凝土冬季施工質量控制措施研究

【摘要】本文介紹混凝土冬季施工必須采取有力的控制措施以確保工程的施工質量。

【關鍵詞】混凝土工程；冬季施工；質量控制措施

一、冬季施工中混凝土損傷原理分析

根據JGJ104-97《建筑工程冬期施工規程》第1.0.3條的規定，當室外日平均氣溫連續5天穩定低于5℃即進入冬期施工。在此期間澆筑的混凝土可能存在多種常見損傷，其損傷原理如下：

1．混凝土裂縫。（1）混凝土強度形成初期，其內部具有較高的水飽和度，隨著溫度持續下降，由于水凍結成冰體積增大使得混凝土內部產生膨脹應力，若該應力超過混凝土自身的抗拉極限強度，構件就會開裂，劣化混凝土質量。（2）混凝土硬化的過程中，水泥與水會進行持續的水化反應并釋放出一定的水化熱；加之混凝土構件外部氣溫較低、構件內部溫度較高，有一定的溫差。若溫差到達一定數值時，便會產生溫度拉應力，當該應力一旦超過混凝土構件自身的抗拉強度，便會產生裂縫。

2．混凝土強度降低。混凝土內部水分凍結的過程中，會在骨料與鋼筋表面形成許多顆粒狀的冰棱，阻礙水泥漿與骨料、鋼筋間的膠結，削弱了粘結力，降低了混凝土構件的抗壓能力。當外界溫度逐漸上升，這些冰冷逐漸融化，會在構件內部形成許多孔隙，降低了構件的密實性和耐久性。

二、冬季施工的特點及基本要求

冬季施工由于施工及環境條件的影響，常有各種安全事故發生。

首先，冬季施工相較其他季節具有隱蔽性、滯后性的特點，即部分工程完成于冬季，但大多數問題的暴露卻在來年春季，給事故的處理帶來很大的困難。其次，冬季施工需要完善及時的施工計劃與準備工作，一些工程由于準備不充分、倉促趕工、沒有滿足復雜的冬季施工技術要求，往往造成一些安全事故的發生。

三、冬季施工的準備

1．施工組織設計的編制。冬季施工組織設計，一般應該在入冬前編審完畢；施工技術措施應于冬季施工前一個月確定，并做好各種材料設備的準備工作，搞好相關人員的技術培訓與技術交底。

2．做好冬季施工安全管理。根據冬季氣溫低、施工操作不方便等特點，重新調整相關人員職能并落實崗位責任制，將安全生產管理落到實處。

3．混凝土原材料的驗收。混凝土拌合時用的骨料不得含有冰雪、凍塊、易凍裂的物質等雜質。采購的水泥運送到工程現場時需提供生產廠家的出廠合格證和品質試驗報告。混凝土中各種原材料均應檢驗合格后方可投入使用。

4．施工現場的準備。施工現場應在土方凍結前平整完畢，道路除通暢外還應有防止路面結冰打滑的具體方案。提前組織相關施工機具、外加劑、保溫設備與材料等進場并按照規定位置擺放。生產給水系統應采取防凍措施，并由專人負責管理；生產排水系統系統應保持暢通，防止堵塞。搭設加熱環節需要用到的鍋爐房、拌和點并鋪設相應管道；對鍋爐房進行加水試壓，對各種加熱材料設備、管道系統進行檢查驗收以確保其安全可靠。

5．澆筑前的準備工作。（1）受強風、降雪等因素的影響，在混凝土澆筑前對模板和鋼筋進行清潔，用以去除附著在上面的各種污垢，防止混凝土凍結粘附在模板或者鋼筋上。（2）混凝土冬季施工，通常需將原材料進行加熱，使混凝土拌合物在混凝土拌合、運輸和澆筑后還保存有一定的熱量，以保證水泥水化反應的正常進行。（3）冬季室外溫度低，可在原材料拌合點搭設保溫棚。每天開工前，需要對各混凝土攪拌機械的各個部位進行檢查，確保其操作的正常進行。每天收工后，必須將攪拌倉和上料斗徹底清理，確保沒有混凝土與骨料的殘留，用以防止殘留物在夜間形成凍塊影響隔天的施工。（4）為達到較好的混凝土和易性與溫度均勻的混凝土拌合物，投料的順序需進行合理的組織。冬季混凝土在拌和時原材料的投料順序應與材料的加熱協調進行。

四、冬季混凝土施工的質量控制措施

1．調整配合比。（1）選擇具有較大水化熱的早強硅酸鹽水泥，其散發的水化熱可用于補充新澆筑混凝土構件的熱量損失，此外還具有早期強度增長較快的特點。（2）混凝土中添加引氣劑后所生成的氣泡使得水泥漿的體積有所增大，從而提高了混凝土拌合物的流動性并對其粘聚性和保水性有所改善。混凝土澆筑成型后如若受凍，充斥在內部的氣泡將會削弱由于構件內部水分結冰所產生的凍脹應力，提高了混凝土的抗凍性。（3）混凝土拌合時選用高效減水劑可用于降低水灰比，當混凝土中水分減少，新澆筑的混凝土構件中可能不包含或只包含少量的可凍水。（4）在混凝土拌和的過程中摻用防凍劑。防凍劑可使混凝土構件內部的可凍水的冰點有效降低，并干擾冰晶的生長，以確保強度未形成的混凝土在負溫狀況下能夠持續進行水化反應，不受凍脹破壞的影響。

2．嚴格控制原材料質量。嚴格控制混凝土拌和時各原材料之間的比例和坍落度，骨料自身含有的水分、附著在骨料表面的降雨降雪以及各種外加劑溶液中的水分應從拌合水中扣除。

3．快速運輸混凝土。冬季混凝土的拌和與澆筑盡量安排在上午，此時外界氣溫逐步上升，與拌合物出攪拌倉時的溫差相對較小，可減少熱量損失，對混凝土的早期強度形成非常有利。合理選擇攪拌機的擺放位置，以期盡量縮短混凝土的運輸距離；優化運輸路線以縮短運輸時間。優化選擇運輸車輛的形式、容量及保溫覆蓋材料。盡量使混凝土裝卸次數降到最低并合理組織混凝土的裝車、運輸與卸料工作。做好人員、機械的調度與現場管理，使混凝土的降溫幅度不致過大。

4．混凝土澆筑。在澆筑的過程中，首先要注意混凝土振搗方式的選擇；其次，振搗時間應該比常溫狀況下有所延長且振搗時要確保不留死角，用以保證模板圍合的各個角落都被混凝土填充滿，從而使混凝土的密實度達到最高。混凝土分層澆筑時，上下相鄰的澆筑層在澆筑時間隔時間不應過長，防止已澆筑層在未被上一層混凝土覆蓋前熱量散失過大。

5．合理選擇混凝土的養護方法。混凝土的養護方法主要是依靠外加熱，該方法適用于構件不太厚大且氣溫在零下15℃以下的環境中操作。通過對施工現場周圍空氣的加熱，使混凝土的環境溫度保持恒定，或者直接加熱構件，使混凝土處在正溫的狀況下硬化。待選熱源有火爐、蒸汽、暖棚、電及紅外線等加熱法。

6．嚴格控制拆模條件。混凝土模板拆除應盡量控制在白天進行，且在有大幅降溫時不宜拆模。模板和保溫層若想拆除必須先滿足兩個先決條件：混凝土達到規定強度、構件冷卻到5℃以下。拆模后的混凝土構件應選擇臨時覆蓋，防止構件表面水分蒸發速度過快而導致的開裂。

參考文獻

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