北方混凝土工程冬期施工的探討

摘要：在我國北方特別是東北地區(qū)，在大型廠房施工時，為了保證冬季施工項目能正常進行，按建設單位計劃全面完成各工程項目的節(jié)點工期，并確保冬施項目的工程質(zhì)量，冬期施工措施的編制顯得尤為重要。本文結(jié)合東北地區(qū)冬季施工過程中目前一些常用的比較成熟的混凝土施工方法簡單地從施工條件、施工工藝、施工流程等方面進行了一些介紹。

關(guān)鍵詞：冬期；混凝土施工及養(yǎng)護；技術(shù)

混凝土的冬期施工雖然有不少的難度和困難，只要我們能認真分析混凝土冬期施工的性能、特性，找出混凝土冬期施工的規(guī)律性，因地制宜地做好冬期施工的準備工作，只要措施得當，工序質(zhì)量得到保證，混凝土冬期施工的難度就會迎刃而解。當然我們在混凝土施工過程中應盡量避免冬期施工，畢竟冬期施工難度大，額外增加的費用很多。只有在不可避免的情況下，必須在冬期施工的情況下，我們才能運用混凝土冬期施工的方法、措施進行施工。

1 冬期施工的技術(shù)原理分析

混凝土拌合物澆灌后之所以能逐漸凝結(jié)和硬化，直至獲得最終強度，是由于水泥水化作用的結(jié)果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外，主要是隨著溫度的高低而變化的。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快；而當溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相（水）變?yōu)楣滔啵ㄋ＿@時參與水泥水化作用的水減少了，因此，水化作用減慢，強度增長相應較慢。溫度繼續(xù)下降，當存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r，水泥水化作用基本停止，此時強度就不再增長。水變成冰后，體積約增大9%，同時產(chǎn)生約2500千克每平方厘米的冰脹應力。這個應力值常常大于水泥石內(nèi)部形成的初期強度值，使混凝土受到不同程度的破壞（即早期受凍破壞）而降低強度。此外，當水變成冰后，還會在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結(jié)力，從而影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化后，又會在混凝土內(nèi)部形成各樣的空隙，而降低混凝土密實性及耐久性。由此可見，在冬季施工中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強度增長的關(guān)鍵。

2 北方建筑混凝土冬季施工技術(shù)的要求

2.1 混凝土冬期施工對原材料的要求。 混凝土冬期施工時， 原材料必須加熱， 各種原材料使用前必須檢驗， 合格后方可使用。配制混凝土時， 宜優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥， 水泥的強度不宜低于42.5級， 水灰比不宜大于0.5。澆注混凝土宜摻用引氣劑、引氣型減水劑，以提高混凝土抗凍性?；炷炼臼┕ぴ牧弦M行加熱。鋼筋應覆蓋存放或放入室內(nèi)， 防止生銹或表面凍結(jié)。

2.2 混凝土的攪拌。 混凝土冬期施工時， 為確?；炷翑嚢栀|(zhì)量， 必須做好下列工作: 合理選擇攪拌機型號。嚴格控制混凝土的配合比和坍落度， 投料前應先用熱水或蒸汽沖洗攪拌機， 不得將帶有冰雪和凍結(jié)團的砂石裝入攪拌機內(nèi)。投料順序: 一般先投砂石和加熱的水， 待攪拌一段時間后， 在投入水泥繼續(xù)攪拌到規(guī)定的時間， 不得將水泥與熱水直接攪拌， 以免產(chǎn)生假凝。攪拌時間: 為滿足各組成材料的熱均衡， 冬期攪拌混凝土時應比常溫規(guī)定的攪拌時間適當延長， 一般較常溫規(guī)定的攪拌時間延長50%?；炷涟韬臀锏某鰴C溫度與根據(jù)現(xiàn)場混凝土運輸過程溫度損失值和入模溫度、成型養(yǎng)護溫度要求有關(guān)， 一般出機溫度不宜低于10°C。

2.3 混凝土的澆注。 混凝土澆搗工藝應分段、分層， 不要把澆筑操作面一下子鋪得過大、過薄， 這樣易使上層混凝土覆蓋跟不上， 而造成冷縫。應保證混凝土供料連續(xù)， 即混凝土罐車到達施工點的時間間隔不超過40 min， 施工隊應在此期間將混凝土澆筑完畢。下層混凝土澆筑完畢達到初凝后的20 min 內(nèi)， 應確保澆筑上層混凝土， 振搗上層混凝土時， 插入式振搗器應保證插入下層100 mm 左右的深度， 以保證混凝土的整體勻質(zhì)性。

2.4 混凝土的養(yǎng)護。 混凝土澆筑完畢后1 h 左右， 用長刮尺刮平， 然后用木抹子抹壓2 次， 趕走表面泌水， 終凝時采用塑料薄膜加蓋草墊養(yǎng)護， 目的是保持混凝土潮濕且內(nèi)外溫差不超過30°C。

3 冬期施工方法

在冬期施工中，應主要解決三個問題：如何確定混凝土最短的養(yǎng)護齡期；如何防止混凝土早期凍害；如何保證混凝土后期強度和耐久性。在具體施工過程中，要根據(jù)不同的施工條件，選擇合理的施工方法。一個理想的方案，應當用最短的工期、最低的施工費用，獲得最優(yōu)良的工程質(zhì)量。目前，冬期施工方法主要有兩種：

3.1 蓄熱法。 主要用于氣溫-10℃左右，結(jié)構(gòu)比較厚大的工程。做法是：對原材料進行加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后，還儲備有相當?shù)臒崃浚允顾嗨艧彷^快，并加強對混凝土的保溫，保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此辦法工藝簡單，施工費用不多，但要注意內(nèi)部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養(yǎng)護齡期。

3.2 外部加熱法。 主要用于-10℃以上，而且構(gòu)件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件，不能正常硬化。火爐加熱：一般在較小的工地使用，方法簡單，但室內(nèi)溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響質(zhì)量。蒸汽加熱：用蒸汽使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制，加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設備，費用較高。且熱損失較大，勞動條件亦不理想。電加熱：將鋼筋作為電極，或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面，便電能為熱能，以提高混凝土的溫度。此法簡單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。紅外線加熱：以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器，對混凝土進行密封輻射加熱。

4 結(jié)語

因北方冬季寒冷，建筑工程受氣候影響，冬期施工對建筑物的進度、投資及質(zhì)量都有其特殊要求。為了工程的順利進行需要從人員、機械設備、建筑材料、施工方法和工程環(huán)境等幾個方面全方位考慮。充分做好施工前準備，制定好施工方案和技術(shù)措施是極其重要的。冬期施工雖不常發(fā)生，但如果發(fā)生不提前準備和防范，會影響給工程質(zhì)量、進度，措施不當會給工程質(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)量必須的措施。

參考文獻

［1］ 曹繼文.冬施大體積混凝土施工中幾個問題的探討［J］.低溫建筑技術(shù)，2009.

［3］ 曲德仁.混凝土工程質(zhì)量控制［M］.中國建筑工業(yè)出版社，2005.