中原地區混凝土冬期施工研究探討

摘 要：中原地區冬季氣候最大的特點就是寒冷干燥，冬季氣溫常低于00C度。大家都知道建設工程具有長期性的特點，難免要經歷冬期，冬期質量難以控制，尤其對冬期的混凝土工程要格外注意。若處理不當，就會給造成工程質量隱患。文章立足中原區域，全面探討混凝土冬期施工的方法和對策，希望能對中原地區冬期混凝土工程的施工做出一些貢獻。

關鍵詞：中原地區 冬期 混凝土工程 施工方法

中圖分類號：F280 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2013）07-244-02

根據中原地區多年氣溫的統計資料，把工程在低溫季節，即日平均氣溫連續5天低于5℃或最低氣溫低于-3℃的工程施工，稱為冬期施工。冬期施工需采取防凍措施。中原地區冬季氣候最大的特點就是寒冷干燥，冬季氣溫常低于0℃度。而冬期混凝土的施工質量難以控制，尤其是大體積混凝土澆注所面臨的問題更多。通過對冬期混凝土強度的控制，力求滿足客戶的要求。冬期大體積混凝土施工可通過混凝土原材料的選取、混凝土坍落度的控制、混凝土配合比的優化、混凝土澆注過程的嚴密組織、混凝土澆注完畢后的精心養護等幾個環節的嚴格把關，有效地避免大體積混凝土裂縫的發生。

一、冬期混凝土施工存在的問題及對策

冬期混凝土施工所存在的最大的問題就是容易上凍，導致工程質量問題凸現，尤其是強度問題，中原地區針對這一問題的策略是使用防凍劑、水化熱較高的水泥、及早強劑等。下面具體談一些應對措施。

1.應采取的應對策略。（1）冬期澆筑混凝土其抗壓強度受凍前的規定。冬期施工的混凝土，應對原材料的加熱、攪拌、運輸、澆筑和養護等環節進行熱工計算，并且應該嚴格按照計算結果進行施工，且不允許在凍土上灌注混凝土。冬期澆筑混凝土，其抗壓強度受凍前不得低于表1規定。（2）混凝土的拌制。冬期施工拌制混凝土所用的砂、石和水的溫度，均需要保持正溫。砂、石和水泥等原材料應符合質量要求，為此，應優先采用加熱水的方法，其次再考慮是否還需要加熱砂、石；在使用前宜先運入暖棚內存放，且水泥不能直接加熱。拌合時間比表2規定的時間延長50%，拌合用水及骨料加熱的溫度應符合表3的規定。

原材料加熱的熱工計算按下式進行：

由上式可根據各種原材料的溫度，計算出攪拌所得的熱混凝土的溫度約略數。同樣，如先定攪拌所得熱混凝土溫度，也可求得原材料需加熱的溫度大約數。

混凝土拌合物再攪拌過程中，溫度有損失。其降低值見表4。

（3）混凝土的運輸和澆筑。冬期施工中外界空氣溫度很低，由于空氣和容器的傳導，混凝土在攪拌、運輸和澆筑過程中的熱量損失很大，計算原材料加熱溫度時，應予以考慮。

混凝土運輸直到成型的溫度損失公式為：

式中：T-原材料加熱的混凝土拌合物最終溫度（0C）； Tα-攪拌棚內溫度（0C）。

運輸混凝土時，應該注意：選擇最佳的運輸路線，力求運距最短；選擇合適的運輸容器；盡量減少裝卸次數。

2.混凝土澆筑時應注意的問題。（1）在凍脹性土上澆筑混凝土時，應在澆筑前將混凝土加熱至00C以上。（2）分層澆筑的厚大整體式結構工程，覆蓋上一層混凝土之前，其溫度不宜低于20C。（3）整體式結構工程加熱養護時，澆筑順序和施工縫的預留位置，應能防止產生較大的溫度應力，如加熱溫度不超過400C時，需征求設計單位的意見后確定。（4）在非凍脹性土上澆筑混凝土時，若能保證土的溫度不超過10%（重量比（下轉第246頁）（上接第244頁））；混凝土溫度比基土溫度高100C以上；受凍前混凝土強度能達到規定要求，則基土可以不預先加熱。

二、混凝土的養護

1.暖棚法。即在建筑物地點或結構的周圍搭起暖棚，當澆筑和養護混凝土時，棚內設置熱源，以維持棚內的溫度，且不宜低于50C，同時應保持混凝土表面濕潤。將被養護的混凝土構件或結構置于搭設的棚中，內部設置散熱器、排管、電熱器或火爐等加熱棚內空氣，使混凝土處于正溫環境下養護的方法。

2.蓄熱法。混凝土澆筑后，采取適當的保溫措施，充分利用原材料加熱和水泥水化所釋放出來的熱量，使混凝土冷卻延緩，在混凝土溫度降到0℃以前達到受凍臨界強度的施工方法。即將混凝土的組成材料經過加熱后再攪拌，然后澆筑至模板中。利用這種預加熱量和水泥在硬化過程中放出的水化熱，使混凝土構件在正溫條件下達到預定的設計強度。

3.蒸汽加熱養護法。是利用抵壓蒸汽（約0.7kgf/cm2）對混凝土的結構構件均勻加熱，使其得到適當的濕度和溫度，以促進水化作用，以提高混凝土凝結硬化的速度。

4.電熱法。電熱法就是利用電流通過導體發出的熱量來加熱養護混凝土。

5.摻化學外加劑法。摻化學外加劑，其作用能使混凝土產生早強、抗凍、減水和催化等效用，降低混凝土的冰點，使之在負溫度下加速硬化已達到要求的強度。我國常用的外加劑有氯化鈣、氯化納、亞硝酸鈉、碳酸鉀、重鉻酸鉀、氨水、尿素等。外加劑種類的選擇取決于施工要求和材料供應，而參量由試驗確定。

總之，當利用水泥水化熱不能滿足要求時，應該將水、碎石等原材料加熱，以保證施工溫度。

三、結束語

可以說，混凝土沒有達到其抗凍強度之前，其強度值與溫度關系甚密切。施工人員必須采取可行的保溫措施，為了保證混凝土質量，確實有必要采取上述措施，實踐證明，采用上述措施效果明顯，確保了混凝土的工程質量要求。

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（作者單位：黃淮學院建筑工程學院 河南駐馬店 463000）

（責編：賈偉）