建筑工程混凝土冬季施工技術分析

摘要：隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，城市化進程不斷提速，建設工程領域的規(guī)模越來越大，結構越來越復雜，同時新材料、新工藝大量的應用，建筑工程的冬期施工在我國北方成為常態(tài)化形式。為此，要求科學合理制定各項冬期施工措施，確保建筑工程質量至關重要。

關鍵詞：冬季；混凝土；施工；質量；通病；措施

一、混凝土冬季施工的特點

（1）由于冬季施工條件及環(huán)境因素的不利影響，冬季是工程質量事故的多發(fā)季節(jié)，尤以混凝土工程居多。

（2）雖然工程是冬季施工，但是質量問題卻大多數(shù)在春季才開始暴露出來，因而給事故處理帶來很大的難度，輕者進行修補，重者重來，不僅給工程帶來損失，而且影響工程的使用壽命。因此，混凝土冬季施工中質量事故的發(fā)生具有隱蔽性、滯后性。

（3）混凝土冬季施工的計劃性和準備工作時間性強。混凝土質量事故的發(fā)生，通常是由于準備工作的時間短、技術要求復雜、倉促施工造成的。

二、混凝土冬季施工的技術保障措施

1、原材料

（1）水泥。冬季施工優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，可以采用礦渣硅酸鹽水泥，不允許采用火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥；水泥強度等級不應低于 32.5mpa，水泥用量不低于300kg/m3。

（2）砂。冬季施工優(yōu)先選用含泥量小于 3% 的中砂，砂中云母含量不大于 1%，其余指標符合常溫條件即可。

（3）碎石、卵石。冬季施工，優(yōu)先使用質地堅硬、級配良好，不含石粉且含泥量不大于 1% 的碎石、卵石；同時應做堅固性試驗，凍融循環(huán)后質量損失≤8%；其余指標符合常溫條件。

（4）水。優(yōu)先采用飲用水，如沒有飲用水，可采用不含有影響混凝土質量的油、酸、堿、鹽類、有機物等的水也可。

（5）外加劑。冬季施工，常用外加劑如硫酸鈉復合早強劑、亞硝酸鈉三乙醇胺復合早強劑、抗凍劑、減水劑等。

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。

（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，等等。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(guī)范規(guī)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，由骨料帶人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℃，人模溫度不得低于 5℃。

3、混凝土拆模

冬期混凝土拆模時間應以同樣試件的試驗結果確定。根據(jù)與結構同條件養(yǎng)護試件證明，混凝土強度達到 70% 以上方可拆模。拆模時，混凝土表面溫度與自然溫度之差不能超過10℃，對已拆模的混凝土，應覆蓋黑心棉或毛毯進行養(yǎng)護。采用暖棚法養(yǎng)護的混凝土，當養(yǎng)護完畢后的環(huán)境氣溫仍在 0℃以下時，應待混凝土冷卻至 5℃以下后，方可拆除模板。

4、混凝土冬季施工的養(yǎng)護

混凝土中外加劑的摻量按負溫混凝土要求施工，應根據(jù)混凝土澆筑 5 天內的預計日最低氣溫來選用防凍劑。當預計日最低氣溫為– 15℃～–10℃、–10℃～–5℃ 時宜分別采用規(guī)定的–10℃、–5℃ 的防凍劑。當預計日最低氣溫為–5℃時，可采用早強減水劑并用保溫材料覆蓋。

冬期施工中混凝土澆筑后，在負溫下硬化是緩慢的，硬化過程可能出現(xiàn)受凍過程。也就是說，硬化過程和受凍過程同時發(fā)生。在負溫養(yǎng)護時，由于熱交換作用，水泥凝結硬化過程受溫度的影響要做相應的后移，溫度越低水泥的硬化過程越慢，養(yǎng)護期越長。若混凝土在初凝之前受凍、水泥水化處于剛剛開始階段，混凝土仍保持其塑性性質，此時受凍只影響其可施工性，而損壞不了混凝土本身物理性質。若混凝土進入凝結期以后受凍。而混凝土結構正在形成階段。受凍既要破壞水泥的凝結硬化過程。又會導致混凝土本身強度及耐久性顯著降低。

負溫養(yǎng)護期間，混凝土由初溫受凍不會突然出現(xiàn)，在施工現(xiàn)場也不會出現(xiàn)所謂速凍的條件。即使在嚴寒的條件下有劇烈降溫的可能性，混凝土也會有一個適當?shù)乃^程。冬期施工中經(jīng)常出現(xiàn)的凍害事故，多數(shù)是在初凝期以后受凍所致。因此，在混凝土澆筑完畢至終凝期間采取強有力的養(yǎng)護措施，會取得良好的質量效果。負溫養(yǎng)護期間混凝土若發(fā)生早期受凍其形成為：（1）凍脹表形和殘余變形大。混凝土內部必然存在大量的可凍水，水由液態(tài)轉變?yōu)楣虘B(tài)時，體積增大約 9%，這必然導致混凝土體積膨脹，可凍水量越多，混凝土體積膨脹越大。這種凍脹變形在溶解后不能完全恢復變形而有殘余變形。凍脹變形和殘余變形是混凝土早期受凍過程中由可凍水引起內部結構損傷和外表體積變化最直接的綜合表現(xiàn)。因此冬期施工時控制混凝土的水灰比，對防止混凝上早期受凍有重要的意義。（2）強度損失大。混凝土中可凍體變化使混凝土產(chǎn)生凍脹變形，而凍脹變形又勢必導致混凝土內部結構組織出現(xiàn)微裂縫。這必然導致混凝土強度大幅度損失，同時混凝土的物理性能，如彈性模量、抗拉強度、抗凍、透水和耐久性的顯著降低。這樣，混凝土達不到設計強度要求。

此外，混凝土冬季施工時的養(yǎng)護問題中還必須重視的一個問題，那就是也應該采取措施使大體積混凝土內部水化熱的升溫與構件表面溫度的溫度差控制在 25℃以內防止構件溫差裂縫的產(chǎn)生。

三、混凝土冬季施工的質量通病及其預防措施

1、混凝土表面起灰。所謂表面起灰是以砂漿和粗骨料相脫離，表面起灰，粗骨料裸露為特征。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(yǎng)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：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、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，從而使混凝土表面的水分逐漸蒸干，此種情況還將影響混凝土與飾面層的結合。

預防措施：（1）適當控制外加劑的用量。（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。

3、鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫。由于鋼筋的氧化銹蝕產(chǎn)生體積膨脹，致使混凝土沿主筋或箍筋方向產(chǎn)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：（1）嚴格控制氯鹽的摻入量。（2）限制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，增大其密度性，防止水分轉移，均能有效地防止混凝土的裂縫產(chǎn)生。

四、結束語

建筑混凝土的冬季施工容易產(chǎn)生各種問題，控制冬季施工質量的過程既復雜又重要，應采取合宜的有效措施和有效的方法，為了保證混凝土冬季施工的質量，應確定好混凝土的配合比及作好熱工復核計算；嚴抓現(xiàn)場各個施工環(huán)節(jié)，加強對現(xiàn)場的管理；督促現(xiàn)場將各項冬季施工措施落實到位；保證混凝土冬季施工的質量。

參考文獻：

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