淺談混凝土冬期施工技術

摘 要：在我國北方城市進入冬季以后，建設項目常因室外溫度降低而不得不進入停工狀態，經過多年對混凝土施工工藝的不斷完善，針對冬季混凝土施工的難點，我們只要采取相應的措施，制定合理的施工方案，就可以保證在冬季進行混凝土施工亦能滿足工期和質量的要求。

關鍵詞：混凝土 冬季施工 施工方案

中圖分類號：TU755.8 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-0-01

早些年，在我國北方城市進入冬季以后，建設項目常因室外溫度降低而不得不進入停工狀態。而現如今，經過多年對混凝土施工工藝的不斷完善，即使在一些冬季氣溫較低，冬季較為漫長的城市，混凝土冬季施工的情況亦已經變得可行。眾所周知，混凝土在冬季施工時主要是受外界氣溫的影響，因此，我們只需要采取合適的施工措施，降低氣溫對混凝土帶來負面影響，便可以使混凝土施工質量得到保證。

1 混凝土冬季施工的難點

混凝土冬季施工通常是指在嚴寒地區的日平均氣溫保持在5 ℃以下，或最低氣溫保持在-3 ℃以下，這種氣溫連續保持5 d或者大于5 d，此種情況即認為是冬期施工。我們知道，混凝土拌和物澆筑后之所以能逐漸凝結和硬化，直到獲得最終強度，是由于水泥水化作用的結果。而對水泥水化作用的速度起決定作用的，除混凝土的配合比和材料以外，還會隨溫度的變化而變化。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快；而當溫度降低時，水化作用變慢，當氣溫到達零下之后，摻合物中的水開始逐漸凝結成冰，水化作用逐漸減慢甚至停止，這使得混凝土強度增加減慢或不再增加。并且當水結成冰以后會產生冰脹應力，體積也隨之增加。冰脹應力對混凝土會造成破壞，因為當冰脹應力增大到大于混凝土抗拉強度的時候，會使混凝土內部的強度降低，產生通常所說的凍脹，破壞混凝土的內部結構。一旦混凝土受凍，混凝土內部的水在結冰過程中會在骨料以及鋼筋上產生顆粒較大的冰凌，它使得水泥漿與骨料、鋼筋的粘結力下降，從而降低混凝土的抗壓強度。當氣溫回暖以后，冰在融化時會使混凝土內部形成的空隙，此種空隙不僅會降低混凝土的耐久性能和密實性，同樣也會影響混凝土的強度。由此可見，想要保證混凝土在冬季施工時質量達到要求，首先就要讓混凝土內部的水不結冰，因此摻合物中水是否結冰是控制混凝土質量的關鍵之處。而通過多年對混凝土的試驗和研究，可以得到這樣的結論，即剛澆筑完成的混凝土，在水凝結成冰之前，有一段預養期（預養期即自混凝土澆注成型至通氣升溫之前，混凝土在常溫條件下停放的過程，稱為預養），預養期可以增加其內部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。因此，混凝土在受凍前，預養期越長，混凝土的強度損失的越小。經過上述的探討，我們可以得出以下的結論，就是在混凝土冬季施工時，主要需要解決的問題是如何使混凝土充分進行水化作用，防止早起凍害和縮短混凝土的養護期。針對這些問題，我們可以采取以下措施，從而使混凝土在冬季施工時也可以達到夏季施工的同等強度。

2 混凝土冬季施工措施

2.1 調整混凝土的配合比

選擇早強硅酸鹽水泥作為主料，這種水泥水化熱大，早期可以達到較高的強度，一般3天抗壓強度大約相當于普通水泥7天的強度，效果十分明顯；降低水灰比增加水化熱量，稍增水泥用量，控制水的使用量，水灰比一般不超過0.6，此方法可以縮短達到齡期強度的時間；在混凝土中摻入外加劑來提高早期強度，外加劑可以縮短混凝土的初凝時間，常用的有硫酸鈉和復合早強劑等等；在配合比不發生變化的前提下，利用摻入引氣劑的方法，使混凝土內部生成的氣泡，可以加強混凝土水泥漿的流動性，改善混凝土內部的粘聚性和保水性，降低混凝土內的水壓力，提高抗凍性能。改善調整混凝土配合比的方法是較為常用的做法，相對其他冬季施工措施較為經濟實用，但受溫度限制較大。

2.2 蓄熱法

此種方法是提前對混凝土的原材料進行加熱，使其在攪拌、運輸和澆筑后，始終保持較高的溫度，這樣可以有效的加快混凝土的水化反應，縮短初凝時間，增加新澆筑混凝土的抗凍能力。另外，在混凝土澆筑完成后，可以在表面覆蓋塑料薄膜用以保溫，薄膜上部再蓋上草袋或棉被并搭蓋密實，此法亦可以減少熱量損失，達到保溫的效果。此外，在對混凝土原材料進行加熱的過程中，通常的做法是對水進行加熱，一般水溫不超過60 ℃，水泥與熱水不進行直接攪拌，避免提前產生凝結，砂石和水攪拌，時間比常溫下提高一倍。蓄熱法也是工程中較為常見的冬季施工措施，優點是經濟實用，成本較低。在施工過程中，需要嚴格控制攪拌和運輸時間。缺點是混凝土強度增加緩慢。

2.3 外部加熱

此種措施主要是針對一些體積不大的混凝土構件，通過加熱混凝土周圍空氣的辦法，保證混凝土所處的溫度，亦或者直接對混凝土構件進行加熱，由此提高混凝土自身溫度，保證水化反應。常用的方法有火爐加熱、電加熱、蒸汽加熱以及紅外線加熱等。幾種方法各有利弊，首先說火爐加熱，優點是一般適合在較小的工地使用，方法很簡單，缺點是室內溫度不高，且干燥，放出的二氧化碳會造成混凝土表面碳化，從而影響質量；其次電加熱，它的優點是操作方法比較簡單，熱量損失少，并且溫度比較容易控制，缺點是比較耗電，工程成本高；蒸汽加熱法，它的優點是對混凝土加熱溫度比較均勻，溫度也易控制，但缺點是需要專門的設備，并且實際操作過程中熱損也比較大，成本相對其他措施要高；最后紅外線加熱，它的優點是加熱速度比較快，對混凝土進行加熱的溫度也很均勻，但是缺點十分明顯，就是技術難度比較高，施工中不宜操作，并且成本過高，在一般情況下不建議使用。

2.4 暖棚法

暖棚，顧名思義，即是在混凝土澆筑完成后，在其構件周圍搭設暖棚，并在棚內使用蒸汽或暖風機等設施進行供熱，使棚內溫度保持在0 ℃以上。

此種方法的優點是可以保證混凝土全程施工過程中，都可以進行充分的水化反應，與夏季常溫施工近似。缺點是搭設時需要大量人力物力，經濟成本高。不適合大面積使用。

3 結語

通過上述的分析，我們可以清楚的認識到，盡管混凝土在進行冬季施工時存在諸多困難，質量較難控制，但只要相應的采取一些有效的以及有針對性的技術措施，就可以大大降低季節和氣候變化對混凝土施工質量所帶來的影響。并且，我們通過分析這些較為常見的冬季施工措施的利與弊之后，能讓我們在面對各種不同的工程項目時，也可以從容選擇一套最為經濟的方式方法，擬出合理的冬季施工方案，以此來保證在冬季施工的工程項目亦能滿足工期和質量的要求。

參考文獻

[1]建筑施工手冊第四版編寫組.建筑施工手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2003.