淺議冬季混凝土施工的質量通病及控制措施

于毅　范鵬

摘 要：基于混凝土自身特點，闡述了在冬季施工條件下，混凝土強度的影響因素，分析了混凝土冬季施工經常出現的質量通病，提出了控制冬季混凝土施工質量的技術措施。

關鍵詞：混凝土；冬季施工；質量；控制措施

混凝土冬季施工是指在“室外日平均氣溫連續5天低于5℃”的條件下進行的混凝土施工。混凝土強度，是其組成中的水泥與水進行水化反應的結果，水泥水化作用的速度不僅與混凝土本身組成材料和配合比有關，而且與溫度的高低息息相關，隨著溫度的降低，水泥與水的化學反應相應減緩，在 4℃—5℃ 時更是如此。

1 冬季混凝土施工的強度影響原因分析如下：

1）當溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結冰，逐漸由液相變為固相，這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為固相時，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%，當混凝土毛細孔含水率超過 91.70%界值時，結冰就會產生約2500kg/cm的冰脹應力，這個應力值常常大于水泥內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。

2）當水變成冰后，還會在骨料和鋼筋表面上產生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的黏結力，從而影響混凝土的抗壓強度。實踐證明，如果粘結力完全喪失，強度將降低 l3%。

3）結冰與溶解過程中，伴隨著水分轉移的現象，而受凍時由于混凝土表面溫度低，先結冰產生凍脹壓力把水分擠向混凝土內部，溶解過程中外部先溶解內部應力大，又將水分向表面擠壓，水分反向遷移，由于水分體積的反變化，使混凝土各組分的相對位置發生變化，這對強度還很低的新混凝土很容易造成結構性裂紋。

2 冬季混凝土施工中的質量通病

2.1鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫

由于鋼筋的氧化銹蝕伴生體積膨脹，致使混凝土沿主筋或箍筋方向產生裂縫，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。

2.2結構疏散與水分轉移

水分轉移及結構疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黃色，砂漿骨料結合脆弱，聲音空啞等為特征，同時由于混凝土內部壓力差、溫度、濕度差，使水分自邊緣向中心移動造成空隙。

2.3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，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。

2.4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，而混凝土表面的水分則逐漸蒸干，此種情況還將影響混凝土與飾面層的結合。

3 冬季混凝土施工的質量控制措施

1）在新拌混凝土中摻用防凍劑。防凍劑可以有效降低新拌水泥混凝土的內部水溶液冰點，干擾冰晶生長，保證未成熟混凝土在負溫條件下能夠繼續水化，不受凍脹破壞。目前常用有氧化鈣 、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。

2）設計配合比時采用高效減水劑，盡量不使用粉煤灰作為外摻料。高效減水劑可以降低水灰比，混凝土中水分減少，成形的混凝土構件可能不包含或者只含有很少的可凍水。不包含 毛細水（或數量很少）的混凝土構件，由于凝膠中空間極微細，結晶的始發十分困難，不會發生凍結，故施工中盡量不使用粉煤灰作為外摻料加入混凝土。

3）摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性緩沖混凝土內水結冰所產生 的水壓力，提高混凝土的抗凍性。

4）摻加早強外加劑縮短混凝土的凝結時間，提高早期強度應用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量2%）和 MS～F復合早強試水劑（摻水泥用量的5%）。

5）改善混凝土的溫度條件以及施工措施。在混凝土結構的冬季施工中，對原材料進行加熱保溫、混凝土入模前預熱、棉氈包裹等有效的蓄熱保溫措施，可以使人模混凝土在正溫條件下水化。在混凝土的強度達到設計強度后，采取薄膜包裹繼續保溫養護，以此延長混凝土養護周期，保證成熟混凝土充分水化，盡量降低構件毛細水含量，防止成熟混凝土受凍。

4 結語

以上幾種控制措施在實踐中證明能保證冬季混凝土的施工質量，但幾種方法均互有利弊，要根據當地的氣候條件、施工現場條件等進行選擇結合使用。■

參考文獻

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