淺析混凝土冬季施工措施

摘 要：在冬季施工中，由于受工期制約，許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。混凝土在凝結過程中如受到負溫侵襲，水泥的水化作用受到阻礙，其中游離水分開始結冰，體積增大，使混凝土凍裂而嚴重影響混凝土質量，因此混凝土在冬季進行施工的過程中做好質量控制是十分重要的。本文從混凝土冬季施工前的準備、質量控制措施及后期養護出發，探討了混凝土冬季施工的一些技術措施，具有一定的現實意義。

關鍵詞：冬季施工；混凝土；技術措施；質量控制

1 引 言

建筑業是推動國民經濟發展的重要行業之一，然而在全國建設規模持續不斷地增長，這就致使某些城市的城市建設在冬天由于嚴寒而不能進行施工，嚴重阻礙了建設的步伐，導致施工周期加長，延長了投資回收期，也因此造成資金周轉率降低和施工費用的大幅增加。混凝土在凝結過程中如受到負溫侵襲，水泥的水化作用受到阻礙，其中游離水分開始結冰，體積增大，使混凝土凍裂而嚴重影響混凝土質量，因此混凝土在冬季進行施工的過程中做好質量控制是十分重要的。國內外對混凝土冬季施工理論和方法的探索研究認為，當冬季的施工環境溫度達到5℃左右時，只要采用適當的施工方法就可以取得較好的施工效果。

2 對混凝土冬季施工的研究

由于水泥水化的作用，冬季施工中所用的混凝土拌和物澆灌后之后便會能逐步逐步地凝結和硬化。但是水泥的水化作用速度還涉及到其他的幾個方面，除了與混凝土本身組成材料跟配合比有聯系之外，主要就是隨著溫度的高低而變化。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快；當溫度下降到0℃時，混凝土中的一部分水開始結冰，逐漸由液狀轉變為固態狀。水泥水化作用的水減少后水化作用因此減慢，強度增長相應減慢。待到存在于混凝土中的水全部結成冰后，混凝土完全轉化成成固態狀。水會結成冰，變成冰后的體積約增大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。這個冰脹應力值通常會造成混凝土受到不同程度的破壞，混凝土遭受破壞后它的強度會跟隨著降低。再者，水結成冰后，骨料和鋼筋表面上就會產生冰凌，這些冰凌在很大程度上會破壞水泥漿和骨料與鋼筋的黏結力，使得混凝土的抗壓強度降低。隨著冰凌的融化混凝土內部又會形成參差不齊的空隙，同時就會讓混凝土的密實性及耐久性大大降低。

3 混凝土要在冬季施工，施工前所需做的準備

3.1 編制冬季施工方案

在施工中的用時不夠，會進入冬季繼續施工，或者說在冬季就接到要做的工程項目，一定要在入冬前編制好冬季施工方案。制定的方案一定要能夠保證工程質量；其次就是要做好控制施工費用的細節工作；再次就是確保所需的熱源和材料的來源可靠。冬季施工方案中還應該包括施工程序；采取何種施工方法；現場如何布置；所需的設備、材料、工具等以及其供應計劃；如何安全防火；制定好測溫制度和質量檢查制度等內容。一旦確定施工方案，就要加緊組織有關的施工人員學習。

3.2 組織施工人員培訓學習

混凝土冬季施工要求相關的施工人員掌握一定的施工技術，制定好施工方案后就要及時組織相關人員進行培訓。分工合理、明確職責，使他們掌握各自作業范圍內的有關冬季施工專項知識，還要待考核合格后，方可上崗。其次要按照施工方案中的要求進行準備施工場地，譬如對現場的積水要進行排除干凈，截斷流入現場的水源，做好排水措施，消除現場施工用水、用氣造成場地結冰現象，修整施工現場，保證施工道路的暢通。

4 混凝土冬季施工方法的選擇

在冬季混凝土施工中，要根據施工時的環境氣溫狀況、工程量、結構厚大程度與外露情況、工程工期的緊迫程度、水泥的品種及價格、抗凍劑的性能及價格、保溫材料的性能及價格、熱源的條件等來確定一個比較合理的施工方法。通常說來一個理想的方案，應當用最短的工期、花最低的施工費用，各方面都達到較為理想的狀態來獲得最優良的工程質量。

4.1 調整配合比法

4.1.1 選擇合適的水泥品種

無數施工實踐表明，選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍能力的重要步驟，而早強型硅酸鹽水泥是最佳的選擇。此種水泥水化熱相對比較大，且早期強度高，通常三天的抗壓強度就大致是普通硅酸水泥七天的強度，施工中效果顯著。此外水泥的水灰比和坍落度要盡量選擇較低的。水泥強度等級不應該低于32.5，水泥用量也不能低于300kg/m3。為了縮短達到齡期強度的時間，還要增加水化熱量。

4.1.2 加入引氣劑

在混凝土中加入引氣劑，首先應該確保混凝土的配合比保持不變，之后其中就會生成封閉型氣泡，水泥漿的體積就會隨之增大，使得拌和物的活躍性也能得到相應的提高，改善其粘附性、聚合性以及保水性，從而使混凝土內的水結冰所產生的水壓力得到緩沖，繼而提高混凝土的抗凍性。

4.2 蓄熱法

這種方法適用于氣溫在零下l0℃左右的結構又相對厚大的工程。這種做法主要就是在施工以前對原材料進行加熱，然后再進行澆灌等步驟，最大的功用便是使新澆混凝土具備充足的抗凍能力。此外，這種施工方法的工藝較為簡單，施工費用較低，需要注意的是內部要加強保溫，防止混凝土的角部和它的外露表面受凍。

4.3 加熱外部法

相對于蓄熱法，這種施工方法就是適用于零下10℃以上且不厚大的工程。混凝土構件附近的空氣通過對其進行加熱把熱量遞給混凝土，又或者是可以直接對加熱混凝土，讓混凝土處于恒溫下進行正常的硬化。

4.3.1 火爐加熱

這種方法則常用于小工地，它的施工方法較為簡單。比較來說其缺點和不易進行的點就是室內的低溫度和干燥的空氣對施工質量有一定的影響，并且火爐加熱還會釋放出二氧化碳，這會碳化新澆的混凝土表面。

4.3.2 蒸氣加熱

通常不建議使用此法，因為它所需的鍋爐設備花費大，熱損失又大。

4.3.3 電加熱

把鋼筋當成電極，把電熱器附和在混凝土表層，促進電能轉變成熱能。這種方法熱損失相對也較少而且比較好控制。

4.3.4 紅外線加熱

以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器，對混凝土進行密封幅射加熱。

4.4 增加抗凍外加劑

在10～l5℃之間的氣溫中，就可以在混凝土里面加入抗凍外加劑。

5 冬期混凝土施工流程

冬期混凝土施工各種不同的施工方法會有不同的施工流程。

地下室混凝土施工方法：施工部位內的雜物應該首先清理，然后對鋼筋進行整形、支模。檢驗完畢之后符合要求的再進行澆灌。采用素漿澆灌完畢抹面成型后，就要采取一定的保護措施如加厚塑料布和稻草簾覆蓋防止凍裂。

五層結構平面施工方法：整體鋼筋要進行綁扎，模板支設完畢后驗收，隨之將整體大面積用塑料布進行覆蓋保護，然后還要再進行一次澆灌，這就要等到氣溫回升穩定后。

五層獨立柱施工方法：整體鋼筋要進行綁扎，模板支設完畢后驗收，驗收合格后，用塑料布和草簾進行圍護，再進行混凝土澆灌，施工方法與五層結構平面是一樣的，但是為了確保獨立柱的強度，這種方法里的模板和圍護材料是不能夠拆除。

6 養護混凝土冬季施工

混凝土中，另外添加的材料和外加劑的摻量都要依據負溫混凝土的要求進行使用。此外，應依據混凝土澆筑5d內所預計到得最低氣溫來進行防凍劑的選用。冬期施工中，混凝土澆筑完畢之后，在低溫甚至是負溫的時候其進行硬化是一個非常緩慢的過程，在這個過程中可能出現受凍過程。

受熱交換作用的影響，對混凝土施工負溫養護時，低溫程度會影響水泥的硬化過程，兩者之間成正比關系。養護期變長后水泥凝結硬化的過程受溫度的影響就要做相應的后移。倘若在剛開始凝結之前混凝土受凍、水泥水化處于初始的階段，混凝土繼續維持塑性的性質，這個時候混凝土受凍其可施工性也就受到相應的影響，此時混凝土本身物理性質還不能被損壞。但是，混凝土進入凝結期以后受凍，情況又是不一樣了，加上此時混凝土結構若是正在形成階段，如果受凍，非但破壞水泥的凝結硬化過程，還是顯著降低混凝土本身的強度和耐久性。

7 結 語

混凝土冬季施工與常溫施工的狀況有所不同，在施工過程中管理人員一定要更加注意和小心，提升管理意識，把協調與統籌工作做好，及時有效地解決施工中遇到問題。對于施工工藝流程，技術人員一定要熟悉并能給予施工人員一定的指導，控制好關鍵環節和重要工序，加強施工的過程控制，確保工程的質量。

參考文獻

[1]楊愛霞，李 強.混凝土結構冬季施工和溫度控制技術叨科技創新導報，2008（05）.

[2]原晉濮.混凝土冬季施工的要點[J].山西建筑，2007.

[3]《混凝土結構設計規范》（GB500102-2002）[S].

作者簡介：劉紅，女，工程師，大專，從事試驗檢測工作。