混凝土低溫施工的控制措施

文|梁彬 (黑龍江建筑職業技術學院)

一、混凝土凍害形成的原因

混凝土澆筑后的強度形成是由于水泥水化作用的結果，而水泥水化作用的速度與混凝土本身組成材料和配合比有關，溫度又是控制的關鍵點，當溫度升高時水化作用加快，強度增長也較快；當溫度降到0℃時，混凝土開始結冰，水化作用減慢，混凝土強度增長相應緩慢；當水完全結冰時水化作用停止，強度不再增長。所以混凝土施工應盡可能在高于5℃的氣溫條件下施工。而且水結冰體積就膨脹增大9%，就會產生膨脹應力，而膨脹應力通常大于混凝土早期形成的強度，這樣就易使混凝土結構松散破壞，此外，鋼筋是熱的良導體，水結冰后就會在鋼筋和碎石表面產生冰的顆粒，從而減弱水泥漿和骨料、鋼筋的粘結力，影響混凝土的抗壓強度，當冰融化后就會在混凝土內部形成空隙，這樣就降低混凝土的密實度和耐久性。當晝夜平均溫度在5℃至-5℃之間，為保證混凝土的質量，必須采取低溫施工保證措施。且當晝夜平均溫度連續5天低于-5℃時，應停止混凝土的澆筑施工。

二、混凝土凍害的影響因素

1、混凝土本身質量影響因素：水泥、外加劑、水灰比、含氣量、配合比。

2、混凝土的工作環境條件影響因素：凍融溫度、凍融速度。

3、混凝土施工因素：拌和、運輸、澆筑過程、振搗、養護條件等。

三、低溫施工中主要解決的問題

（1）如何在最短時間內使混凝土強度達到設計強度的40%。

（2）如何防止混凝土早期受凍。

（3）如何保證混凝土強度和耐久性。

四、低溫施工采取的控制措施

混凝土凍害的因素是互相關聯，互相制約的，這些因素綜合起來決定混凝土凍融的程度和速度。應采取以下措施：

1、從混凝土組成設計上：

（1） 水泥的選擇：

選擇抗凍性能較高的普通硅酸鹽P.O42.5水泥。該水泥較摻其它混合材料的硅酸鹽水泥水化熱大，早期強度高，這對提高混凝土早期抗凍有利。（2）摻入減水劑降低水灰比：

通過摻入減水劑，在達到相同的流動性及水泥用量不變的條件下，減少用水量。降低水灰比，即縮短達到齡期強度的時間，又有利混凝土后期強度的提高。

（3）摻入引氣劑：

混凝土中摻入引氣劑后，在混凝土拌合物中生成無數的微小、封閉的球型氣泡，增加了水泥漿的體積，水泥漿包裹和填充集料和鋼筋的空隙更充分，可明顯改善混凝土拌合物的和易性。由于氣泡的引入，混凝土受凍時，氣泡還可以起到緩沖水結冰產生膨脹應力的作用，進而提高混凝土的抗凍性能，所以摻入引氣劑是提高混凝土抗凍性的行之有效的重要措施。

（4）嚴格控制粗集料的質量：

選擇級配良好的、針片狀少、堅固性好、潔凈的含泥量小的反擊破碎石。粗集料在混凝土中占有相當大的比例，質量好的碎石無論對混凝土的性能、強度、耐久性都是十分有利的。碎石級配好對混凝土和易性有利；針片狀少、堅固性好對混凝土的強度和抗凍性有利；潔凈的含泥量小的碎石有利于界面結構的改善，增加碎石與水泥的粘結強度，使混凝土強度及耐久性明顯提高。

（5）考慮混凝土的抗凍性能，經過混凝土凍融試驗確定摻入了水泥計量1.2%的引氣減水劑，減少水的用量，增加混凝土含氣量，從而提高混凝土的抗凍等級。

（6）混凝土的配合比：

C30砼配合比：（中砂：石：水泥：水=662：1130：370：167 。外加劑：1.2%占水泥質量的比例）。

水灰比、砂率、含氣量都對混凝土的抗凍性有影響，其中影響較大的就是水灰比，用水量越大游離水越多，孔隙就越多，密度就越小，因而就會降低混凝土的抗凍能力，低溫進行混凝土施工時，一定要控制好水灰比，一般不宜超過0.5。

2、混凝土攪拌得均勻，有利于提高混凝土強度和抗凍性。因此必須采取用機械攪拌，一定要攪拌到混凝土混合物的顏色均勻一致。在澆搗時避免過振與漏振，不允許產生分層離析泌水現象，如果出現泌水，應設法排除，以免破壞混凝土的整體結構，影響混凝土的強度和抗凍等性能。

3、混凝土的運輸時間盡可能縮短，運輸的罐車要有保溫措施。

4、由于氣溫較低，水泥的水化反應遲緩，致使澆搗作業過后很長時間（一般5小時之后）初凝。混凝土澆筑后，在涵洞外部支塑料大棚，塑料布和氈子覆蓋使水化熱量蓄保起來（剛澆筑的混凝土塑料布放到底層，毛氈子放上層，再蓋一層五彩布）以減少熱量失散。特別值得注意的是，因鋼模板散熱快、致使混凝土易結冰。因此，大棚封閉良好，減少空氣對流，保證棚內溫度不低于5℃。

5、大棚內保持一定的濕度，濕度不夠時，應向混凝土面及模板上灑水。

6、在混凝土強度達到設計強度的40%前，混凝土不得受凍。7、低溫施工時，應制定防火、防凍、防煤氣中毒等安全措施，并做好氣溫預報的收集工作,遇到陰雪天氣或冷空氣入侵，應暫停混凝土的作業，待氣溫回升后再作業。