冬季對混凝土施工性能影響及防治措施

侯榮立

（齊齊哈爾工程學(xué)院，齊齊哈爾 黑龍江 161005）

冬季對混凝土施工性能影響及防治措施

侯榮立

（齊齊哈爾工程學(xué)院，齊齊哈爾 黑龍江 161005）

冬季混凝土施工對混凝土性能影響較大，常常發(fā)生非荷載引起的質(zhì)量事故，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)物安全，解決冬季混凝土施工問題，必須首先研究低溫條件下對混凝土性能的影響，然后從材料選擇、混凝土制備、施工養(yǎng)護(hù)等方面采取相應(yīng)防治措施，這將對工程建設(shè)具有重要意義。

冬季；混凝土；性能；防治措施

1 冬季對混凝土施工防治建議

（1）材料選擇。冬季混凝土施工一般應(yīng)盡量選用標(biāo)號在425號以上的硅酸鹽水泥或使用早強(qiáng)型水泥，因?yàn)檫@類水泥水化比較快，而且釋放的水化熱較高，利于混凝土的凝結(jié)硬化和早期強(qiáng)度發(fā)展，有條件時可選用快硬水泥；混凝土配合比設(shè)計(jì)是冬季混凝土施工重要的影響因素之一。合理調(diào)整配合比，適當(dāng)使用外加劑既可以改善混凝土冬季施工的工作性能，也可以提高混凝土凝結(jié)硬化后抗凍性能。

（2）制備措施。①增加混凝土的拌和時間；②減少拌和、運(yùn)輸、澆筑中的熱量損失；③預(yù)熱拌和材料；④提高混凝土強(qiáng)度等級。

（3）施工養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑時，舊混凝土要沖洗干凈并進(jìn)行加溫，包括模板、鋼筋均必須采取有效措施，如暖棚進(jìn)行加溫至10℃以上方可進(jìn)行混凝土澆筑，盡量減少因施工操作引起的混凝土拌合物溫度損失。混凝土冬季養(yǎng)護(hù)方法分為3類：混凝土養(yǎng)護(hù)期間不加熱的方法、混凝土養(yǎng)護(hù)期間加熱的方法和綜合方法。

2 工程實(shí)例

2.1 基礎(chǔ)混凝土工程施工特點(diǎn)

施工特點(diǎn)：①施工區(qū)域大，基礎(chǔ)施工總面積達(dá)2600m2，總長度達(dá)到了150m，混凝土施工組織困難；②混凝土現(xiàn)場攪拌，混凝土澆筑量大；③混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，定位精度要求高；④基礎(chǔ)中各種部位關(guān)系復(fù)雜，澆筑質(zhì)量難以控制；⑤工期緊，施工時正處于東北秋末冬初，最低氣溫達(dá)到了-5℃，時常伴有5～6級的大風(fēng)天氣。

2.2 主要技術(shù)措施

（1）優(yōu)化配合比。由于吉林地區(qū)水泥總體質(zhì)量參差不齊，水泥選用了吉林地區(qū)質(zhì)量比較好的盾石牌42.5普通硅酸鹽水泥；在保持混凝土配合比不變的情況下，摻入引氣劑后生成的氣泡，相應(yīng)增加了水泥漿的體積提高拌和物的流動改善其粘聚力及保水性，降低混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力；同時摻加硫酸鈉早強(qiáng)外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時間，提高早期強(qiáng)度。混凝土配合比如表1所示：

表1 混凝土施工配合比

（2）冬季施工方案選擇。基礎(chǔ)絕大部分混凝土是在5℃～-5℃的氣溫下進(jìn)行澆筑的，所以必須考慮混凝土的冬季施工問題。施工中需要混凝土在泵送、澆筑和振搗時不出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，而后期的養(yǎng)護(hù)溫度則由混凝土自身的水化熱來完成。為此采用熱水?dāng)嚢杼岣呋炷磷陨頊囟鹊拇胧﹣矸乐蛊淝捌趦鼋Y(jié)。在現(xiàn)場施工時，由于基礎(chǔ)施工面積較大，底層與墊層接觸的混凝土以及面層需收光的混凝土容易產(chǎn)生局部凍結(jié)現(xiàn)象，這不利于混凝土振搗密實(shí)和進(jìn)行面層收光操作。為解決這一問題，在基礎(chǔ)底部和上部各0.3m的范圍內(nèi)，添加防凍劑，延遲混凝土的凍結(jié)時間，以利于施工。

（3）混凝土攪拌。現(xiàn)場攪拌中為了控制攪拌質(zhì)量，砂、石、水泥和減水劑采用電子計(jì)量自動上料。施工期間氣候寒冷并伴有風(fēng)雪天氣，露天砂石堆場中部分骨料會出現(xiàn)結(jié)冰凍結(jié)現(xiàn)象，鏟車上料時需將骨料中的凍結(jié)骨料碾碎剔除。防凍劑則根據(jù)每盤摻量用塑料袋事先裝好由專人負(fù)責(zé)投放。添加防凍劑混凝土的攪拌時間需比平常延長，攪拌水采用大功率電阻加熱至40℃左右，出機(jī)溫度控制在5～8℃，全部輸送泵管用棉氈包裹，保證入模溫度控制在5～10℃。

（4）混凝土澆筑。每層混凝土在初凝前完成上層澆筑，新舊混凝土接搓時間不應(yīng)超過8h，最遲不超過9h。振搗應(yīng)由專業(yè)技術(shù)工人操作，快插慢撥，接搓時應(yīng)插入下層混凝±5cm。混凝土振搗速度不宜過慢，防止混凝土受凍后難以振搗。基礎(chǔ)大構(gòu)件混凝土澆筑時，需來回拖動泵頭軟管，使得構(gòu)件中各部位的混凝土材料分布均勻，以免造成局部骨料堆積影響混凝土整體強(qiáng)度。收盤時混凝土表面為了防止混凝土凍結(jié)無法及時收光，操作時只收1遍水光后直接用1層薄膜覆蓋，以減少混凝土表面收縮裂縫，實(shí)際施工中效果非常理想，但需注意的是混凝土表面的標(biāo)高和平整度一定要嚴(yán)格控制。

（5）混凝土內(nèi)外溫差控制。混凝土用薄膜覆蓋后待其初凝，在其表面基本可以上人時，壓蓋兩層草簾作保溫保濕養(yǎng)護(hù)，同時混凝土澆筑前在基礎(chǔ)周圍設(shè)置1～2m高的彩條布擋風(fēng)圍護(hù)，使得基礎(chǔ)表面混凝土上部不過多地受冬季大風(fēng)天氣的影響，在局部形成一個溫度、濕度相對穩(wěn)定的環(huán)境，同時便于混凝土表面處置人員的施工。基礎(chǔ)側(cè)壁的保溫利用先前支設(shè)的模板體系完成，拆模后側(cè)壁附著兩層草簾進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。為及時掌握混凝土內(nèi)部溫度變化，便于調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，這樣就需對混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部、表面進(jìn)行測溫。在基礎(chǔ)若干個具有代表性的部位，分混凝土表面、中心、底部每個點(diǎn)設(shè)置3個測溫頭。由專人負(fù)責(zé)測溫、記錄。在混凝土溫度升高期間，尤其是遇到氣溫驟變時，應(yīng)密切注意內(nèi)外溫度變化，如遇外界突然降溫，應(yīng)及時增加覆蓋草簾的層數(shù)，以防止混凝土表面降溫過快，造成混凝土內(nèi)外溫差過大，形成表面溫度裂縫。

（6）勞動力組織。基礎(chǔ)混凝土澆筑需施工2天左右，現(xiàn)場必須配備2班澆筑人員進(jìn)行施工輪換。以免由于疲勞作業(yè)造成混凝土澆筑質(zhì)量降低或者發(fā)生安全事故。

（7）機(jī)械組織。在冬季施工中還需做好機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、維修和防凍保護(hù)，尤其是現(xiàn)場攪拌站中各種機(jī)械設(shè)備的防凍保護(hù)。在攪拌站容易受凍的機(jī)械部位加設(shè)升溫設(shè)施，由專人負(fù)責(zé)巡視。

（8）現(xiàn)場攪拌站布置。應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場混凝土輸送泵布設(shè)的位置，使得每個混凝土輸送泵到澆筑點(diǎn)的最大距離不要超過輸送泵最大輸送距離的80%，以減小堵泵、爆管等意外事故的發(fā)生。本工程基礎(chǔ)混凝土冬季施工由于施工組織得當(dāng)，技術(shù)措施有力，混凝土質(zhì)量得到了很好保證，從2012年10月15日開始施工到11月20日完成約1.3萬m3混凝土施工，經(jīng)檢查、驗(yàn)收其混凝土裂縫控制和冬季混凝土強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)語

冬季現(xiàn)澆混凝土各項(xiàng)性能都隨溫度的降低而出現(xiàn)劣化的現(xiàn)象，這將使混凝土性能產(chǎn)生不可逆的破壞作用；通過優(yōu)選材料調(diào)整配合比設(shè)計(jì)、采取必要的施工措施及養(yǎng)護(hù)方法，以保證混凝土的澆筑質(zhì)量，滿足現(xiàn)場低溫施工的要求。

［1］趙鐵軍.混凝土滲透性［M］.北京：科學(xué)出版社，2006.

［2］Neville AM.馬國泮，馬貞勇譯.混凝土的性能［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1983.

［3］黃智德，高紀(jì)宏，鄭子騰.低溫對混凝土性能的影響研究［J］.公路，2009，（9）：165-168.

Influence of W inter on Concrete Construction Performance and Preventive M easures

HOU Rong-li
（Qiqihaer Engineering College，Qiqihaer，Heilongjiang 161005，China）

Construction of concrete in winter greatly affect concrete performance and quality accidents are often caused by non-load，which greatly affect the safety of structure.Therefore，in order to solve concrete construction problem in winter，it should firstly study the influence on concrete performance in low temperature circumstance，and then take preventive measures from material choice，concrete production and preparation，construction maintenance and so on，which has significant meaning on engineering construction.

winter；concrete；performance；preventive measures

TU755

A

2095-980X（2015）08-0173-02

2015-07-26

侯榮立（1982-），男，大學(xué)本科，講師，主要研究方向：土木工程。