寒冷地區冬季混凝土施工質量控制

趙晶晶

(許昌市勘察設計院有限公司，河南 許昌 461000)

寒冷地區冬季混凝土施工質量控制

趙晶晶

(許昌市勘察設計院有限公司，河南 許昌 461000)

經濟的飛速發展，我國目前處在大范圍的基礎設施建設階段，建筑業是國民經濟的重要行業，然而處于北方寒冷地區的北方，每年的寒冷季節長達3～6個月，鑒于工期的要求，冬季混凝土工程的施工在所難免。然而，冬季混凝土施工的質量如何保證是困擾建筑界的難題。本文通過對工程的實際情況分析，對混凝土的冬季施工原理和實施方法等進行研究。以冬季混凝土的受凍機理和施工難點為切入點，分析了實際施工中相關控制措施。并研究總結出施工過程中從施工工藝到質量控制方面的技術措施和質量控制要點，為避免冬季混凝土工程發生凍害，保證工程質量提供了相應的理論依據。

冬季；混凝土施工；技術難點；質量控制

0引言

近幾年來，我國經濟的發展迅速，城鎮化建設規模日益擴大，在全國建筑業建設規模持續增長的環境下，為滿足工程進度需求，北方冬季氣溫異常寒冷的地區也必須在冬季進行混凝土工程的施工，然而溫度過低容易造成混凝土現澆構件的早期凍害，對建筑的安全性和耐

久性都會產生不良影響。但是如果冬季暫停施工，則會大大地延長了施工周期，所增加的項目運轉資金和管理成本數額巨大。除此之外，北方地區寒冷季節長，長期在負低溫、大溫差、降雪以及反復的冰凍的情況下施工，也會造成質量事故。混凝土工程中大部分的工程質量事故都發生在冬季。寒冷地區的混凝土結構物，不可避免的會受到不同程度凍融破壞，因此，提高混凝土的抗凍性是維持冬季混凝土高強度和高性能的關鍵所在，研究其施工控制方法具有重要意義。

1.冬季混凝土施工原理和技術難點

1.1 冬季混凝土施工原理

混凝土拌和物在澆灌后逐漸凝結和硬化，達到最終強度，是水泥的水化作用的結果。水化速度除了混凝土的材料和配合比有關外，溫度的改變對其影響更大。水化作用隨著溫度的升高加快，混凝土的強度也隨著增長;但是當溫度降低到 0℃時，由于混凝土中的水逐漸由變為冰，參水化作用的水減少了，水化作用就會減慢，強度增長也會跟著變慢。當存在于混凝土中的水完全變成冰，水化作用停止，強度增長也會停止。由于水變成冰后的體積會增大，將會產生冰脹應力，使混凝土受到不同程度的破壞從而降低了混凝土強度。此外，冰會在骨料和鋼筋表面產生顆粒的冰凌，降低骨料和鋼筋的粘結力，從而影響混凝土的抗壓強度。冰的融化，又會在混凝土內部形成空隙，使混凝土的密實性及耐久性降低。

1.2 冬季混凝土技術難點

難點一是，如何把握混凝土的最短養護齡期。混凝土達到自身的抗凍臨界強度以后的28d 標準強度不會明顯降低，因此，最短的養護齡期需要大于臨界強度達到的時間；難點二是，混凝土早期凍害如何防治。防治早期凍害最簡單的方法是蓄熱和防護，這些方法能夠使混凝土在冬季低溫情況下保持水化作用，關鍵問題是在臨界強度到達之前有效避免混凝土凍害的發生。難點三是，混凝土繁復凍融后的強度和耐久性如何滿足要求。混凝土早期一次受凍和反復凍融對于后期強度和耐久性都有較大的影響，抗壓強度和抗滲性能指標都有大幅度的降低，做好冬季施工工程的養護至關重要。

2冬季混凝土施工的質量控制分析

2.1 抗凍混凝土的配合比

冬季混凝土施工中，混凝土配合比的設計需要根據建設工程情況和施工環境的氣溫條件，充分考慮混凝土施工工藝和養護措施，從而設計出恰當的混凝土配合比。冬季混凝土強度增長慢，應盡量選用快硬水泥，條件不允許的情況下可選擇425號以上的硅酸鹽水泥。此外，凍害是由于拌合水結冰造成，因此，減少混凝土中的含水量，可以有效減少凍害程度。用水量可以減少可以可以通過級配良好的粗骨料實現，還有，在拌制混凝土過程中摻入減水劑、早強劑、防凍劑等外加劑對養護效果關系極大，但是要嚴格控制加入外加劑的計量。

2.2 混凝土冬季施工措施

冬季混凝土施工，為了防止凍結，會對混凝土拌合物的溫度以及各種組成材料進行加熱。加熱的溫度需要經過計算并且在工藝設計中確定。水泥使用時需要保持 5℃以上溫度，通常儲存在暖棚內。砂石的堆場地面設計排水坡度，并且表面用帆布覆蓋可以有效防止凍結。在攪拌混凝土時，含有冰雪凍塊的骨料應該事先加熱至融解，加熱水是有效地提高拌合物的溫度的方法，熱水溫度不宜超過 80℃。當水溫超過 80℃時，水泥會發生假凝或形成團塊，此時需要調整投料順序使水分與骨料預拌，降溫后再投入水泥開始正式攪拌。在混凝土澆筑時，需要清掃附著在模板、鋼筋上的冰雪污垢。在振搗密實混凝土以后，應立即用塑料薄膜覆蓋裸露表面。不能在凍結的地基上澆筑混凝土，在凍脹性的地基上澆筑混凝土要事先對地基加熱并保溫。

3混凝土冬季養護措施

經過一定程度養護的澆注以后的混凝土早期抗凍能力，此后受凍將不會產生不利影響。因此，應根據工期、現場條件、環境溫度等需求提高混凝土受凍前的養護程度。

3.1 正溫養護

正溫養護指的是，在0℃以下的環境下，通過各種技術手段，使混凝土澆筑之后保持正溫一段時間，直至具有早期抗凍能力再冷卻至 0℃以下。除了原材料、攪拌站、運輸工具等都需要保溫之外，必要時需要對鋼模板和施工縫處的原有混凝土進行預熱。為了節能和加速硬化，結構物周圍均須用保溫材料圍護。混凝土采用正溫養護工藝時，最高溫度在 40℃～50℃之間為宜，不宜超過 80℃。正溫養護工藝包括蓄熱法、暖棚法、電熱法以及蒸汽加熱法等。

3.2 負溫養護

負溫養護是指將原材料做預先加熱處理，保證混凝土澆筑完成時的溫度在 5℃以上，再在拌合物中摻入防凍劑使混凝土慢慢冷卻，混凝土就在負溫中硬化。為了避免脫水和防止霜雪侵襲，澆筑后的混凝土表面用塑料薄膜覆蓋。負溫養護工藝簡單，節能但是強度增長較慢。

3.3 綜合養護

混凝土的綜合養護是通過人工加熱或者蓄熱保溫，使混凝土在澆筑后的1d～1.5d內保持正溫養護階段，終凝后溫度才降至 0℃以下，再逐漸與環境溫度平衡。基本做法是：在混凝土的拌合物里加入小計量的防凍劑，并對原材料預先加熱，對攪拌站、運輸工具等做保溫處理。

4受凍混凝土的處理

冬季混凝土施工時，除了應該采取相應的措施，降低混凝土的凍脹對施工質量的影響之外，在施工過程中也不可避免會遇到受凍混凝土的處理。受凍的混凝土強度變低，抗滲性能也會變差，應進行適當的處理使其滿足設計要求。受凍混凝土的處理需要根據其受凍的程度、受凍狀態、受凍位置、受凍數量等分別進行應用。

第一，在混凝土表面或局部受凍的情況下，可以根據混凝土回彈或人工敲鑿判斷混凝土實際受凍程度。有抗滲要求的混凝土，應當先清除受凍層，清除之后，環氧脂涂抹在受凍表面，再澆筑加固混凝土。

第二，對于摻有外加劑的混凝土，因養護不當受凍，如果受凍面積不大時候，可采用一定上文中的相應的養護措施，待環境氣溫回升后，強度自然會提高，但是如果受凍面積較大，則須鑿除重新修補。

第三，在薄壁結構或斷面較小的結構中易發生凍混凝土的全凍，遇到全凍的情況，強度無法達到設計強度 50%時，必須拆除。如果強度可達到設計強度的80%，可根據上文描述進行一定的加固處理。

5結束語

同一個工程可以選擇若干個冬季混凝土施工的方法，在實際的工程中想要工作最佳效果需要綜合的考慮冬季混凝土施工的綜合情況，對施工和質量控制方法進行合理有效的選擇。在施工過程中，我們應該根據情況從混凝土的質量控制方面入手，避免工程發生凍害，確保工程質量，加快工程進度。

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1007-6344（2015）06-0296-01