淺談冬季砼施工的技術和質量保證措施

孫建軍 孫娜

摘 要：本文闡述了冬季砼施工的準備、冬季施工的主要技術質量控制和冬季施工中混凝土的常見質量通病和預防措施。

關鍵詞：混凝土；冬季施工；質量措施

一、冬季施工準備

1.施工技術方案：施工技術方案（措施）的制定必須以確保施工質量及生產安全為前提，具有一定的技術可靠性和經濟合理性。制定的施工技術方案（措施）應具有施工部署（進度安排）、施工程序、施工方法、機具與材料調配計劃、施工人員技術培訓（測溫人員，摻外加劑人員）與勞動力計劃、保溫材料與外加劑材料計劃、操作要點、質量控制要點、檢測項目等方面的內容。

2.生產準備：根據制定的進度計劃安排好施工任務及現場準備工作。如現場供水管道的保溫防凍，攪拌機棚的保溫，場地的整平及臨時道路的設置。

3.資源準備：根據制定的計劃組織好外加劑材料、保溫材料、施工儀表（測溫劑）、職工勞動保護用品等的準備工作。

二、冬季混凝土施工技術

1.混凝土冬季施工的一般原理：混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結和硬化，直至獲得最終強度是由于水泥水化作用和結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關外，主要是隨著溫度的高低而變化的。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快。而當溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結冰，逐漸由液相（水）變為固相（水）。這時參與水泥水化作用的水減少了，因此水化作用減漫，強度增長相應較慢。水變成冰后體積約增大9%，同時產生約2500kg/cm2的冰脹應力。這個應力值常常大于水泥石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。此外，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粘結力，從而影響混凝土的抗壓強度。

混凝土化凍后（即處在正常溫度條件下）繼續養護，其強度還會增長，不過增長的幅度大小不一，預養期長、獲得初期強度較高（如達到R28的35%）的混凝土受凍后，后期強度都有損失。而安全預養期短、獲得初期強度比較低的混凝土受凍后，后期強度都有不同程度的損失。由此可見，混凝土凍結前要使其在正常溫度下有一段預養期，以加速水泥的水化作用，使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度（一般稱臨界強度），即可達到預期效果。對于臨界強度各國規定取值不等，我國規定為不低于設計標號的30%，也不得低于35kg/cm2。

2.混凝土冬季施工方法的選擇：從上述分析可以知道，在冬季混凝土施工中需主要解決三個問題：一是如何確定混凝土最短的養護齡期；二是如何防止混凝土早期凍害；三是如何保證混凝土后期強度和耐久性滿足要求。在實際工程中，要根據施工時的氣溫情況，工程結構狀況（工程量、結構厚大程度與外露情況），工期緊迫程度，水泥的品種及價格，早強劑、減少劑、抗凍劑的性能及價格，保溫材料的性能及價格，熱源的條件等來選擇合理的施工方法。目前基本上采用以下四種方法。

第一，調整配合比方法。主要適用于在一5℃左右的混凝土施工。具體做法是選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段，試驗結果表明，應使用早強硅酸鹽水泥，該水泥化熱較大，且在早期放出強度高，一般3d抗壓強度大約相當于普通硅水泥7d的強度，效果較明顯；盡量降低水灰比，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間；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；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（摻用水泥用量的2%）和MSF復合早強試水劑（摻水泥用量的5%）；選擇顆粒硬度和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹相近。

第二，蓄熱法。主要用于氣溫10%℃左右、結構比較厚大的工程。做法是對原材料（水、砂、石）進行加熱，水采用火爐加熱，把水裝到容量大的鍋或桶中加熱到80℃以下，對砂石料采用保溫棚保溫，使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后還儲備有相當的熱量，以使水泥水化放熱較快，并加強對混凝土的保溫，以保證在溫度降到O℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單，施工費用不多，但要注意內部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養護齡期。

三、混凝土冬季施工的質量通病以及預防措施

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。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。

（1）嚴格控制氯鹽的摻量。按照“鋼筋混凝土工程施工及驗收規范”規定，氯鹽的摻量不得超過水泥重量1%，基本鋼筋就不銹蝕。

（2）限定量的氯鹽摻入時應充分溶解或攪拌均勻，以防止偏折引起局部鋼筋銹蝕。

（3）控制水泥質量和混凝土混合物水灰比，增大其密度性，防止水分轉移，均能有效地防止混凝土的裂縫產生。

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或土黃色、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。

（1）適當摻用以防凍劑、減水劑、早強劑、引氣劑組成的復合外加劑，減少水灰比，采取重復振動，加壓振動，提高結構致密性。

（2）混凝土表面“冰封利用其濕水性均為有效。

3.表面起灰 “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。預防措施是嚴格控制水灰比，延長混凝土混合物攪拌時間，表面覆蓋塑料薄膜保水。

4.結晶腐蝕一混凝土表面返霜 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。

總之，冬季砼施工中首先要確定砼施工中的技術方案，組織好外加劑材料、保溫材料等，其次要掌握冬季砼施工的技術和質量保證措施，最后要針對砼冬季施工的質量通病采取預防措施。

參考文獻：

[1]黃源. 淺談冬季砼施工技術質量[J]. 甘肅農業，2011，03：80-81+83.

[2]張安偉. 關于冬季砼施工中的施工技術質量分析[J]. 門窗，2012，05：67.

[3]王川，劉素. 淺談冬季施工質量保證措施[J]. 居業，2015，04：77+83.