混凝土冬季建筑施工措施和技術應用

王超

當室外日平均氣溫連續5天穩定低于5℃即進入冬季施工，冬季氣溫下降，不少地區溫度在0℃之下（即負溫），土壤、混凝土、砂漿等所含的水分凍結，建筑材料容易脆裂，給建筑施工帶來許多困難。連續5日平均氣溫低于5℃或日最低氣溫低于-3℃時，就要采取冬季施工措施，以保證工程質量。冬季施工容易造成工期的延長，增加了管理成本，給工程建設帶來不利影響。同時，長時間的持續負低溫，大的溫差、降雪和反復的冰凍，易造成建筑施工的質量事故，因此，研究混凝土冬季施工技術措施具有十分重要的意義。

一、建筑工程冬季施工現狀分析

建筑工程中所使用的混凝土就是指砂、粗（細）骨料及膠凝材料、水按照相應的比例進行配合而成的，再經過均勻的拌制及養護硬化而成的人工石材。人工石材在經過水化作用后，水泥就會發生化學變化和物理變化，最終形成建筑工程必備的材料?；炷恋挠不?、凝結在這個過程中非常重要，溫度是影響水泥水化的重要因素，想要使水泥水化的速度增加就要提升溫度，這樣混凝土的強度也會隨之增加;相反，溫度降低，水泥的水化速度同樣會降低，混凝土的強度增加得也比較緩慢。如果溫度達到0℃以下，與水泥混合的水就會部分結冰，混凝土中就會出現一部分結冰、一部分不結冰的情況，由于這兩部分的水化速度及混凝土強度的增加速度不同，混凝土的質量也不能得到保證。在混凝土澆筑工作完成之后，混凝土會逐漸硬化，但是在硬化過程中如果要進行反復多次的凍融，會嚴重影響混凝土的強度，這種情況在建筑工程混凝土施工中非常常見。

二、低溫對混凝土性能的影響

1.低溫影響混凝土早期性能?；炷潦軆鰰е挛锢砹W性能降低。經實驗證明：混凝土澆筑工作在低溫條件下進行時，混凝土的初凝時間和終凝時間都將被延長，低溫時混凝土表面水蒸氣凝結成水，增加了外圍混凝土的水灰比，導致混凝土強度及表面抗滲能力有所降低?；炷猎缙谑軆?，結構遭到破壞，后期強度也將遭受損失，如果結凍時間發生得越早，則強度損失得越大。

2.低溫降低混凝土耐久性。低溫使混凝土產生溫度應力，表面出現裂縫并在荷載作用下逐漸增大，混凝土抗裂、抗凍、抗水滲以及長期耐久性顯著降低。

3.低溫影響混凝土強度。在低溫或負溫環境下，混凝土強度也能獲得一定程度的增長，但此時溫度對水泥水化作用的影響十分明顯，隨著溫度的降低，強度增長放緩。低溫也使水泥的水化速率降低。當溫度在5℃左右時，水作用明顯放緩;當降到0℃時，水化作用基本停止。冰凍時的凍結溫度、水分、空氣含量都影響混凝土的硬化程度。混凝土中游離水結冰，水分體積膨脹約9%，內部產生凍脹應力，當早期強度不足以抵抗凍脹應力時，內部裂縫產生;鋼筋周圍形成的冰膜使鋼筋和混凝土之間的黏結力減弱，強度降低。因此，當溫度降低到5℃時，應考慮采取必要的措施保護混凝土避免過早受凍。

三、冬季混凝土施工要點

1.施工方法控制?；炷炼臼┕べ|量控制的方法很多，就施工技術而言，根據施工溫度不同，常采用調整配合比法以及復合防凍劑法。（1）調整配合比法。在施工溫度為0℃左右時可應用此法控制混凝土施工質量，具體可通過以下幾個方面實施：一是合理選擇配合料，在配制冬季施工所用混凝土時，為提高混凝土的抗凍性能常選用硅酸鹽水泥作為主要材料，這是因為硅酸鹽水泥具有水化熱大，早期強度高等特點。另外，在選用骨料時宜采用縫隙少且硬度高的骨料，盡量使骨料熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數接近，避免空隙和裂紋等質量問題的產生。二是盡量降低水灰比，混凝土冬季施工要求具有大量的水化熱和盡量短的凝固時間，因此必須通過適量增加水泥用量來降低水灰比，減小坍落度，增加水化熱，減少達到臨界強度的時間，提高混凝土的抗凍性。三是適當使用外加劑，混凝土冬季施工時常使用的外加劑包括早強劑和引氣劑等，早強劑主要是為了縮短冬季混凝土施工時的初凝時間，增加混凝土的早期強度，施工中常采用硫酸鈉和復合早強減水劑作為早強劑，引氣劑主要是為了改善拌和物的流動性，增加其粘聚性及保水性，從而提高其抵抗混凝土內部壓力的能力，提高冬季混凝土施工質量。（2）復合防凍劑法：為了滿足主體結構砼強度檢測達到相應的要求時，當氣溫度在低于-5℃，高于-10℃期間時，可以使用復合防凍劑，通過這類冬季施工材料的使用提高一個砼的強度等級標號;當大氣溫度在低于-10℃，高于-15℃期間時，則需要采取摻加的復合防凍劑等冬季施工措施的同時提高二個砼的強度等級標號。

2.施工過程控制。混凝土的施工準備工作，首先在混凝土拌合物選擇方面必須保證所采用的骨料清潔無雜質，避免因雜質造成的開裂。在冬季施工過程控制方法有蓄熱法、暖棚法、加熱法。當采用蓄熱法控制冬季混凝土施工質量時，宜采用加熱水法，對水加熱時，宜在水箱四周加設圍護結構，增強保溫措施，并隨時對水溫進行仔細測量和記錄。澆筑前，必須清除模板以及鋼筋上的冰雪以及污垢，拌合物的容器應該具備保溫措施。在冬季施工中，混凝土的運輸，必須大力減少熱量的損失，一般而言，可以通過以下幾點來滿足：減小運輸距離、確定最可行的運輸線路、將裝卸頻率和次數降低到最小、合理確定運輸容器的形式和規格、選擇合適的保溫材料。在進行冬季混凝土施工時不宜在強凍脹性地基上進行澆筑，而應在弱凍脹性地基土上進行，切澆筑時應對基土采取一系列保溫措施，以免遭凍。

混凝土的養護，混凝土冬季施工必須做好澆筑后的養護及保溫工作，尤其是由正溫養護轉入負溫養護前。當室外最低氣溫不低于-15℃時，采用綜合蓄熱法、負溫養護法施工的混凝土受凍臨界強度不應低于4.0MPa;當室外最低氣溫不低于-30℃時，采用負溫養護法施工的混凝土受凍臨界強度不應低于5.0MPa。

五、結束語

在冬季的建筑工程混凝土澆筑施工過程中，為了更好地保證混凝土澆筑的施工質量，就要減少溫度對混凝土澆筑質量的影響，這樣就需要對施工技術進行創新，保證混凝土澆筑施工達到建筑工程的施工標準，更好地促進建筑事業可持續的發展。