建筑工程冬季施工新型保溫養(yǎng)護工藝

牛著廷（山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500）

由于混凝土本身就是一種脆性材料，抗拉強度比較差，在使用的時候會因為外界的壓力產(chǎn)生變形或者裂縫。在澆筑完混凝土以后，水泥會釋放較多熱量，混凝土的內(nèi)部溫度會升高，但是表面的溫度會很快降低，內(nèi)部溫度和外部溫度的溫差比較大，就會造成溫度應力。混凝土結構會因為溫度的變化出現(xiàn)變形，混凝土產(chǎn)生拉力，如果拉力大于混凝土最大壓力的時候，混凝土就會出現(xiàn)裂縫。因為溫度變化太大造成混凝土結構出現(xiàn)變化所產(chǎn)生的裂縫叫作溫度裂縫。因此，想要保證冬天混凝土不出現(xiàn)裂縫的主要預防手段就是把控混凝土施工過程當中的溫度差。

1 冬季混凝土工程施工的一般原理

混凝土攪拌以后是會凝固的，隨著時間會慢慢硬化，這是因為水泥和水共同的作用，當然這個過程的速度和混凝土本身與材料配比都有一定的關系。如果溫度很高的話，水化速度就會變快，而且混凝土結構的強度也會快速增加。如果溫度低于零度，混凝土當中含有的水分就會結冰，液體水變成固態(tài)冰，這個時候混凝土當中的水分就會減少，水化作用也會降低，混凝土強度的增加速度就會降低。如果溫度一直都在下降的話，混凝土當中的水分就會全部凝結成冰，達到了全部固態(tài)，水泥水化的作用就已經(jīng)停止了，這個時候的混凝土強度就不會再增加了。水結成冰體積是會增加的，而且會出現(xiàn)很大的冰脹應力，通常情況下這個應力值會超過水泥剛開始的強度，混凝土會因為溫度的變化而出現(xiàn)不同程度的損壞。所以說，在冬天施工的過程中，一定要控制好混凝土當中水分的變化，水分的含量是混凝土強度的關鍵。很多國外的研究學者通過實驗結果證明，新澆筑而成的混凝土在凍結之前是需要進行預養(yǎng)的，可以提高混凝土內(nèi)部的液相、降低固相，幫助水泥快速水化。實驗結果還發(fā)現(xiàn)，混凝土的預養(yǎng)時間越長，混凝土的強度損失就越小。

2 混凝土凍裂的原因

混凝土出現(xiàn)凍裂的原因有好多種，最主要的因素就是周圍環(huán)境溫度和濕度的變化，混凝土本身就是不均勻并且很脆弱，而且原材料的質(zhì)量也會影響到混凝土的質(zhì)量。當商品泵傳送混凝土的過程中坍落度太大的話，水泥就會超過使用標準，而且其中的粉煤灰也會增加，比例越大混凝土的收縮力就會越大，這也是出現(xiàn)裂縫的主要原因之一。在剛開始澆筑的時候，晚上的溫度是很低的，不過混凝土還是會保留一些熱量，內(nèi)部熱量高，外部熱量低就會造成混凝土表面出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，而且混凝土表面的溫度應力超過了混凝土本身最大抗裂強度，就會導致混凝土出現(xiàn)裂縫，剛澆筑過后的15h之內(nèi)，水化反應是最為劇烈的，會有泌水和水分含量增加的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會造成混凝土內(nèi)部失水收縮，極易產(chǎn)生裂縫。當毛細孔含水量減少，就會給細孔帶來壓力，進一步烘干只會造成水分繼續(xù)蒸發(fā)，導致水泥出現(xiàn)壓縮，混凝土一旦收縮就會出現(xiàn)變形，從而產(chǎn)生裂縫。

3 常見的冬季混凝土保溫方法

3.1 暖棚法

這種方法是在混凝土澆筑倉上面搭建一個暖棚，棚里面會有蒸汽排管和暖風機持續(xù)提供熱量，讓棚內(nèi)的溫度保持在零度以上，混凝土澆筑工作在棚內(nèi)進行。這種方法的優(yōu)點就是環(huán)境溫度適宜、勞動條件良好、工作效率高、混凝土澆筑工作質(zhì)量高、不會輕易出現(xiàn)凍害。這種方法一般都會在混凝土施工比較多地方使用，而且基本都在地下工程中使用，如果當天的溫度低于-10℃，暖棚法就沒有太大的作用了。

3.2 蓄熱保溫法

首先把混凝土的原材料進行加熱，然后攪拌、運輸和澆筑，成型以后要保持在適當溫度，接著用專門的材料進行覆蓋，防止熱量流失，可以結合水泥水化所產(chǎn)生的熱量，在混凝土的溫度還沒有降低到0℃以下之前，達到規(guī)定的凍臨界強度。保溫材料可以使用草簾、草袋、塑料薄膜和毛毯等。這種方法比較簡單，而且成本也比較低。在早期的冬季施工過程中，這種方法是極為有效的，如果室內(nèi)的溫度在-15℃以下，可以使用蓄熱保溫法。

3.3 綜合蓄熱法

綜合蓄熱法是改進的蓄熱保溫法，在配置混凝土的過程中要使用比較硬的水泥，也可以加入一些外加劑，早期在養(yǎng)護的時候可以稍微加熱以下，然后使用棚罩進行保溫，確保混凝土硬度可以快速增加。綜合蓄熱法有低蓄熱養(yǎng)護和高蓄熱養(yǎng)護兩種，前者主要是在早期混凝土防凍劑過程中使用，一般都是用短時間加熱的方式，混凝土在養(yǎng)護期間需要達到標準的受力強度；后者需要將原材料加熱，然后提高混凝土的溫度，在選擇外加劑的時候一定要謹慎，而且要保證保溫材料是高度干燥的。

3.4 外強劑和早強水泥法

混凝土在準備的過程中，可以適當?shù)丶尤胍恍秃闲突蛘邌我坏姆纼鰟⒃鐝妱p水劑等，讓混凝土在短時間內(nèi)達到混凝土受凍臨界強度。加入外加劑可以讓混凝土初期的施工更為簡單，節(jié)省很多成本，帶來更多的經(jīng)濟效益，也是當前最有效的一種施工方法。

3.5 外部加熱養(yǎng)護法

如果在前期使用蓄熱法沒有達到標準的話，可以使用蒸汽和暖棚進行保溫，給混凝土硬化帶來條件。如果環(huán)境溫度比較低，混凝土表面的系數(shù)比較大，要想在短時間內(nèi)完成養(yǎng)護工作就需要使用蒸汽對混凝土進行均勻加熱，幫助混凝土完成水化，加速混凝土硬化，及時地投入到使用當中。

4 混凝土澆筑現(xiàn)場的質(zhì)量控制、保溫及養(yǎng)護

在澆筑工作開始之前，先檢查模板面有沒有受到冷凍或者積雪，二者都會影響到混凝土的質(zhì)量。

現(xiàn)場的工作人員應該提前做好人員和機械分配工作，混凝土罐車到位以后，工作人員需要馬上對坍落度、含氣量和入模溫度進行試驗，這是為了壓縮混凝土的原材料裝卸時間，確保混凝土的入模溫度。

在施工的時候，可以先使用布搭建一個保溫的暖棚，暖棚里面采用熱風爐來持續(xù)保溫，熱風爐爐管能夠上下環(huán)繞，就可以保證棚內(nèi)的溫度持續(xù)穩(wěn)定，還降低了出現(xiàn)火災的可能性，澆筑工作完成以后就可以采用棉被進行覆蓋了，確保混凝土前期不會受到低溫凍害，冬天不可以對混凝土進行澆水養(yǎng)護，可以讓工作人員在暖棚里面搭建一個火爐，然后在火爐上澆水，產(chǎn)生的水蒸氣也可以對混凝土進行養(yǎng)護。

如果混凝土的強度沒有達到1.2MPa，是不可以進行踩踏和支模的，拆除模以后混凝土的溫度和環(huán)境溫度超過20℃，要繼續(xù)進行保溫。

5 冬季施工注意事項

冬天的混凝土施工保溫工作是非常重要的，在施工周期內(nèi)要建設一個大棚，然后對輸送管道和保溫措施進行檢查，防止熱量流失，確保棚內(nèi)溫度保持。可以使用蒸汽口，避免管道破裂。

冬天攪拌混凝土，水泥不可以和80℃以上的熱水直接接觸。而且水泥不可以直接加熱。骨料一定要清理干凈，不能有碎冰等容易凍裂的雜質(zhì)，含泥量也不可以超過標準值，在混凝土當中加入含有鉀離子和鈉離子的防凍劑時不得加入活性骨料。要控制好水灰比，不能超過0.6，在加入骨料時帶入的水分應在攪拌過程中去除。在施工的時候每1h都要測量每個材料的溫度，確保混凝土的入模溫度合適。混凝土攪拌車的溫度要大于10℃，入模溫度要在80℃以上。如果距離比較遠的話，可以稍微提高混凝土的溫度，但是最多也不能超過200℃。

因為暖棚里面的熱量來源比較多，會使用到很多易燃材料，因此一定要做好防火措施，配備專業(yè)的消防器材，暖棚中不可以吸煙和明火，電焊工作之前也要做好防護措施。

外加劑不可以使用含鹽類防凍劑，混凝土要加入引氣劑和減水劑，要由專業(yè)的工作人員負責防凍劑配置工作。

6 結語

綜上所述，在溫度較低的地區(qū)，外界溫度是混凝土溫度應力變化的主要原因。經(jīng)過大量的實驗結果發(fā)現(xiàn)，長時間的低溫會導致混凝土表面出現(xiàn)裂縫，而且持續(xù)的澆筑工作也會造成混凝土表面結構通體超冷，嚴重的時候會出現(xiàn)深層裂縫或者貫徹裂縫。所以，在溫度較低的冬天，一定要使用合適的混凝土保溫方法，對混凝土施工有至關重要的作用。