淺談混凝土工程的冬季施工

王亞麗

大同煤礦集團有限責任公司基本建設管理中心（037003）

淺談混凝土工程的冬季施工

王亞麗

大同煤礦集團有限責任公司基本建設管理中心（037003）

文章基于作者自身的實際工作與學習經驗，首先簡單介紹了混凝土工程冬季施工可能出現的質量問題，分析了混凝土工程冬季施工的基本原理，然后主要對混凝土工程冬季施工的技術方法提出了部分探討性建議，以期能為相關工作的實踐提供參考。

混凝土；冬季施工；原理；方法

在冬季，由于氣溫非常低，會給混凝土工程施工帶來非常大的影響，所以我們必須要對冬季的混凝土工程施工予以特別的重視和關注。

1 混凝土工程冬季施工的基本原理

在混凝土工程施工中，其拌合物在澆灌之后，能夠發生凝結和硬化，并具有較高的最終強度，主要是因為水泥水化作用的影響。水泥水化作用的發揮，例如其水化速度等，是取決于多種因素的，例如拌合物中包括了哪些材料，以及這些材料的配置比例，另外還有外部的溫度。在溫度較高的情況下，水泥水化作用的發揮速度就較快，所以拌合物凝結和硬化的速度也較快，強度能夠在較短的時間內達到最高水平。如果溫度較低，水泥水化作用的發揮速度就較慢，尤其是在溫度低到0℃及以下時，拌合物當中的水分便可能會結冰，這會導致參與水化作用的水分減少，最終造成拌合物凝結和硬化速度下降，且硬度不能達到預期的標準水平。還有一個問題，就是水在結冰之后，其體積會發生增大，增大接近9%，且還會產生2 500 kg/cm2的冰脹應力。如果拌合物當中的水結冰，其發生的體積增大和產生的冰脹應力，便會破壞內部結構，產生內外縫隙。而且骨料和鋼筋表面的水結冰的話，會產生較大顆粒的冰凌，這會降低它們相互之間的粘結力，影響結構的抗壓強度。這些冰凌融化之后，會在結構內部形成若干的空隙，降低混凝土的密實性和耐久性[1]。

所以，可以看出混凝土工程冬季施工需要把握的基本原理，是管理好水的形態變化、控制好水化作用，這是保證施工質量的關鍵。

2 混凝土工程冬季施工的技術方法

2.1 調整配合比

第一，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。該水泥水化熱較大,且在早期放出強度最高,一般3 d抗壓強度大約相當于普通硅酸鹽水泥7 d的強度,效果較明顯；第二，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；第三，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,提高拌合物的流動性,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；第四，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MS-F復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)；第五，選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料,使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近[2]。

2.2 蓄熱法

如果氣溫在-10℃左右，且工程的整體結構較為厚大，便可以采用蓄熱法進行施工。具體的操作是對水、砂、石等原材料進行加熱，這樣的話在對混凝土進行攪拌、運輸和澆灌的過程當中，以及澆灌后的一段時間內，其便可以具有一定的溫度和熱量，能夠起到保溫作用，確保水泥水化作用的發揮，防止水分結冰。不過此方法對于整體結構較為薄小的工程是不太適用的，因為溫度和熱量可能會非常快速的散盡。這個方法在工藝上其實較為簡單，而且成本較低，但是需要注意采取額外的保溫措施，尤其是表面和棱角部位，盡量減緩其溫度和熱量的散失。

2.3 外部加熱法

氣溫在-10℃以上，且工程的整體結構薄小，可以采取此方法。通過加熱混凝土構件周圍的空氣,將熱量傳給混凝土,或直接對混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。具體可以用火爐加熱。一般在較小的工地使用,方法簡單,但室內溫度不高,比較干燥,且放出的CO2會使新澆混凝土表面碳化,影響其質量；也可用蒸汽加熱。用蒸汽使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制,加熱溫度均勻,但因其需專門的鍋爐設備,費用較高,且熱損失較大,勞動條件亦不理想；還有電加熱。將鋼筋作為電極,或將電熱器貼在混凝土表面,使電能變為熱能,以提高混凝土的溫度。此法簡單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大；最后是紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器,對混凝土進行密封輻射加熱[3]。

2.4 使用抗凍外加劑

當前，有一些化學劑能夠降低水的冰點，所以在混凝土工程的冬季施工當中，可以在拌合物當中合理的使用這類抗凍外加劑，保證在較低的溫度下，水泥水化作用依然可以得到發揮，防止水結冰。抗凍外加劑目前常用的有亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑、氯化鈉等單抗凍劑和氧化鈣等。

3 結語

考慮到工期要求，混凝土工程冬季施工是不可避免的，但為了確保施工質量，我們必須要針對混凝土工程冬季施工的特點和環境條件要求，采取科學的技術方法，有效防止施工出現質量問題。

[1]倪德磊.混凝土冬季施工原理及維護方法[J].電大理工,2017(1):10-11.

[2]張紅兵.建筑工程混凝土冬季施工優化控制策略分析[J].科技展望，2016(36):31-32.