冬季混凝土建筑施工

邹玮 钟会芳 张心蕊

摘要：混凝土冬季施工应该解决的问题主要分为三大类：一是如何确定混凝土最短的养护龄期，二是如何防止混凝土早期冻害，三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。本文对混凝土的冬季施工措施和注意事项做相关研究。

关键词：冬季 混凝土 建筑施工

中图分类号： TU7 文献标识码： A 文章编号：

一、 混凝土冬季施工受冻害损伤的原理

国内外对混凝土冬季施工理论和方法的探索研究认为，混凝土受冻害损伤可以分为两种情况：(1)剥落脱皮是由于冻融引起的混凝土表面材料的损伤；(2)内部损伤是表面没有可见效应而在混凝土内部产生的损害，它导致混凝土性质改变(如动弹性模量降低)。至于新拌混凝土受冻害损伤后则会导致混凝土冻胀破坏。水泥的水化作用是混凝土拌和物能凝结硬化，并最终获得强度的关键。而水泥的水化作用的速度是随着温度的升高而加快的。当温度降低到O℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相(水)变为固相水，水化作用减慢，强度增长相应减慢。当混凝土中的水完全结冰后，水化作用停止，强度也就不再增长。同时，水结冰后体积约增大9％，产生冰胀应力，这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期应力值；此外，水结冰后，还会在骨料和钢筋表面产生冰凌，削弱水泥浆和骨料及钢筋的粘结力；冰凌融化后，又会在混凝土内部形成空隙，所有这些因素都将导致混凝土强度以及耐久性能的降低。

二、 混凝土冬季施工所应该采用的措施

当混凝土工程进入冬季施工时，只要采用适当的施工方法，避免新浇筑混凝土早期浸冻，使外露混凝土与冬季气温保持较小温差，也会取得象在天暖施工时的效果。

以下从施工的各个环节逐个说明冬季混凝土施工的主要措施：

1 、材料储备的保温和加温

(1)为避免入冬以后进料困难、砂石料在料场或运输过程中受冻，砂石料应在入冬前组织进场；砂石料应在入冬前盖上草袋以及棉毡或采取其他措施，必须保证砂石料不受冻、温度在0℃以上，同时防止出现冰雪、冻块进入搅拌机内，给混凝土温度带来损失；防止过大的冻块堵塞砂石料输送带；防止部分冻块进入搅拌机内会很难被粉碎、溶化，严重影响混凝土质量；水泥、外加剂应在库房或暖棚内进行保温，禁止对其进行直接加温；冬季温度过低，应提前做好水源储备并防止污染。

(2)在对搅拌站进行搭设温棚保温、砂石料保持正温的情况下，混凝土拌合料要加温，拌合水加热温度根据混凝土拌合物混合温度和计算控制。水的加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时，水可加热至80℃以上，但此时要先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀，再加水泥，以免水泥与热水直接接触。当加热水不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不应高于60℃。片石混凝土掺用的片石可预热。水泥不得直接加热，可以在使用前转运入暖棚内预热。

2、配合比设计及拌和

(1)混凝土配合比设计采取高效减水剂尽量降低水灰比并经过充分水化，就有可能做出实际上不包含可冻水的饱和混凝土构件。

(2)选用岩石吸水率较低(如吸水重量在0.5％以下的岩石)，可冻水极少，骨料表现安全，不受冰冻伤害，同时使用小颗粒石粒可以得到较大抗冻性保证。

(3)混凝土卸出拌合机时的最高允许温度为40℃，低温早强混凝土的拌合温度不高于30℃。

3、运输过程中的防冻措施

(1)正确选择拌合机摆放位置，尽量缩短运输距离，选择最佳运输路线，缩短运输时间。

(2)正确选择运输容器的形式、大小和保温材料。对长距离的运输，采用混凝土输送车，容量根据混凝土施工用量和浇筑时间选择。距离较小时可采用敞开式运输车，但必须加盖隔热材料。

(3)尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作。

4、浇筑过程的防冻措施

(1)混凝土浇筑前，清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢，当环境气温低于一10℃时，采用暖棚法将直径大于25cm的钢筋加热至正温。

(2)混凝土的灌注温度在任何情况下均不低于5℃ ，细薄截面混凝土结构的灌注温度不宜低于10℃ ，混凝土分层连续灌注，中途不间断，每层灌注厚度不大于20cm，并采用机械捣固。

(3)旧混凝土要冲洗干净，并进行加温，包括模板、钢筋均必须采取有效措施如暖棚进行加温至10℃ 以上方可进行混凝土浇筑。尽量减少因施工操作引起的混凝土拌合物温度损失，如减少混凝土暴露时间，及时对混凝土予以保温。

(4)新、旧混凝土施工缝的清理：a．前层混凝土的强度不得小于1.2 MPa。b．施工缝处的水泥砂浆、松动石子或松弱混凝土必须凿除干净，并用水冲洗干净，但不得有积水。C．新混凝土在浇筑前，宜在横向施工缝处先铺一层厚约15cm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。然后再继续浇筑新层混凝土。施工缝处的新层混凝土要重点捣实。d．冬期施工接缝混凝土时，在新混凝土浇筑前对结合面进行加热使结合面有5℃以上的温度，浇筑完成后，及时加热养护使混凝土结合面保持正温，直至浇筑混凝土获得规定的抗冻强度。e．当旧混凝土面和外露钢筋暴露在冷空气中时，对新、旧混凝土施工缝1．5 m范围内的混凝土和长度在1.0 m范围内的外露钢筋进行防寒保温。f．混凝土采用机械捣固并分层连续浇筑，分层厚度不小于20cm。

5、冬季施工的混凝土养护

混凝土养护采用暖棚法和掺加防冻剂法养护。

(1)暖棚法养护：此方法适用于框架施工。

a．在构筑物周围用钢管搭设大棚，用彩胶布包裹密封，大棚搭设必须牢固、不透风，上覆盖草袋。b．采用燃煤取暖炉加热，必须将炉的排气管引出棚外，将烟气排到棚外。以防止煤气中毒和氧化碳浓度过高而加速混凝土的碳化。c．暖棚内底部温度不低于5℃ ，当低于5℃时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间，安排专人对煤炉进行检查，填加燃煤等，同时可以用大功率碘钨灯加温，保持棚内温度。d．暖棚内应有一定的湿度(由实验室测定)，当湿度不够时，要向混凝土面及模板洒水或覆盖润湿的草袋。

(2)混凝土掺加防冻剂的养护。

a．混凝土外露表面采用彩胶布加草袋进行覆盖，在负温情况下不得浇水养护。b．混凝土养护初期的温度，不得低于防冻剂规定的温度，当达不到规定的温度时，且混凝土强度小于3.5 MPa时要采取保温措施，使混凝土温度不低于防冻剂规定的温度。

6、冬季施工的混凝土拆模

(1)冬季混凝土拆模强度应满足以下要求：

满足混凝土正常温度下拆模强度的要求，并同时满足抗冻要求的规定。正常温度下混凝土拆模强度规定如下：侧模在混凝土强度达到2.5 MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。底模应在混凝土强度符合以下要求时方可拆模。

(2)混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温度差在10℃以上，但低于15℃时，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施，如覆盖草袋及彩胶布。

(3)采用暖棚法养护的混凝土，当养护完毕后环境气温仍在0℃以下时，应待混凝土冷却至5℃以下后，方可拆除模板。

参考文献：

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3. 陈庆忠.浅析混凝土冬季施工质量控制[J];南水北调与水利科技;2007年S1期

4. 于宗东.冬季施工技术质量措施[J];农业与技术;2006年01期

5. 侯建江.浅析冬季施工应注意的问题[J];新疆有色金属;2009年03期