混凝土冬季施工质量控制浅析

苏帅

摘 要：随着我国国民经济的快速发展，城市建设规模日益扩大，由于我国幅员辽阔，气候环境复杂，一些地区的建设项目因为天气寒冷而影响施工进度，延长了施工周期，本文从冬季混凝土施工的作业特点、混凝土冬季施工方案、混凝土冬季施工中的运输和浇筑、混凝土冬季施工的养护等方面论述了如何加强混凝土冬季施工的质量控制。

关键词：混凝土；冬季施工；质量控制

随着我国国民经济的快速发展，城市建设规模日益扩大，由于我国幅员辽阔，气候环境复杂，一些地区的建设项目因为天气寒冷而影响施工进度，延长了施工周期，增加了项目的资金和管理成本。所以对于建筑施工企业来说如何克服冬季低温对混凝土工程的影响至关重要。

1 冬季混凝土施工的作业特点

冬季环境温度较低，对于新浇筑的混凝土来说，一旦遭遇低温冰冻，很容易因水的形态变化而导致水泥颗粒与冰发生其他反应，由于冰的膨胀作用而降低混凝土的强度值，对工程施工质量造成影响。从混凝土施工要求来看，冬季施工中新浇筑混凝土的防冻是关键，特别是在温度较低的情况下，为了避免硬化初期的冰冻，必须从施工方案上、养护方法上积极应对，以确保施工效果的实现。通常在冬季进行混凝土施工时，需要从以下几个方面应对：一是针对混凝土凝结硬化过程的关键即水泥的水化作用，而水化的前提是在必要的环境温度条件下进行的，由于冬季气温较低，水的活性受到干扰，从而降低了水泥的水化速度和效果。二是冬季混凝土施工的防范措施多以预热、保温为主，采取加热的方式来提高施工环境的温度，因此在施工技术到施工费用上都会有相应的增加，通常冬季施工成本要比平时费用要高；三是我国北方气候容易受到寒流的影响，特别是冬季经常有大风等恶劣天气，会给冬季混凝土施工及养护带来更多的问题，如养护期的失水问题等。

2 混凝土冬季施工方案

混凝土冬季施工前必须由技术负责人编制详尽的施工方案，编制方案要遵循确保工程质量、费用经济合理、所需的热源和材料有可靠来源，确实能够缩短工期等为目的。施工方案确定后，要组织有关技术人员学习，并向班组进行交底。

2.1 调整配合比法。选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻能力的重要手段。应使用早强型硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且早期强度高，一般3天抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥7天的强度，效果比较明显。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的封闭型气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内因为水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。还可以掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。

骨料选择上，应选择颗粒硬度高和缝隙少的骨料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。严格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。拌制掺用外加剂的混凝土时，当外加剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体，使用前按要求配置成规定溶液，然后根据规定要求使用。

2.2 综合蓄热施工法。综合蓄热施工法是在蓄热保温的基础上，充分利用混凝土的初始热量及水泥在水化过程中所释放出来的热量，再辅以化学外加剂或早强水泥等综合措施，为混凝土加速硬化提供条件，使混凝土硬化由初始温度至冰点之前尽快达到抗冻临界强度的一种施工方法。

现在常用的综合蓄热法有蓄热加外加剂、蓄热加早强水泥、蓄热加短时加热等措施。在实际施工中，综合蓄热法比单纯使用某一种方法的技术、经济效果要好。

2.3 外部加热法。主要用于气温在零下10℃以上，且构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。

外部加热法来构筑混凝土施工温度条件的实施，通常在零下10℃以上使用，特别是对于大结构的施工工程来说，为了获得较为理想的凝结环境，从构件周围的空气进行加热，实现对混凝土及其相关材料整体得到适宜的温度。在加热措施上，有火炉加热法，通过在施工现场引入火炉，提高施工现场的整体温度值，促进混凝土快速有效硬化，通常施工工地空间较小时一般采用火炉加热法，其方法较为简单，其缺点是温度提升速度慢，易干燥，明火和烟气内有大量的二氧化碳，对新浇筑的混凝土会造成表面碳化影响。蒸汽加热法的工作原理是利用蒸汽的温度和湿度促进混凝土的硬化效果。在蒸汽加热过程中，加热均衡且易控制，缺点是必须依靠专用的锅炉设备，而且加热成本较高，仅适宜较为大型的施工项目，另外蒸汽加热法热量的散失较为严重，也给施工作业带来不利。

在实际施工过程中，还应重视混凝土的拌制过程，拌制混凝土用的骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易断裂的物质。在掺含钾、钠的外加剂时不得使用活性骨料。有条件的情况下，应在零度以上温度时进行砂石筛选，并用塑料纸、油布盖好。工期处于零度左右时，可在混凝土中添加早强剂，掺量应符合使用要求及规范规定，且应注意在添加前做好模拟试验，核实有关技术措施，对于有限期拆除要求的混凝土，还应适当提高设计等级。

3 混凝土冬季施工中的运输和浇筑

3.1 混凝土搅拌场地应尽量接近施工地点，以减少材料运输过程中的热量损失，同时也应正确选择适合冬季运输用保温的形状、大小适宜的容器。

3.2 混凝土浇筑前，应清除模板和交接处的冰雪。

3.3 分层浇筑混凝土时，已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前，不得低于计算规定的温度，更不得低于2℃。

3.4 当采用商品混凝土时，浇筑前应了解商品混凝土中掺入抗冻剂的性能，并做好相应的防冻保暖措施。

3.5 预应力混凝土构件在进行孔道和立缝灌浆前，浇灌部位的混凝土必须预热，并采用热的水泥浆、砂浆或混凝土，浇灌后在正温下养护到强度不得低于15Mpa。

4 混凝土冬季施工的养护

冬季施工中混凝土浇筑后，在负温下硬化是缓慢的，硬化过程可能出现受冻过程。也就是说，硬化过程和受冻过程可能会同时发生。在负温养护时，由于热交换作用，水泥凝结硬化过程受温度的影响要做相应的后移，温度越低水泥的硬化过程越慢，养护期越长。若混凝土在初凝之前受冻、水泥水化处于刚刚开始阶段，混凝土仍保持其塑性性质，此时受冻只影响其可施工性，而损坏不了混凝土本身物理性质。

若混凝土进入凝结期以后受冻，而混凝土结构正在形成阶段，受冻既破坏水泥的凝结硬化过程，又会导致混凝土本身强度，而且其耐久性会显著降低。

负温养护期间，混凝土初温受冻不会突然出现，在施工现场一般情况下也不会出现速冻的条件。即使在严寒的条件下有剧烈降温的可能性，混凝土也会有一个适当的水化过程。

混凝土冬季施工管理是一项复杂的、动态的系统工程，要做好这项工作，需要施工企业认真分析施工特点，工程技术管理人员认真担负职责，采取科学的方法提高施工管理水平。根据施工时的气温情况、工程结构状况、工期紧迫程度、水泥的品种、早强剂、抗冻剂的性能、热源的条件等，来选择合理的施工方法。技术人员还应严格控制原材料的取用并针对在施工中可能遇到的问题提前做出应对，力争用最短的工期、最低的施工费用，确保工程质量。

参考文献

[1]郭延辉.混凝土外加剂及其应用技术[M].机械工业出版社，2004-08.

[2]刘秉京.混凝土技术[M].人民交通出版社，2004-03.