浅谈陕北地区冬季混凝土施工质量管控

高洋洋

（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西 榆林 718500）

0 引言

由于大型石油化工项目投资大、施工周期长，建筑（构）物、设备基础结构形式多样、数量庞大，不同时期的施工内容又要与工程计划目标吻合，不可避免地要在冬季组织施工。如何在陕北寒冷季节保证混凝土的施工质量，是面临的重要课题。从多年的施工经验及规范的规定可知，当环境温度连续5天以上降至5℃不再回升时或最低气温低于-3℃时，混凝土施工质量就应按冬季施工规程进行控制。本文主要结合某化工园区冬季施工质量管控实践情况，阐述混凝土冬季施工质量管理措施、常见误区、控制方法及工作重点，为陕北地区混凝土施工质量控制提供了参考依据。

1 混凝土冬季施工管理措施

（1）为了保证混凝土冬季施工质量，根据当地气象部门预报，及时下发《冬季施工令》、《添加防冻剂的通知》、《冬季施工质量管理办法》及《冬季施工防冻考核办法》等相关规定，建立健全管理制度及施工依据；

（2）要求监理编写各分项工程冬季施工监理细则；

（3）加强冬季施工方案的审批工作，要求各承包商针对本工程制定冬季专项施工方案，按程序审批后贯彻执行；

（4）成立冬季施工领导小组，明确相关责任人，完善冬季施工组织条件；

（5）严格执行“三控，一跟踪”管理模式，对冬季混凝土施工进行全过程的质量管理。

2 质量管控常见误区及分析

2.1 混凝土添加防冻剂后是否可以不用保温养护

本工程位于毛乌素沙漠地带，寒冷的冬季长达数月，且早晚温差较大，为保证混凝土冬季施工质量，在进入冬季施工期间，就采用了-15℃的HK-PD复合型防冻剂，以确保负温环境下施工的混凝土在规定的养护条件下达到预期性能。

常见误区：认为添加-15℃防冻剂，在环境温度不低于-15℃时新浇筑的混凝土不需要任何保护措施也不会被冻坏。

实际情况：通过现场实验得出，添加-15℃防冻剂的混凝土暴露在-10℃的环境中表面即可冻结，养护7d后强度只增长3MPa,继续在此环境下养护，强度增长非常迟缓。因为混凝土强度形成的过程其实就是水泥水化反应的过程，冬季混凝土施工中掺入一定量的防冻剂，是确保混凝土中一直保持液相存在，不断发生水化热反应，使混凝土强度继续增长。而水泥水化作用的速度除与混凝土组合材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化，当温度升高时，水化作用加快，强度增长也快；可见冬季混凝土施工添加防冻剂主要是提高混凝土早期强度，降低混凝土内部水分的冰点，使浇筑的混凝土在终凝之前不容易发生早期冻害。因此，冬季混凝土在环境温度不低于防冻剂规定温度浇筑后仍需及时进行覆盖养护，防止表面失水过快或冻结，保存混凝土内部热量，促使混凝土在最短的时间内达到临界强度，避免混凝土早期冻害。

2.2 混凝土提高一个强度等级是否可以代替保温养护

常见误区：在冬期混凝土施工中，担心冬期施工的混凝土强度达不到设计要求，将混凝土强度等级在原设计基础上提高一个强度等级，作为混凝土冬期施工的防冻措施，以代替混凝土浇筑后的保温养护。

实际情况：这种认识是错误的，也是不可取的，不能将提高混凝土强度等级代替保温养护。原因如下：

（1）如果比原设计强度提高一个等级，就意味着混凝土配置强度的增加，所以配比中水泥用量也会随之增加。从经济角度考虑，对于整个工程来讲将增加额外的费用投入。

（2）冬期混凝土防冻措施的一个重要指标是混凝土温度降到规定温度时，混凝土必须达到受冻临界强度。如果比原设计强度提高一个等级，混凝土的受冻临界强度等级应按提高后的强度等级进行确定，虽然由于配置强度提高，因水泥用量增加和掺加外加剂等原因，早期强度会在一定程度上有所增加，但增幅不会很大，也不会达到降低受冻临界强度的目的，且提高混凝土强度等级后的临界强度标准也将有所提高。所以提高一个强度等级不可以作为保证混凝土冬季施工质量的一项措施[1]。

（3）若比原设计强度提高一个强度等级，混凝土早期水化热将加大，对于体积较大的混凝土，如果保温措施落实不到位，极易造成混凝土内部温度与外界温差过大产生温度收缩裂纹。

3 不同温度下的几种有效防冻措施

3.1 环境温度0~-5℃

应对混凝土外露面用塑料薄膜加一层黑心棉或麻袋等保温材料加以覆盖，如有雨雪天气再用彩条布等防雨材料进行整体覆盖，防止保温材料受潮。试验证明当日最低气温在0~-5℃时，入模温度可控制在10~15℃，采取此方法覆盖养护，对于小体积混凝土养护，3d强度可增长40%；对于大体积混凝土养护，3d强度可增长50%。

3.2 环境温度-5~-10℃

对于框架结构、竖向有一定高度的结构及建筑物，外围需用彩条布或帆布等材料进行围挡，起到挡风保温作用。通过现场试验证明，围挡后内部温度可比外部温度提高3~4℃，浇筑完成后对混凝土外露面覆盖一层塑料薄膜，然后再覆盖2~3层保温材料即可，如果在有条件的情况下，最好将施工面上部进行封顶。养护期间要派专人对围挡破损的地方进行及时修补防止“穿堂风”形成，混凝土养护3d强度可增长30%；对于其他结构及建筑物除用塑料薄膜及保温材料进行覆盖，再用塑料布整体进行覆盖，对于体积小一点的混凝土养护，3d强度可增长30%；对于体积大一点的混凝土养护，3d强度可增长40%。

3.3 环境温度-10~-15℃

新浇筑的结构及建筑物除按第2条有关内容进行落实外，还应在内部放置取暖设施，取暖设施应根据建筑面积及测温情况随时进行增减。此做法在本工程得到了广泛使用，取得了良好的效果；特别像框架结构，四周用彩条布围挡，内部加设取暖设施，板顶面用塑料薄膜及保温材料覆盖后，混凝土3d强度可达40%。

3.4 环境温度-15~-20℃

对于现浇结构体积小、便于采用暖棚养护的混凝土统一进行施工，同时添加防冻剂，采用“双保险”的形式以保证工程质量。对于框架主体结构混凝土工程，又是工程关键线路的节点工程，原则上环境最低温度必须高于防冻剂允许的最低温度方可施工，施工后，及时采用4~5层保温材料或用电热毯进行包裹覆盖养护[2]。

3.5 环境温度低于-20℃

建议停止所有混凝土的施工，此时已超出防冻剂的规定温度，在混凝土浇筑过程中极易造成混凝土结冰。

3.6 其它应注意事项

混凝土浇筑完毕后应先及时对其表面进行一层塑料薄膜覆盖，防止水分散失太快。事实证明，采取塑料薄膜覆盖处混凝土表面一直能保持湿润状态，其表面几乎没有裂纹产生，强度增长也较快；对于未采取塑料薄膜覆盖而直接用保温材料覆盖的混凝土表面由于失水过快，会产生一些干缩裂缝，强度也增长缓慢。

4 冬季混凝土质量管控重点

4.1 测温工作的落实

冬季混凝土工程施工及后期养护期间的测温工作尤为重要，测温记录数据是冬季混凝土质量控制及质量检查的重要资料，施工现场应根据测温记录情况及时调整保温措施，防止混凝土受冻。所以测温工作是我们检查现场养护工作是否满足要求，以及检验混凝土在解除养护前混凝土是否达到临界强度的重要依据[3]。

4.2 受冻临界强度的检测

混凝土早期受冻临界强度是确保冬季混凝土施工质量至关重要的一个节点，当混凝土温度降到规定的温度时，混凝土必须达到受冻临界强度，这时的测温工作也可以停止。要进行受冻临界强度检测，就必须制作与结构同条件的试块，待与结构实体同条件一般养护3~4d后（此天数是通过现场多次验证，通过合理养护后得出的天数），对试块进行抗压强度试压，检查其是否满足临界强度要求，如果达到临界强度要求，则可解除保温材料，否则要继续采取保温措施及测温工作，直至达到受冻临界强度。需要强调的是，现浇混凝土实体解除防冻保温措施不得以浇筑时间作为解除冬季保温措施的依据，必须以混凝土达到早期受冻临界强度为标准[4]。

4.3 混凝土后期养护工作

冬季掺入防冻剂混凝土工程的施工，重点是加强后期养护工作。混凝土终凝前其内部将不断产生水化反应，促使强度的增长，如果保温措施不到位，极易造成混凝土内部水分流失或结冰，这时混凝土内部水化反应将减缓甚至停止，那么混凝土强度也无增长，特别是施工完成后的第2天、第3天混凝土水化热达到最高时间段，应及时采取保温措施，防止混凝土内外温差过大产生收缩裂缝。所以必须重视混凝土的后期养护工作，施工单位应安排专人监护，在混凝土未达到受冻临界强度前应连续保温[5]。

4.4 同条件试块的管理工作

冬期施工中，严格按照相关规范要求进行试块留置，对于掺加防冻剂的混凝土应制作一组标准养护试块作为材料强度验收依据；制作一组“同养28转标养28”试块，作为强度验收依据；制作至少3组同条件养护试件，分别用于达到受冻临界强度时、拆模前、拆除支撑前试压，以便指导冬期施工。所以为了保证冬季混凝土施工质量，试块必须具有代表性，现场管理人员一定要落实同条件试块的养护条件是否与施工现场结构养护条件相一致。

4.5 混凝土搅拌站的管理

进入冬季施工阶段，首先从源头进行控制，即加强混凝土搅拌站的管理，为保证冬季生产过程中机械设备的正常运转，必须对其采取保温防冻措施。为了保证混凝土入模温度不得低于5℃，应优先考虑拌和水加热，如不满足要求才考虑骨料加热。对拌和水加热时，水温不宜超过60℃，如超过60℃，应改变加料顺序：将骨料与水先拌和、然后再加入水泥，以免造成水泥假凝，影响混凝土质量。

4.6 边角及不容易覆盖地方的保温措施

大多施工单位对于冬季混凝土施工责任性不强，对于保温层的覆盖敷衍了事，大面积容易覆盖的部位进行塑料薄膜及保温材料覆盖，对于边角及不容易覆盖地方往往由于覆盖难度较大，也就不采取任何保温措施，认为大面积已覆盖，边角部位也不会存在太大问题，此种想法是严重错误的。

5 冬季混凝土施工时严禁采取的方法

（1）冬季施工在傍晚或零下温度情况下，严禁对混凝土直接浇水养护，以免混凝土冻裂。混凝土表面层结冰后，更不能用热水直接浇到其表面，应采用其它升温措施，使表面冰块慢慢融化。

（2）混凝土浇筑前，应砌底清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，清理时不得用温水进行冲洗，用水冲洗后钢筋表面将会附着一层薄冰，影响混凝土与钢筋之间的握裹力。

（3）混凝土浇筑时严禁向罐车内浇水调整坍落度，以防造成局部水灰比过大，易造成结构部位出现裂缝和强度降低等现象。

（4）采用暖棚法施工时，严禁工人在内部休息，防止中毒。

6 结束语

冬季混凝土施工并不可怕，可怕的是各级管理人员管理意识淡薄，抱有侥幸心理，对冬季混凝土施工各项措施及要求不能落到实处，留下质量隐患，况且冬季混凝土施工质量事故具有隐蔽性和滞后性，即工程施工是冬季进行，然而大多数质量问题是在天气回暖后才暴露出来，而且这些事故处理难度大，轻者进行修补，重者返工重新浇筑，给工程带来巨大损失。所以，冬季混凝土施工期间，各级管理人员应引起高度重视，严抓现场各个施工环节，加强对现场的管理，督促将各项冬季施工措施落实到位，不走形式主义，不弄虚作假，只有这样才能保证混凝土质量达到预期的目标。