混凝土冬季施工技术质量探讨

崔源清　王凤权

摘要：随着国家基础建设的逐步加强，冬季施工在所难免，而如何有效控制混凝土冬季施工质量，势在必行。基于混凝土特点，阐述了冬季条件下，混凝土强度的影响因素，分析了混凝土冬季施工通病，提出了控制其冬季施工质量的技术措施。

关键词：混凝土 冬季施工 质量 控制

混凝土强度，是其组成中的水泥与水进行水化反应的结果。水泥水化作用的速度不仅与混凝土本身组成材料和配合比有关，而且与温度的高低息息相关。随着温度的降低，水泥与水的化学反应相应减缓，在4—5℃ 时更是如此。因此，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键因素。

1.冬季条件下混凝土强度影响概述

一般来讲，混凝土工程施工包括配料、搅拌、运输、浇注与养护等过程，《建筑工程冬期施工规程》中规定,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工,在工程建设施工过程中,受自然气候的影响,加之工程建设的进度需要,有时不可避免的要进行冬期施工,若采取的措施不当,会给施工的工程带来不利的影响,极易给工程质量造成隐患或出现质量事故,所以混凝土路面应尽可能在高于5℃的气温条件下施工。鉴于强度增长主要靠水化作用,而当水结冰时,水化作用终止,同时水结冰时,体积会膨胀,促使混凝士结构松散破坏，其强度具体影响原因分析如下：

1)水结冰后体积增加9％，混凝土内游离水分多，则冻胀应力就愈大，然而冻胀了的体积在解冻后不会缩回去，而是保留了下来。因此，新拌的混凝土受冻后孔隙度显著提高。如果孔隙率增加至15％，强度就会下降1O％。当冻胀应力大到了产生裂缝时，混凝土结构受到破坏，强度就不会再增加了。

2)骨料表面，有一层水膜或水泥浆膜，在受冻后，其粘结力受到严重损害，解冻后也不能恢复。实践证明，如果粘结力完全丧失，强度将降低13％。

3)结冰与溶解过程中，伴随着水分转移的现象，而受冻时由于混凝土表面温度低，先结冰产生冻胀压力把水分挤向混凝土内部。溶解过程中外部先溶解内部应力大，又将水分向表面挤压，水分反向迁移，由于水分体积的反变化，使混凝土各组分的相对位置发生变化，这对强度还很低的新混凝土很容易造成结构性裂纹。

2.冬季条件下混凝土施工通病

通常来讲，关于冬季条件下混凝土施工通病主要表现为三种：结构通病、裂缝通病以及表面通病。

1)结构通病：水分转移和结构疏散的混凝土，其基本特征为：表面呈冰晶、土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑。同时由于混凝土内部压力、温差、湿度差，使水分自边缘向中心移动造成空隙。

2) 裂缝通病：由于钢筋的氧化锈蚀伴随体积膨胀，致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝。水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂。混凝土内部水分由边缘向中心移动，都会形成压力也将引起轴向裂缝。

3) 表面通病：一般指表面起灰，即以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，骨料裸露为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，离析，泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。

3.混凝土冬季施工质量控制措施

预防混凝土早期冻害的常见措施主要有两种方法：1）早期增强：即使用早强水泥或超早强水泥,掺早强剂或超早强剂,早期保温蓄热,早期短时加热等提高混凝土的早期强度,使之尽早达到混凝土受冻临界强度。2）改良混凝土的内部结构：即排除多余的游离水,或掺入减水型引气剂, 增加混凝土的密实度来提高混凝土的抗冻能力。必要时可掺防冻剂,降低混凝土的冰点温度。

3.1混凝土基本控制要点

新浇筑的混凝土倘若遭冻，其物理力学性能必然下降（抗压强度约损失50%，抗渗等级降低为零，混凝土与钢筋的粘结力也有大幅度的降低），因此遭受过冻害的混凝土不仅力学强度直接降低，而且耐久性能严重受损。冬季施工的混凝土，为了缩短养护时间，一般应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号不宜低于32.5Mpa，每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg，水灰比不应大于0.6，并应加人早强剂。为了减少冻害，应配合比中的用水量降低至最低限度，即加入减水剂控制坍落度，其中应优先选用高效减水剂。为了防止钢筋锈蚀，在钢筋混凝土中，氯盐掺量不得超过水泥重量的1%。掺氯盐的混凝土必须振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。

3.2施工控制措施

1）低温混凝土的拌制

拌制混凝土时所采用的骨料必须清洁,不得夹杂冰雪冻结块等其它宜冻裂物质。在加热水法拌制混凝土时,水箱四壁用120mm砖砌体砌筑围护以提高水温,混凝土施工期间每隔半小时测量一次环境温度、混凝土入模温度及水温,并做好详细记录。当梁板中的冰雪冻块存在时必须保证混凝土浇筑之前将其熔化并将水放掉;保证无冻块,混凝土在浇注过程中在模板以下间隔6m设一火盆对模板底部进行烤烘,即从混凝土浇筑时间开始制混凝土浇筑完成72小时内不间断烤烘。同时操作人员必须注意防火措施!

2）混凝土的浇筑

在多跨刚架的连接横梁中，当刚架支柱的高度与横梁截面高度之比（H/S）小于15时，则宜采取以下方法：梁的混凝土浇筑与加热应分段进行，段之间的间隔长度不应小于1/8梁的跨度，也不得小于0.7m。在浇筑的混凝土冷却至15℃以下时，间断处可用混凝土填实并加热养护。若分层浇筑厚大的整体式结构时，在已浇筑层的混凝土温度，以及在未被上一层混凝土覆盖前，不应低于计算规定温度，且不得低于2℃。当预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前，必须预热浇灌部位的混凝土，并宜采用热的混凝土、水泥浆或砂浆，浇灌后在正温下养护到强度不低于15MPa。

3）混凝土的养护

冬季浇筑的混凝土，当在正温转入负温养护前，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%，对于C10以下的混凝土不得小于5MPa。采用的保温材料如草袋、麻袋等，均应保持干燥。◆

参考文献：

[1] JGJ104-97, 建筑工程冬期施工规程[S].

[2] 田有国等. 水工混凝土抗冻理论及其应用中的冬季施工措施和要求[J]. 黑龙江水利科技, 2008,36(4):177-177.

[3] 孟胜国等. 混凝土冬季施工技术及温度控制[J]. 建筑技术开发,2006,33(6):75-76.