混凝土冬期施工探讨

张建南

（广东省肇庆市鼎湖区工程技术学校，广东 肇庆362070）

1 引言

混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而其使用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点扩展了其使用范围，不仅在各种土木工程中使用，在造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等方面，混凝土也是重要的材料。

冬季施工时，因为气温降低造成部分工程建设工作无法进行，因此国家颁布了《建筑工程冬期施工规程》法规。冬期施工一般是指连续5d日平均气温低于5℃时进入冬期施工；东北的北部一般有5～6个月的冬期施工期间，大概在10月中旬到4月中旬；根据《建筑施工手册》中的气象资料，哈尔滨冬期施工期间为10月18日～4月14日，牡丹江为10月16日～4月13日，齐齐哈尔、佳木斯等在时间上相差不多，伊春则偏长；至于冬期停工还应看工程的具体情况，一般有3个月左右的时间，如果室内工程就短些，一般1～2个月。

混凝土所以能凝结、硬化并获得强度，是由于水泥和水化热作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下主要取决于温度，温度越高，强度增长也越快，反之则慢。当温度降至0℃以下时，水化作用基本停止，温度再继续降至－4～－2℃，混凝土内的水开始结冰，水结冰后体积膨胀8%～9%，在混凝土内部产生冰晶应力，使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹，同时减弱了水泥与砂石和钢筋之间的粘结力，从而使混凝土强度降低。

2 混凝土的冬期施工方法

2.1 砼的拌制

2.1.1 蓄热法

蓄热法是将混凝土组成材料（水泥除外）进行适当加热、搅拌，使浇筑后具有一定的温度，混凝土成形后在外围用保温材料严密覆盖，利用混凝土预加的热量及水泥的水化热量进行保温，使混凝土缓慢冷却，并在冷却过程中逐渐硬化，当混凝土冷却到0℃时，便达到抗冻临界强度或预期的强度。

蓄热法保温选用导热系数小、就地取材、价廉耐用的材料，如稻草板、草垫、草袋、稻壳、麦秸、稻草、锯末、聚苯乙烯板凳，并要保持干燥。保温方式可成层或散装覆盖，或做成工具式保温模板，在保温时再在表面覆盖（或包）一层塑料薄膜、油毡或水泥袋纸等不透风材料，可有效的提高保温效果，或保持一定空间气层，形成一密闭的空气隔层，起保温作用。

蓄热法具有方法简单不需混凝土加热设备、节省能源、混凝土耐久性高、质量好、费用较低等优点，但强度增长较慢，一般适用于不太寒冷的地区（室外最低气温在－15℃以上）、厚大结构（表面系数不大于5）等。如选用适当的保温材料，掺外加剂以及附加其他措施，表面系数大于5的结构，气温高于－20℃亦可以使用，对于地下的混凝土结构和大型设备基础更为适宜。

2.1.2 掺外加剂法

在混凝土中掺入一定量外加剂（或用负温硬化水溶液拌制混凝土），把混凝土浇筑于普通模板中，在养护过程中，不需采取加热措施，仅作保护性遮盖，就能使混凝土在负温条件下继续硬化，达到要求的强度。

掺外加剂的作用，就是使之产生抗冻、早强、催化、减水等效用，降低混凝土的冰点，使之在负温下加速硬化以达到要求的强度。掺外加剂法具有施工简便、使用可靠、加热和保温方法较简单、费用较低等优点，但混凝土强度增长较慢，适用于截面较厚大的结构及一般低温（－10～0℃）和冻结期较短的情况下使用，在严寒条件下，可与原材料加热、蓄热法以及其他方法结合使用。

砼搅拌站严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产，不得擅自修改配合比。搅拌前先用热水冲洗搅拌机10min，搅拌时间为47.5±2.5s（为常温搅拌时间的1.5倍）。搅拌时投料顺序为石、砂、水、水泥和掺合料、外加剂。生产期间，派专职负责骨料仓的下料，以清除砂石冻块。保证水灰比不大于0.6，从拌和水中扣除由骨料及防冻剂溶液中带入的水分，严格控制粉煤灰最大取代值。搅拌站要与气象单位保持密切联系，对预报气温仔细分析取保险值，分别按－5℃、－10℃和－15℃对防冻剂试验，严格控制其掺量。必须随时测量拌和水的温度，水温控制在50±10℃，砂子温度控制在20～40℃，保证水泥不与温度不小于80℃的水直接接触。保证砼的坍落度不超过200mm。

2.2 混凝土的运输

泵送砼的管道采取保温材料包裹，保证砼在运输中，不得有表层冻结、砼离析、水泥砂浆流失、坍落度损失等现象。保证运输中砼降温度速度不得超过5℃／h，保证砼的入模温度不得低于5℃，严禁使用有冻结现象的砼。

2.3 混凝土的浇筑

遇下雪天气绑扎钢筋，绑好钢筋的部分加盖塑料布，减少集雪清理难度。浇筑砼前及时将模板上的冰、雪清理干净。做好准备工作，提高砼的浇筑速度，并在砼泵体料斗、泵管上包裹阻燃草帘被。

2.4 混凝土的养护

养护措施十分关键，正确的养护能避免砼产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。在冬施条件下必须采取冬施测温，监测砼表面和内部温差不超过25℃。

2.4.1 电热法

混凝土浇筑后，在混凝土表面或模板外面覆以柔性电热毯，通电加热养护混凝土。

2.4.2 蒸汽加热法

蒸汽加热法是利用低压饱和蒸汽（不高于0.07MPa，湿度90%～95%）对新浇筑的混凝土构件进行加热养护。

蒸汽加热法有蒸汽养护窑法、气套法、毛细管模板法、热拌热模法和构件通气法等。

（1）蒸汽养护窑法是在结构或构件周围用保温材料（木材、砖、篷布等）加以维护，构成密闭空间（蒸汽窑）或利用坑道、地槽上部遮盖，四周用土或砂压严，然后通入蒸汽加热混凝土。该方法施工方便简单、养护时间短，但蒸汽耗用量大，适用于现场预制数量较多，尺寸较大的大、中型构件或现浇地面以下墙、柱、基础、沟道和构筑物等的加热养护

（2）气套法即在构件模板外再加密封的套版，模板与套版间的空隙不宜超过150mm，在套版内通入蒸汽加热养护混凝土。此法加热均匀，但设备复杂，费用大，只在特殊条件下养护水平结构的梁、板等。

（3）毛细管模板法是在混凝土木模板内侧沿高度方向开设通常的同期沟槽，即利用所谓“毛细管模板”，将蒸汽通在模板内进行养护。此法蒸汽用量少，蒸汽量在400～500kg／m3，利用率高、加热均匀、温度易控制，养护时间短，但模板制作较复杂，耗料多，费用大。

（4）热拌热模法是采用特制的空胎式模板，或在构件胎膜内预埋3～4根430mm蒸汽排管，用纤维板或硬质泡沫塑料板封闭，同期加热混凝土，或仅在模底通入蒸汽，自下而上加热构件，使其均匀受热，再加上热拌骨料蓄热，使混凝土强度快速增长，该方法可在严寒（－30℃）条件下使用，加热均匀，能节约能源，缩短生产周期，适用于有条件的现场预制构件和中、小型低碳冷拔钢丝预应力构件使用。

（5）构件内部通气法，在构件内部预埋外表面涂有废机油隔离剂的钢管或胶皮管，浇筑混凝土后隔一定时间将管子抽出，形成孔洞，然后再孔洞内插入短管或排管通入蒸汽加热混凝土。构件加热一般可不保温，但低于－10℃时，为避免温差过大，减少热损失，表面应采取简单的维护保温措施。混凝土加热时温度一般控制在30～60℃，待混凝土达到要求强度后，用砂浆或细石混凝土灌入通气孔加以封闭。此法施工简单，热量可有效利用，节省蒸汽（200～300kg／m2）、燃料、设备，但加热温度不够均匀，适于加热预制多孔板及捣制柱、梁等构件。

采用妥善的养护方法，防止早期受冻是保证混凝土冬季施工质量的关键。一般应根据气温情况、结构特点和现场能源条件抉择。当最低气温不低于－15℃，结构的表面系数（表面积和体积之比）不大于5的地面或地下工程，宜采用蓄热法；结构的表面系数在5以上，要求获得早强，且电力供应条件较好者，可采用电热法；结构的表面系数较大，如柱、梁、板等且有充裕蒸汽可资利用时，可采用蒸汽法。此外，对于预制混凝土构件接头、墙板拼缝以及现浇圈梁等，也可采用远红外线或电磁感应的加热方法取得早强的效果。不论采取何种养护方法，都要注意所用水泥的适应性，进行热工计算，加强保温防风，并控制人工加热的升温、恒温、降温速度，以免混凝土受冻或干裂。

2.5 拆模

将试块及时送交试验室，进行试块强度检验。当砼未达到受冻临界强度均不得拆除保温加热设备。砼冷却到5℃，且超过临界强度并满足常温砼拆模要求时方可拆模。砼温度通过温度计来测定；可通过3d同条件试验与4MPa时，柱模板轻轻脱离砼，继续养护到拆模。工长根据试验结果填写砼拆模申请，报项目总工程师和相关人员批准，重点部位或有特殊要求的结构拆模要特加批准。

3 结语

混凝土施工是现今过程中最常见的，现浇钢筋混凝土结构也具有强度高、整体性好、抗震能力强等特点，所以做好冬期施工尤为重要。

闲置不用情况，供暖系统会同样进行供暖，而不能进行个体调节和管控，长期如此的话，也容易造成资源的浪费。

（1）结合冬季施工特点，认真分析本地区冬季施工易发事故类型、原因，辩识查找各类重大事故隐患及安全生产管理中的薄弱环节，对本地区重大事故危险源真正作到心中有数并进行重点监管。强化上级对下级的层级监督和工作检查，加强对安全责任落实情况的监督检查，狠抓各项措施的执行和落实。

（2）突出重点，强化施工企业和施工现场的安全管理。一是认真制定针对性强的冬季施工安全措施，开展冬季施工安全生产知识的宣传、教育和培训，提高作业人员的自我防范意识和安全操作技能。二是根据气候变化，灵活安排不同工种工作，在遇到大风、雨、雪等恶劣天气时应立即停止室外作业，及时清除施工现场的积水、积雪，在采取有效的防冻、防滑措施后方可进行正常施工。监理单位应严格把关，消除发生高处坠落事故的隐患。三是加强作业人员生活区的管理，严禁将未完工工程的地下室作为住宿场所，工人宿舍取暖设施应设专人管理，严禁明火取暖和乱拉、乱接电器，严防烟气中毒、火灾和触电事故。四是加强对室内防水工程、装饰装修工程中进行焊接等明火作业的管理，对各类易燃、易爆物品要严格管理，合理有效配置消防器材，严防发生火灾、爆炸事故。

［1］刘英明.主体结构施工［M］.北京：机械工业出版社，2009.

［2］程和平.建筑施工技术［M］.北京：化学工业出版社，2009.

［3］徐江柳.土建专业岗位人员基础知识［M］.北京：中国建筑工业出版社，2010.