混凝土低温施工的控制措施

文|梁彬 (黑龙江建筑职业技术学院)

一、混凝土冻害形成的原因

混凝土浇筑后的强度形成是由于水泥水化作用的结果，而水泥水化作用的速度与混凝土本身组成材料和配合比有关，温度又是控制的关键点，当温度升高时水化作用加快，强度增长也较快；当温度降到0℃时，混凝土开始结冰，水化作用减慢，混凝土强度增长相应缓慢；当水完全结冰时水化作用停止，强度不再增长。所以混凝土施工应尽可能在高于5℃的气温条件下施工。而且水结冰体积就膨胀增大9%，就会产生膨胀应力，而膨胀应力通常大于混凝土早期形成的强度，这样就易使混凝土结构松散破坏，此外，钢筋是热的良导体，水结冰后就会在钢筋和碎石表面产生冰的颗粒，从而减弱水泥浆和骨料、钢筋的粘结力，影响混凝土的抗压强度，当冰融化后就会在混凝土内部形成空隙，这样就降低混凝土的密实度和耐久性。当昼夜平均温度在5℃至-5℃之间，为保证混凝土的质量，必须采取低温施工保证措施。且当昼夜平均温度连续5天低于-5℃时，应停止混凝土的浇筑施工。

二、混凝土冻害的影响因素

1、混凝土本身质量影响因素：水泥、外加剂、水灰比、含气量、配合比。

2、混凝土的工作环境条件影响因素：冻融温度、冻融速度。

3、混凝土施工因素：拌和、运输、浇筑过程、振捣、养护条件等。

三、低温施工中主要解决的问题

（1）如何在最短时间内使混凝土强度达到设计强度的40%。

（2）如何防止混凝土早期受冻。

（3）如何保证混凝土强度和耐久性。

四、低温施工采取的控制措施

混凝土冻害的因素是互相关联，互相制约的，这些因素综合起来决定混凝土冻融的程度和速度。应采取以下措施：

1、从混凝土组成设计上：

（1） 水泥的选择：

选择抗冻性能较高的普通硅酸盐P.O42.5水泥。该水泥较掺其它混合材料的硅酸盐水泥水化热大，早期强度高，这对提高混凝土早期抗冻有利。（2）掺入减水剂降低水灰比：

通过掺入减水剂，在达到相同的流动性及水泥用量不变的条件下，减少用水量。降低水灰比，即缩短达到龄期强度的时间，又有利混凝土后期强度的提高。

（3）掺入引气剂：

混凝土中掺入引气剂后，在混凝土拌合物中生成无数的微小、封闭的球型气泡，增加了水泥浆的体积，水泥浆包裹和填充集料和钢筋的空隙更充分，可明显改善混凝土拌合物的和易性。由于气泡的引入，混凝土受冻时，气泡还可以起到缓冲水结冰产生膨胀应力的作用，进而提高混凝土的抗冻性能，所以掺入引气剂是提高混凝土抗冻性的行之有效的重要措施。

（4）严格控制粗集料的质量：

选择级配良好的、针片状少、坚固性好、洁净的含泥量小的反击破碎石。粗集料在混凝土中占有相当大的比例，质量好的碎石无论对混凝土的性能、强度、耐久性都是十分有利的。碎石级配好对混凝土和易性有利；针片状少、坚固性好对混凝土的强度和抗冻性有利；洁净的含泥量小的碎石有利于界面结构的改善，增加碎石与水泥的粘结强度，使混凝土强度及耐久性明显提高。

（5）考虑混凝土的抗冻性能，经过混凝土冻融试验确定掺入了水泥计量1.2%的引气减水剂，减少水的用量，增加混凝土含气量，从而提高混凝土的抗冻等级。

（6）混凝土的配合比：

C30砼配合比：（中砂：石：水泥：水=662：1130：370：167 。外加剂：1.2%占水泥质量的比例）。

水灰比、砂率、含气量都对混凝土的抗冻性有影响，其中影响较大的就是水灰比，用水量越大游离水越多，孔隙就越多，密度就越小，因而就会降低混凝土的抗冻能力，低温进行混凝土施工时，一定要控制好水灰比，一般不宜超过0.5。

2、混凝土搅拌得均匀，有利于提高混凝土强度和抗冻性。因此必须采取用机械搅拌，一定要搅拌到混凝土混合物的颜色均匀一致。在浇捣时避免过振与漏振，不允许产生分层离析泌水现象，如果出现泌水，应设法排除，以免破坏混凝土的整体结构，影响混凝土的强度和抗冻等性能。

3、混凝土的运输时间尽可能缩短，运输的罐车要有保温措施。

4、由于气温较低，水泥的水化反应迟缓，致使浇捣作业过后很长时间（一般5小时之后）初凝。混凝土浇筑后，在涵洞外部支塑料大棚，塑料布和毡子覆盖使水化热量蓄保起来（刚浇筑的混凝土塑料布放到底层，毛毡子放上层，再盖一层五彩布）以减少热量失散。特别值得注意的是，因钢模板散热快、致使混凝土易结冰。因此，大棚封闭良好，减少空气对流，保证棚内温度不低于5℃。

5、大棚内保持一定的湿度，湿度不够时，应向混凝土面及模板上洒水。

6、在混凝土强度达到设计强度的40%前，混凝土不得受冻。7、低温施工时，应制定防火、防冻、防煤气中毒等安全措施，并做好气温预报的收集工作,遇到阴雪天气或冷空气入侵，应暂停混凝土的作业，待气温回升后再作业。