寒冷地区冬季混凝土施工质量控制

赵晶晶

(许昌市勘察设计院有限公司，河南 许昌 461000)

寒冷地区冬季混凝土施工质量控制

赵晶晶

(许昌市勘察设计院有限公司，河南 许昌 461000)

经济的飞速发展，我国目前处在大范围的基础设施建设阶段，建筑业是国民经济的重要行业，然而处于北方寒冷地区的北方，每年的寒冷季节长达3～6个月，鉴于工期的要求，冬季混凝土工程的施工在所难免。然而，冬季混凝土施工的质量如何保证是困扰建筑界的难题。本文通过对工程的实际情况分析，对混凝土的冬季施工原理和实施方法等进行研究。以冬季混凝土的受冻机理和施工难点为切入点，分析了实际施工中相关控制措施。并研究总结出施工过程中从施工工艺到质量控制方面的技术措施和质量控制要点，为避免冬季混凝土工程发生冻害，保证工程质量提供了相应的理论依据。

冬季；混凝土施工；技术难点；质量控制

0引言

近几年来，我国经济的发展迅速，城镇化建设规模日益扩大，在全国建筑业建设规模持续增长的环境下，为满足工程进度需求，北方冬季气温异常寒冷的地区也必须在冬季进行混凝土工程的施工，然而温度过低容易造成混凝土现浇构件的早期冻害，对建筑的安全性和耐

久性都会产生不良影响。但是如果冬季暂停施工，则会大大地延长了施工周期，所增加的项目运转资金和管理成本数额巨大。除此之外，北方地区寒冷季节长，长期在负低温、大温差、降雪以及反复的冰冻的情况下施工，也会造成质量事故。混凝土工程中大部分的工程质量事故都发生在冬季。寒冷地区的混凝土结构物，不可避免的会受到不同程度冻融破坏，因此，提高混凝土的抗冻性是维持冬季混凝土高强度和高性能的关键所在，研究其施工控制方法具有重要意义。

1.冬季混凝土施工原理和技术难点

1.1 冬季混凝土施工原理

混凝土拌和物在浇灌后逐渐凝结和硬化，达到最终强度，是水泥的水化作用的结果。水化速度除了混凝土的材料和配合比有关外，温度的改变对其影响更大。水化作用随着温度的升高加快，混凝土的强度也随着增长;但是当温度降低到 0℃时，由于混凝土中的水逐渐由变为冰，参水化作用的水减少了，水化作用就会减慢，强度增长也会跟着变慢。当存在于混凝土中的水完全变成冰，水化作用停止，强度增长也会停止。由于水变成冰后的体积会增大，将会产生冰胀应力，使混凝土受到不同程度的破坏从而降低了混凝土强度。此外，冰会在骨料和钢筋表面产生颗粒的冰凌，降低骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。冰的融化，又会在混凝土内部形成空隙，使混凝土的密实性及耐久性降低。

1.2 冬季混凝土技术难点

难点一是，如何把握混凝土的最短养护龄期。混凝土达到自身的抗冻临界强度以后的28d 标准强度不会明显降低，因此，最短的养护龄期需要大于临界强度达到的时间；难点二是，混凝土早期冻害如何防治。防治早期冻害最简单的方法是蓄热和防护，这些方法能够使混凝土在冬季低温情况下保持水化作用，关键问题是在临界强度到达之前有效避免混凝土冻害的发生。难点三是，混凝土繁复冻融后的强度和耐久性如何满足要求。混凝土早期一次受冻和反复冻融对于后期强度和耐久性都有较大的影响，抗压强度和抗渗性能指标都有大幅度的降低，做好冬季施工工程的养护至关重要。

2冬季混凝土施工的质量控制分析

2.1 抗冻混凝土的配合比

冬季混凝土施工中，混凝土配合比的设计需要根据建设工程情况和施工环境的气温条件，充分考虑混凝土施工工艺和养护措施，从而设计出恰当的混凝土配合比。冬季混凝土强度增长慢，应尽量选用快硬水泥，条件不允许的情况下可选择425号以上的硅酸盐水泥。此外，冻害是由于拌合水结冰造成，因此，减少混凝土中的含水量，可以有效减少冻害程度。用水量可以减少可以可以通过级配良好的粗骨料实现，还有，在拌制混凝土过程中掺入减水剂、早强剂、防冻剂等外加剂对养护效果关系极大，但是要严格控制加入外加剂的计量。

2.2 混凝土冬季施工措施

冬季混凝土施工，为了防止冻结，会对混凝土拌合物的温度以及各种组成材料进行加热。加热的温度需要经过计算并且在工艺设计中确定。水泥使用时需要保持 5℃以上温度，通常储存在暖棚内。砂石的堆场地面设计排水坡度，并且表面用帆布覆盖可以有效防止冻结。在搅拌混凝土时，含有冰雪冻块的骨料应该事先加热至融解，加热水是有效地提高拌合物的温度的方法，热水温度不宜超过 80℃。当水温超过 80℃时，水泥会发生假凝或形成团块，此时需要调整投料顺序使水分与骨料预拌，降温后再投入水泥开始正式搅拌。在混凝土浇筑时，需要清扫附着在模板、钢筋上的冰雪污垢。在振捣密实混凝土以后，应立即用塑料薄膜覆盖裸露表面。不能在冻结的地基上浇筑混凝土，在冻胀性的地基上浇筑混凝土要事先对地基加热并保温。

3混凝土冬季养护措施

经过一定程度养护的浇注以后的混凝土早期抗冻能力，此后受冻将不会产生不利影响。因此，应根据工期、现场条件、环境温度等需求提高混凝土受冻前的养护程度。

3.1 正温养护

正温养护指的是，在0℃以下的环境下，通过各种技术手段，使混凝土浇筑之后保持正温一段时间，直至具有早期抗冻能力再冷却至 0℃以下。除了原材料、搅拌站、运输工具等都需要保温之外，必要时需要对钢模板和施工缝处的原有混凝土进行预热。为了节能和加速硬化，结构物周围均须用保温材料围护。混凝土采用正温养护工艺时，最高温度在 40℃～50℃之间为宜，不宜超过 80℃。正温养护工艺包括蓄热法、暖棚法、电热法以及蒸汽加热法等。

3.2 负温养护

负温养护是指将原材料做预先加热处理，保证混凝土浇筑完成时的温度在 5℃以上，再在拌合物中掺入防冻剂使混凝土慢慢冷却，混凝土就在负温中硬化。为了避免脱水和防止霜雪侵袭，浇筑后的混凝土表面用塑料薄膜覆盖。负温养护工艺简单，节能但是强度增长较慢。

3.3 综合养护

混凝土的综合养护是通过人工加热或者蓄热保温，使混凝土在浇筑后的1d～1.5d内保持正温养护阶段，终凝后温度才降至 0℃以下，再逐渐与环境温度平衡。基本做法是：在混凝土的拌合物里加入小计量的防冻剂，并对原材料预先加热，对搅拌站、运输工具等做保温处理。

4受冻混凝土的处理

冬季混凝土施工时，除了应该采取相应的措施，降低混凝土的冻胀对施工质量的影响之外，在施工过程中也不可避免会遇到受冻混凝土的处理。受冻的混凝土强度变低，抗渗性能也会变差，应进行适当的处理使其满足设计要求。受冻混凝土的处理需要根据其受冻的程度、受冻状态、受冻位置、受冻数量等分别进行应用。

第一，在混凝土表面或局部受冻的情况下，可以根据混凝土回弹或人工敲凿判断混凝土实际受冻程度。有抗渗要求的混凝土，应当先清除受冻层，清除之后，环氧脂涂抹在受冻表面，再浇筑加固混凝土。

第二，对于掺有外加剂的混凝土，因养护不当受冻，如果受冻面积不大时候，可采用一定上文中的相应的养护措施，待环境气温回升后，强度自然会提高，但是如果受冻面积较大，则须凿除重新修补。

第三，在薄壁结构或断面较小的结构中易发生冻混凝土的全冻，遇到全冻的情况，强度无法达到设计强度 50%时，必须拆除。如果强度可达到设计强度的80%，可根据上文描述进行一定的加固处理。

5结束语

同一个工程可以选择若干个冬季混凝土施工的方法，在实际的工程中想要工作最佳效果需要综合的考虑冬季混凝土施工的综合情况，对施工和质量控制方法进行合理有效的选择。在施工过程中，我们应该根据情况从混凝土的质量控制方面入手，避免工程发生冻害，确保工程质量，加快工程进度。

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