简论低温环境道路桥梁施工中的混凝土浇筑

崔志辉

（中铁四局集团第七工程有限公司安徽合肥　230022）

简论低温环境道路桥梁施工中的混凝土浇筑

崔志辉

（中铁四局集团第七工程有限公司安徽合肥230022）

混凝土浇筑品质的好坏将对道路桥梁的最终施工建设质量产生联系，本文通过详细阐述低温环境下混凝土施工的特点和难点及其对混凝土性能的影响，分析了低温环境下道路桥梁施工中混凝土浇筑技术。

低温环境；道路桥梁；施工；混凝土；浇筑

引言

混凝土作为最广泛使用在道路和桥梁建设的过程中的、且需求最大的建筑材料。混凝土浇注质量的高低将直接影响最后的道路和桥梁的建设质量。在道路和桥梁的建设通常是在一个寒冷的冬天的环境中，混凝土温度敏感材料需要受到重视，在浇筑过程中不仅在混凝土运输的过程也需要相应的保护措施，严格控制内部温度，确保混凝土的使用性能不受影响，以避免因工期延误而造成的损失的经济和社会效益。所以，我们必须高度重视混凝土在不同温度条件下的铸造技术，进一步改善低温环境混凝土在桥梁施工技术的探索。

1　低温环境下混凝土施工特点和难点

1.1低温环境下混凝土浇筑特点

水泥水化过程除了外部水灰比的影响下，水泥质量受环境温度影响外，混凝土浇筑质量仍受制于温度。一般，外界的温度越高，越快水泥的水化硬化，相应的混凝土强度会增加。另一方面，低温混凝土水化的外部环境将放缓。

1.2低温环境下混凝土浇筑难点

混凝土施工的重点在于怎样保证建筑工程的质量，主要是混凝土的强度。要避免质量安全问题，水泥水化反应的混凝土材料是影响混凝土强度的主要因素。而水化反应有关施工环境温度降低，减少水化反应的活性也会慢下来。当温度低于冰点时，将停止水化反应，从而提高水化反应，该过程是低温环境下混凝土施工的一个关键环节。混凝土养护过程中，当温度低于零度时，开始冻结时混凝土体积膨胀，可能损坏内部结构。这必须采取某些措施进行低温环境下的混凝土施工，同时，创造温度养护环境避免低温环境下混凝土失水，以免影响道桥工程项目的质量。

2　低温条件对混凝土性能的影响

①低温条件对混凝土强度的影响。低温条件下可以减少水泥水化速率，会影响混凝土的强度。如果刚浇筑混凝土在冻结或者温度在-10℃左右时，水泥水化的发展将停止。如果凝固后，混凝土的抗拉强度还没有达到能承受冻结膨胀力即受负温度效应，将造成冻胀裂缝。混凝土将导致不可恢复的不规则裂缝。而且刚浇筑的混凝土强度将在24h内损失（如果遭受冷减少28d抗压强度的一半，同时会导致减少混凝土表面剥落和耐用性）。②低温条件对混凝土体积稳定性的影响。对于混凝土结构在低温条件下，降低表面温度的速度比内部更加明显，导致一个更大的温度梯度和热应力，会造成混凝土的抗拉强度不足以抵抗温度应力，而且混凝土表面会产生不规则的可见或不可见的裂缝。不可逆转的载荷将逐步扩大分散，慢慢进入混凝土内部通道。正是这些裂缝的存在使得混凝土的长期耐用性大大降低。③低温条件对混凝土抗冻耐久性的影响。混凝土的抗冻耐久性，首次经受冻融循环的具体年龄，但混凝土抗冻性能的影响在早期年龄和遭受反复冻融循环的成熟不存在线性比例关系。具体和真实的抗寒性与混凝土抗冻耐久性，混凝土的抗拉强度和孔隙度补水后，浇注的混凝土在很短的年龄内如果遭受负温度效应，将会可能是因为尚未达到足够的抗拉强度和内部孔隙在高度饱和状态，冻融循环造成的性能下降，这同时是不可恢复的。

3　低温环境下道路桥梁施工中的前期准备工作

低温环境下，道路和桥梁的建设做数据收集、编制文件和质量审计和其他准备工作在收集数据的过程中，需要掌握当地的相对较低的气温变化、掌握当地最大的风和雪、最低温度和时间等各方面的低温气候信息，认真、仔细严格按照冬季施工标准，在我国道路、桥梁的施工建设中，所需的材料和设备准备应该紧密关注天气变化，并及时调整施工计划，提高施工效率。此外，由于市场经济的滞后，使得相当多的假冒伪劣建筑材料销售，造成巨大的潜在的安全问题。如，道路和桥梁在低温环境下施工过程中，低温条件同时也会直接影响性能。如建设单位没有及时检查混凝土的各种物理性能，将难以保证链接的顺利进行，各部门根据实际情况设置完整的审计系统，避免各种施工问题的发生。

4　低温环境下道路桥梁施工中混凝土浇筑技术分析

4.1混凝土的运输与加热技术

①在低温环境条件下，混凝土施工中将遇到的环境问题是：混凝土运输过程中低温冻害。所以，之前需要考虑混凝土浇注温度。在这一个过程中，必须特别注意细节，以避免运输过程中的运输问题。另外，在混凝土浇筑时，其他杂质混入混凝土，浇注质量也会受到影响。②通过搅拌或者其他保温措施在运输过程中，为避免温度变化引起的长时间运输、损伤混凝土的质量，在低温的环境下道路和桥梁的建设，最常用的加热技术大致涉及：变压器的电加热、蒸汽加热技术。电加热技术对混凝土搅拌使用变压器的力量，为了防止混合站热可以配合一些具有保温设施的蒸汽加热措施。这里大致指的是使用蒸汽锅炉维护正常的换热，当混凝土浇筑混凝土时，生产提供一个相对恒定的温度，将低温环境下，对混凝土浇筑质量的影响降到最低。

4.2严格控制混凝土材料的质量与配比

为了改善道路和桥梁建设，在低温环境下的混凝土施工质量的浇筑技术是保证所建设的道路和桥梁建筑质量的基本前提，必须严格控制混凝土材料的质量，从原材料的选择是非常重要的。水泥必须以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥为主。除此之外，必须进行批量检验混凝土骨料质量的选择；还应注意不涉及活性物质，以避免水化反应过程中的水化反应和骨料影响。此外，低温环境建设必须注意水的和选用，严禁小型污水或者pH值为酸性地水。在确定用于浇筑混凝土的材料时，可以在混凝土材料的配合比中适当加入引气剂。在混合的过程中，增加一部分混凝土的体积，以减少混凝土内部凝聚力，提高混凝土保水性和混凝土的流动性。

4.3提高混凝土浇筑与振捣技术

在振动的过程中，为了确保桥梁施工现场基本要求的密实度，检查钢筋和模板支持可能改变，尤其应注意在浇筑的过程或大量的解决模板的转变等等。等低温环境下道路和桥梁混凝土浇筑工作完成后，需要检查斜板混凝土的增厚。如果发现零部件清洁，及时清理，应注意在振动的过程中保持振动杆上下抽动，振动后确保混凝土的密实度。在振动的过程中，严格按照规则操作振动施工，以混凝土表面没有明显的水槽或气泡做统一要求。

图1　低温混凝土振捣

4.4低温条件下混凝土浇筑施工的对策

（1）蓄热法。具体做法是利用水泥的水化热及加热原材料的热量，在混凝土浇筑后，用适当的保温材料覆盖，以避免热量迅速消散，从而缓迟混凝土的冷却速率，让它在低温下硬化达到受外界温度影响而强度达到不受冻的目的（如图2）。

（2）掺外加剂法。外加剂有两大种：①抗冻剂它使混凝土在低温条件下，持续硬化而免被冻害而保证混凝土的水分，免受冻结而使凝结硬化；②早强剂、速凝剂早强剂。它使混凝土早期强度快速增长，在冻害前满足目标强度。另外，速凝剂让混凝土迅速凝结硬化、初始强度高，大致均用于喷射混凝土及滑模施工。

（3）外部加热法。经由加热混凝土四周的空气，把热量传给混凝土，或者直接对混凝土加热使混凝土处在低温环境下，可以正常硬化用蒸气，让混凝土在湿热环境下进行硬化。

图2　综合蓄热施工

5　结语

随着国民经济的提升使得路桥工程建设持续增加，而目前又出现了大量的新材料，因而，则就更必须着重关注提升施工材料的性能。另外，在施工过程中必须着重关注混凝土材料的性能检测，对每一个低温环境下，采取措施处理以保证道路和桥梁施工的顺利进行，把混凝土的外观及内在质量充分显现出来。

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