冬季混凝土施工防冻剂的应用与质量控制

文/常健 大连亿利混凝土搅拌有限公司 辽宁大连 116400

冬季混凝土施工防冻剂的应用与质量控制

文/常健 大连亿利混凝土搅拌有限公司 辽宁大连 116400

本文就冬季混凝土施工中防冻剂的作用，以及如何正确的使用防冻剂进行了论述，并且就如何在冬季施工中加强混凝土的质量控制措施进行探讨，从而来确保工程的施工质量。

混凝土；防冻剂；冬季施工；质量控制

1、引言

随着建筑工程的快速发展，由于受工期制约，许多工程的混凝土冬季施工时不可避免的。根据JGJ104《建筑工程冬期施工规程》规定，当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时，即可进入冬季施工阶段，当室外日平均气温连续5天稳定高于5℃时，即可解除冬季施工。混凝土防冻剂的研制开发也促进冬施技术的提高，但是也存在技术管理人员对防冻剂的应用技术理解不深、经验缺乏等方面存在误区。只要采用适当的施工方法和选择合理的原材料，避免新浇筑混凝土早期受冻，使外露混凝土与冬季外界气温保持较小的温差，也会取得像在天暖施工时的效果。

2、冬施混凝土工程防冻剂的作用机理与使用

混凝土是一种多孔性材料，受冻害具有三个重要条件:温度、水、混凝土内部结构孔的空隙状况，三者缺一构不成危害。混凝土在硬化中和硬化后形成许多大小不同的孔隙及相互连通的毛细孔通道。这些孔隙和毛细孔通道充满水，当温度降到负温后，使水相转变成冰，体积膨胀，造成冻害[1]。防冻剂的作用就是降低砂浆和混凝土中水的冰点，防止冰冻破坏并提供水泥硬化必要的水分，使之在负温下能缓慢硬化。

混凝土结构工程是建筑的主要承受重力的结构,是建筑工程的骨骼主体。特别是对冬季旋工混凝土工程的质量控制更是倍加关注，但在工程技术人员中广泛存在几乎相同的想法和要求,就是冬季施工混凝土工程必须使用混凝土防冻剂,否则将难以保证工程质量,其实这是实践认识上的误区。冬期施工混凝土工程的方法有多种,当冬施工程采用蓄热法、电加热法、暖棚法、蒸汽养护法是不需要防冻剂的。在采用负温养护和综合蓄热法时,才需要根据最低温度来选择掺防冻剂,冬季施工混凝土工程并非必须使用防冻剂。防冻剂的正确使用给一些工期紧迫、冬季施工条件较差的工程,找出一条既能充分利用现有蓄热法施工条件,又掺入混凝土防冻剂作有效保证的双保险方法,为混凝土冬期施工的困难找到有效的捷径。大连地区冬季气温属于冷三天暖三天的海洋气候，一般冬季施工都是采用负温养护和综合蓄热法。

混凝土受冻存在一些危害，比如降低混凝土的强度，造成混凝土裂缝，使混凝土中的钢筋锈蚀降低混凝土的耐久性能。为了防止这些危害的产生就要减少混凝土单方用水量，提高混凝土的早期强度，降低水的结冰点，减少混凝土的体积变化[2]。防冻剂就能从根本上解决以上问题，掺防冻剂的混凝土当温度降到防冻剂规定温度以下时，其强度不应小于3.5—5.0Mpa，既混凝土达到了某一个强度值时（即临界强度），就具有一定的抗冻能力了，从此以后低温不会对混凝土造成永久性伤害，在气候转暖后，强度会继续升高，甚至有可能达到比经常温养护的混凝土极限强度还高的强度，可见混凝土防冻剂的使用也存在着必然性。

3、混凝土防冻剂掺量的确定

由于混凝土的防冻剂掺量与水泥用量，水灰比，环境温度，养护条件，减水率等因素有关。我们采用的防冻剂的掺量大多数是根据厂家说明书上的建议掺量，根据施工的环境温度选取建议掺量按照胶凝材料的百分比进行使用的。一般要根据七天内的最低温度-5℃，-10℃，-15℃三个温度值，建议掺量按胶凝材料的重量的百分比分别为3%，4%，5%来使用的。根据配合比设计规程，从C15—C50设计的配合比，水泥用量是由少到多，随着强度等级的增加水泥用量也在不断增加，可见强度等级越高水泥用量越多。如果按照厂家的建议根据胶凝材料的百分比进行使用，同一环境温度掺量相同，混凝土的强度等级不同，强度等级越低防冻剂的用量越少，强度等级越高防冻剂的用量越多。从理论上讲是正确的，但是从实际出发是不严谨的，如果防冻剂能够满足设计的任何强度等级的混凝土，低强度等级能满足防冻要求，高强度等级的混凝土就更能满足防冻要求，对于商品混凝土从经济效益出发，高强度等级的混凝土防冻剂的掺量是可以降低的，因为水泥用量的增加，混凝土的水化热就大，完全能满足混凝土达到临界强度防止受冻害。不能完全的按照说明书的掺量使用，应该从实际情况出发。实际上混凝土防冻剂的掺量应该按照水泥用量的多少，以及单方用水量的多少来决定。应该考虑到水泥水化热的影响，低标号水泥用量相应较少，低标号的混凝土防冻剂应该多掺，而高标号的混凝土防冻剂少掺。一般C30混凝土受冻的温度在-4℃，要随时掌握7天内的最低温度来调整混凝土防冻剂的掺量。由于防冻组分的增加，防冻剂的减水率不是那么高，配置高强度等级的混凝土按照建议掺量未必能达到工作性的要求，如果防冻组分满足要求的前提下，此时应该考虑适当的加入减水剂而不是提高防冻剂的掺量而达到工作性的要求。从经济效益考虑，可以降低混凝土的单方成本。

4 冬施混凝土的质量控制措施

1）原材料的要求：水泥优先选用活性高、水化热大的普通硅酸盐水泥。所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物，级配良好、质地坚硬。水采用地下饮用水，对水进行加热处理，温度控制在40—50℃。优化配合比正确的使用防冻剂。

2）混凝土的搅拌和运输：混凝土采用热水搅拌，热水尽量不直接接触水泥，先将热水与骨料拌合后在加入水泥等胶凝材料，并适当的延长搅拌时间。随时监测混凝土的出机温度保证混凝土出机温度不得低于10℃。混凝土的运输过程是热量损失的关键阶段，对混凝土运输罐车外包裹保温材料，并尽量缩短运输时间和距离，减少热量的散失。

3）混凝土浇筑前，保证混凝土良好的和易性，应保证入模温度不小于5℃，浇筑时严格控制混凝土浇筑的连续性，以防止出现冷缝影响工程质量。

4）养护：由于进入冬季施工，气温较低，混凝土硬化时间较长，养护措施十分关键。混凝土浇筑完成后马上用塑料布覆盖保持水分，同时在塑料布外侧覆盖保温被或草垫，防止混凝土受冻并控制混凝土表面和内部温差[3]。

结语：

混凝土在北方的冬季施工越来越普遍，是不可避免的，冬季施工是个非常复杂的过程，施工时间和温度的控制，以及合理正确的使用防冻剂确保混凝土在冬季施工中的质量。在冬季施工中只要我们能够采取正确的措施加强控制，一定能够保证工程质量。

[1]武九城.浅谈冬期混凝土施工[J].科学之友，2011，2.

[2]王淑敏.浅谈混凝土防冻剂的原理及使用[J].西部探矿工程，2010，10.

[3]冯晓明.预拌混凝土冬期施工技术及质量控制措施[J].混凝土，2005，11.