高原高寒地区混凝土冬季施工技术分析与研究

范银鹏 （中国水利水电第十一工程局有限公司，河南 郑州 450000）

目前我国的公路桥梁工程建设十分复杂，有很多公路和桥梁的工程建设都在一些自然环境较为恶劣的地区，特别是一些高原高寒的地区，混凝土极容易因为受冻而产生问题，无法保证施工质量，甚至会导致施工事故的出现。因此，在环境如此复杂的情况下，须运用更加可靠的施工技术才能弥补这一缺陷。

1 高原高寒地区冬季混凝土施工配合比确定

在温度非常低的条件下，混凝土内部的水就会冻结，使其体积有所增加，从而促使混凝土结构破坏，所以在高原高寒地区冬季进行混凝土施工的时候，务必要重视控制水灰比。如果水灰比降低了，那么混凝土自身抗冻性就比较好。而目前相关的施工规程规定，冬季的施工过程当中水灰比尽量控制在0.55以内，实际工程中水灰比比这个规定值更低，为了保证混凝土坍落度符合要求，如果在高原高寒的地区冬季进行施工，那么就必须要适当添加一些减水剂，降低混凝土水灰比。一旦水灰比控制在0.27以内，虽然混凝土里没有掺加减水剂或者其他的外加剂，也很有可能会拥有一定的抗冻性。此外，不但要严格控制水灰比，而且还要加一些粉煤灰[1]。

2 高原高寒地区冬季混凝土施工外加剂选用

在高原和高寒的地区进行冬季施工时，为了防止冻害，在混凝土中要加入外加剂。为了保障混凝土的早期强度，添加外加剂是非常重要的。特别是一些地质条件以及周围气候较为复杂的高原高寒地区，添加外加剂能让水凝结点降低提高混凝土的防冻性能，使混凝土的早期强度有所保障，同时也可以减少混凝土在搅拌过程中的用水量，避免混凝土出现冻害。其次，外加剂的添加是非常简单的，无须使用特别的设施设备就可以直接添加。混凝土中经常使用的一种外加剂就是防冻剂，其主要的作用原理就是尽量降低混凝土拌和物中的冰点，使一定环境下的混凝土仍然可以拥有数量足够的水，水化作用也可以因此而完成，防止因为水凝结而导致水化作用难以完成的情况。需要重视防冻剂的浓度，随着外界温度的降低，不断调整防冻剂的浓度。在高原高寒地区，经常会使用到的防冻剂大多都是无机盐类的[2]，常用的防冻剂见表1。

表1 常用的防冻剂

3 高原高寒地区冬季混凝土施工温度控制

3.1 原材料预热

浇筑混凝土的时候，为了保证混凝土温度满足施工要求，在拌合之前需要预热这些材料。需要置办体积比较大的积水罐，而容积的大小需要结合现场施工情况而定，罐体需要选择金属的。对整个罐体进行全面密封，在预热原材料的时候，主要是用蒸汽加热的办法，之后再铺设管道，充分地提高原材料温度。不仅如此，在料堆的下半部分，可以通过使用加热温床的办法在温床当中安装管道，并且在顶部覆盖帆布，从而使其中的空间能够处于一个封闭的状态。同时，为了使拌和温度能够达到相关要求，也可以通过搭设暖棚的方式，在暖棚内部储存水泥，使用电暖器来加热水泥，使水泥温度可以处在正常的温度范围内[3]。

3.2 运输保温

在充分搅拌混凝土之后，混凝土的温度与周围环境的温度有很大关系，而且拌和完成的混凝土，很有可能会出现热量流失。为了保证浇筑过程中的混凝土温度，需要对运输环节进行保温。目前，通常使用的保温方式包括：首先，需要使用罐车运输混凝土，因为罐车里的空间大多都是较为封闭的，与外界相互之间的接触较少，温度下降的较慢。其次，罐车罐体应覆盖保温材料，所以运输过程中温度降低有所缓解。第三，严格控制混凝土运输时间，一般不能够超过30min。第四，适当进行加热，使用汽车泵时，可以把运料管以及蒸汽管相互缠绕，完成加热任务[4]。

3.3 控制浇筑温度

混凝土浇筑时，混凝土和周围环境很有可能会产生一定的热交换，热量会因此而损失，因此采取相对应的措施，避免热量流失。浇筑之前做好准备工作，比如清理施工现场的冰雪，同时对模板外部的保温措施也要落实到位，使用铁丝固定保温材料，避免因为保温措施不足而使得混凝土受到冷空气的侵蚀，必要时争取一些额外的保温措施。冬季混凝土浇筑的过程中，尽量让混凝土在空气当中的暴露时间变短一些。首先，可以通过使用流水线的方法，对不同的环节分别进行浇筑；其次，浇筑完之后立即对其振捣，并且抹平混凝土的表面；再次，就是通过一些更加有效的办法完成保温任务。

3.4 保温养护

保温和养护的方法很多，目前常用的方法有蓄热法以及综合蓄热法等。水泥如果发生了水化反应，那么就会产生热能，混凝土表面必须要覆盖保温材料，只有这样才能够让入模的温度更加有所保障，避免出现水化物热散失的情况。蓄热法主要指的就是在混凝土表面覆盖保温材料，进行保温养护。该方法工艺相对较为简单，而且成本极为低廉，一般情况下不用使用外部热源，虽然相对较为节能环保，但混凝土强度增长的速度是比较慢的，因此较为适合使用在一些强度更高的混凝土上，这种方法很有可能会受到周围环境的影响，所以使用范围较为有限。综合蓄热法主要是在蓄热法的基础上，利用水泥水化反应产生的热量及时进行养护，混凝土拌合的时候可以添加适当的外加剂，让混凝土能够尽早达到设计强度。这种方法重要的优势就是工艺相对较为简单，而且成本比较低。

暖棚法以及蓄热法之间是有很大差别的，主要是通过使用外部设施提高养护温度。在现场搭设暖棚就可以通过外部热源完成加热工作，温度可以始终保持在一定范围内，使混凝土的温度达到标准要求。通过这样的方法，可以让冬季混凝土施工和其他季节之间的差异减小，从而提高工作效率，但是这样的方法成本比较高。

蒸汽养护法，一般情况下，将蒸汽作为外部的热源直接或间接给混凝土输送蒸汽，确保混凝土养护温度满足施工要求。这种方法的优点是蒸汽热量较高，而且湿度很大，成本较为低廉，缺点是温度和湿度很难维持稳定均匀性，因此混凝土的强度很有可能会降低，若水蒸气不稳定，热能使用率就会相对较低，现场必须要增设更多的管道，因此工作难度变得更高。

4 结束语

综上所述，在一些高原寒冷的地区进行冬季混凝土施工的时候，要重视配合比，选择正确的外加剂，对原材料必须要预热，同时注意混凝土的运输保温，以及对混凝土浇筑过程当中的温度控制，要尽量避免混凝土因为受冻而出现冻害的情况，从而保证混凝土施工质量。