建筑混凝土冬季施工質量控制

【摘 要】混凝土工程冬季施工，是指根據當地多年氣溫資料，室外日平均氣溫連續5d 穩定低于5℃或最低氣溫連續5d 穩定在-3℃以下時，混凝土工程即進入冬季施工。在冬季施工中，如何避免混凝土受凍，對保證施工質量具有重要意義。

【關鍵詞】建筑混凝土；冬季施工；質量控制

1 前言

隨著經濟的快速發展，我國城市建設規模日益擴大，建筑業成為影響、推動國民經濟發展的重要行業。然而在全國建設規模持續增長的環境下，一些城市的城市建設卻因為寒冷的冬季而不得進行施工，嚴重的妨礙了建設步伐，加長了施工周期，增加資金和管理成本，延長投資回收期和降低了規避宏觀風險的能力，造成資金周轉率降低和施工費用的大幅增加。此外，在冬季施工中，長時間的持續負低溫，大的溫差、降雪和反復的冰凍，經常造成建筑施工的質量事故。筆者從以下幾方面探討了混凝土冬季施工技術，具有一定的現實意義與參考價值。

2 建筑混凝土冬季施工前的準備

編制方案：進入冬季施工的工程項目，在入冬前應由技術負責人編制冬季施工方案。編制要遵循以下原則：確保工程質量；經濟合理，使增加的費用為最少；所需的熱源和材料有可靠的來源；確實能夠縮短工期。冬季施工方案中應包括以下內容：施工程序；施工方法；現場布置；設備、材料、工具等的供應計劃；安全防火措施；測溫制度和質量檢查制度等。施工方案確定后，要組織有關人員學習，并向班組進行交底。

培訓學習：及時組織相關人員進行技術培訓，使他們掌握各自作業范圍內的有關冬季施工專項知識。明確職責，并經考核合格后，方可上崗。

施工場地的準備工作：排除現場積水，對施工現場進行必要的修整，截斷流入現場的水源，做好排水措施，消除現場施工用水、用氣造成場地結冰現象。保證道路的暢通。冬期施工必要燃料、保溫材料的準備，工程采暖施工熱源用料，應根據施工方案中的要求進行準備。

3 混凝土冬季施工質量控制方法

3.1 調整配合比法

選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍能力的重要手段。試驗結果表明，應使用早強型硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且早期強度高，一般3 天抗壓強度大約相當于普通硅酸鹽水泥7 天的強度，效果較明顯。

盡量降低水灰比，選擇較低的坍落度。水泥強度等級應不低于32.5，水泥用量不應低于300kg/m3。增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間。

摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的封閉型氣泡，相應增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結時間，提高早期強度。

選擇顆粒硬度高和縫隙少的骨料，使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。骨料不得帶有冰雪和凍塊以及易凍裂的物質，嚴格控制混凝土的配合比和坍落度。由骨料帶入的水分以及外加劑溶液中的水分均應從拌合水中扣除。

拌制摻用外加劑的混凝土時，當外加劑為粉劑時，可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時投入。當外加劑為液體，使用前按要求配置成規定溶液，然后根據要求使用。

3.2 綜合蓄熱施工方法

綜合蓄熱施工方法是在蓄熱保溫的基礎上，充分利用混凝土的初始熱量及水泥在水化過程中所釋放出來的熱量，再輔以化學外加劑或早強水泥等綜合措施，創造混凝土加速硬化的條件，使混凝土硬化由初始溫度至冰點之前盡快達到抗凍臨界強度的一種施工方法?，F在常用的綜合蓄熱法有蓄熱加外加劑、蓄熱加早強水泥、蓄熱加短時加熱等數種措施。綜合蓄熱法比單純某一種方法的技術、經濟效果都要好。

3.3 外部加熱法

主要用于氣溫在-10℃以上，且構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。

3.3.1 火爐加熱。一般在較小的工地使用，方法簡單，但室內溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響質量。蒸氣加熱。用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制，加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設備，費用較高，且熱損失較大，勞動條件亦不理想。

3.3.2 電加熱。將鋼筋作為電極，或將電熱器貼在混凝土表面，使電能變為熱能，以提高混凝土的溫度。此法簡單方便，熱損失較少、易控制，不足之處是電能消耗量大。

3.3.3 紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器，對混凝土進行密封幅射加熱。

4 土冬季施工的養護

混凝土中外加劑的摻量按負溫混凝土要求施工，應根據混凝土澆筑5 天內的預計日最低氣溫來選用防凍劑。當預計日最低氣溫為-15℃～-10℃、-10℃～-5℃時宜分別采用規定的-10℃、-5℃的防凍劑。當預計日最低氣溫為-5℃時，可采用早強減水劑并用保溫材料覆蓋。

冬期施工中混凝土澆筑后，在負溫下硬化是緩慢的，硬化過程可能出現受凍過程。也就是說，硬化過程和受凍過程同時發生。在負溫養護時，由于熱交換作用，水泥凝結硬化過程受溫度的影響要做相應的后移，溫度越低水泥的硬化過程越慢，養護期越長。若混凝土在初凝之前受凍、水泥水化處于剛剛開始階段，混凝土仍保持其塑性性質，此時受凍只影響其可施工性，而損壞不了混凝土本身物理性質。若混凝土進入凝結期以后受凍，而混凝土結構正在形成階段，受凍既要破壞水泥的凝結硬化過程，又會導致混凝土本身強度及耐久性顯著降低。

負溫養護期間，混凝土由初溫受凍不會突然出現，在施工現場也不會出現所謂速凍的條件。即使在嚴寒的條件下有劇烈降溫的可能性，混凝土也會有一個適當的水化過程。冬期施工中經常出現的凍害事故，多數是在初凝期以后受凍所致。因此，在混凝土澆筑完畢至終凝期間采取強有力的養護措施，會取得良好的質量效果。負溫養護期間混凝土若發生早期受凍其形成為：①凍脹表形和殘余變形大?；炷羶炔勘厝淮嬖诖罅康目蓛鏊梢簯B轉變為固態時，體積增大約9 ％，這必然導致混凝土體積膨脹，可凍水量越多，混凝土體積膨脹越大。這種凍脹變形在溶解后不能完全恢復變形而有殘余變形。凍脹變形和殘余變形是混凝土早期受凍過程中由可凍水引起內部結構損傷和外表體積變化最直接的綜合表現。因此冬期施工時控制混凝土的水灰比，對防止混凝上早期受凍有重要的意義。②強度損失大?；炷林锌蓛鲶w變化使混凝土產生凍脹變形，而凍脹變形又勢必導致混凝土內部結構組織出現微裂縫。這必然導致混凝土強度大幅度損失，同時混凝土的物理性能，如彈性模量、抗拉強度、抗凍、透水和耐久性的顯著降低。這樣，混凝土達不到設計強度要求。

此外，混凝土冬季施工時的善護問題中還必須重視的一個問題是，那就是也應該采取措施使大體積混凝土內部水化熱的升溫與構件表面溫度的溫度差控制在25℃以內防止構件溫差裂縫的產生。

5 結語

建筑工程的混凝土工程冬季施工管理是一項復雜的、開放的、動態的系統工程，要做好這項工作，需要建筑施工企業認真分析自身的特點，充分利用自己的長處，采取科學的方法提高施工管理素質。特別是在冬季施工過程中，更加要求工程項目管理人員認真負責，嚴格按照冬季施工方案進行施工，通過科學的方法加強混凝土的保溫和養護工作，一定能夠確保工程質量。

參考文獻：

[1]李清立《建筑施工技術[M]》．北京：中國計劃出版社.

[2]《建筑工程施工質量驗收統一標準[S]》GB503002-2001.

[3] 國家標準．《混凝士結構工程施工質量驗收規范[S]》GB50204-2002，北京；中國建筑工業出版社，2002．