建筑工程混凝土冬季施工技術(shù)分析

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷提速，建設(shè)工程領(lǐng)域的規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，同時(shí)新材料、新工藝大量的應(yīng)用，建筑工程的冬期施工在我國北方成為常態(tài)化形式。為此，要求科學(xué)合理制定各項(xiàng)冬期施工措施，確保建筑工程質(zhì)量至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：冬季；混凝土；施工；質(zhì)量；通病；措施

一、混凝土冬季施工的特點(diǎn)

（1）由于冬季施工條件及環(huán)境因素的不利影響，冬季是工程質(zhì)量事故的多發(fā)季節(jié)，尤以混凝土工程居多。

（2）雖然工程是冬季施工，但是質(zhì)量問題卻大多數(shù)在春季才開始暴露出來，因而給事故處理帶來很大的難度，輕者進(jìn)行修補(bǔ)，重者重來，不僅給工程帶來損失，而且影響工程的使用壽命。因此，混凝土冬季施工中質(zhì)量事故的發(fā)生具有隱蔽性、滯后性。

（3）混凝土冬季施工的計(jì)劃性和準(zhǔn)備工作時(shí)間性強(qiáng)。混凝土質(zhì)量事故的發(fā)生，通常是由于準(zhǔn)備工作的時(shí)間短、技術(shù)要求復(fù)雜、倉促施工造成的。

二、混凝土冬季施工的技術(shù)保障措施

1、原材料

（1）水泥。冬季施工優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，可以采用礦渣硅酸鹽水泥，不允許采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥；水泥強(qiáng)度等級不應(yīng)低于 32.5mpa，水泥用量不低于300kg/m3。

（2）砂。冬季施工優(yōu)先選用含泥量小于 3% 的中砂，砂中云母含量不大于 1%，其余指標(biāo)符合常溫條件即可。

（3）碎石、卵石。冬季施工，優(yōu)先使用質(zhì)地堅(jiān)硬、級配良好，不含石粉且含泥量不大于 1% 的碎石、卵石；同時(shí)應(yīng)做堅(jiān)固性試驗(yàn)，凍融循環(huán)后質(zhì)量損失≤8%；其余指標(biāo)符合常溫條件。

（4）水。優(yōu)先采用飲用水，如沒有飲用水，可采用不含有影響混凝土質(zhì)量的油、酸、堿、鹽類、有機(jī)物等的水也可。

（5）外加劑。冬季施工，常用外加劑如硫酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑、亞硝酸鈉三乙醇胺復(fù)合早強(qiáng)劑、抗凍劑、減水劑等。

2、混凝土的拌制

（1）拌制混凝土用的骨料必須清潔，不得含有冰雪和凍塊，以及易凍裂的物質(zhì)，在摻有含鉀、鈉離子的外加劑時(shí)，不得使用活性骨料。

（2）拌制摻外加劑的混凝土?xí)r，如外加劑為粉劑，可按要求摻量，直接撒在水泥上面和水泥同時(shí)投入，等等。每班使用的外加劑溶液應(yīng)一次配成。

（3）當(dāng)施工期處于 0℃左右時(shí)，可在混凝土中添加早強(qiáng)劑，摻入量應(yīng)符合使用要求及規(guī)范規(guī)定，且應(yīng)注意在添加前應(yīng)做好模擬試驗(yàn)，以核實(shí)有關(guān)技術(shù)措施；對于有限期拆模要求的混凝土，還應(yīng)適當(dāng)提高混凝土設(shè)計(jì)等級。

（4）混凝土中添加防凍劑時(shí)，嚴(yán)禁使用高鋁水泥。

（5）嚴(yán)格控制混凝土水灰比，由骨料帶人的水分及外加劑溶液中的水分均應(yīng)從拌和水中扣除。

（6）攪拌摻有外加劑的混凝土?xí)r，攪拌時(shí)間應(yīng)取常溫?cái)嚢钑r(shí)間的 1.5 倍。

（7）混凝土拌合物的出機(jī)溫度不宜低于 10℃，人模溫度不得低于 5℃。

3、混凝土拆模

冬期混凝土拆模時(shí)間應(yīng)以同樣試件的試驗(yàn)結(jié)果確定。根據(jù)與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護(hù)試件證明，混凝土強(qiáng)度達(dá)到 70% 以上方可拆模。拆模時(shí)，混凝土表面溫度與自然溫度之差不能超過10℃，對已拆模的混凝土，應(yīng)覆蓋黑心棉或毛毯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。采用暖棚法養(yǎng)護(hù)的混凝土，當(dāng)養(yǎng)護(hù)完畢后的環(huán)境氣溫仍在 0℃以下時(shí)，應(yīng)待混凝土冷卻至 5℃以下后，方可拆除模板。

4、混凝土冬季施工的養(yǎng)護(hù)

混凝土中外加劑的摻量按負(fù)溫混凝土要求施工，應(yīng)根據(jù)混凝土澆筑 5 天內(nèi)的預(yù)計(jì)日最低氣溫來選用防凍劑。當(dāng)預(yù)計(jì)日最低氣溫為– 15℃～–10℃、–10℃～–5℃ 時(shí)宜分別采用規(guī)定的–10℃、–5℃ 的防凍劑。當(dāng)預(yù)計(jì)日最低氣溫為–5℃時(shí)，可采用早強(qiáng)減水劑并用保溫材料覆蓋。

冬期施工中混凝土澆筑后，在負(fù)溫下硬化是緩慢的，硬化過程可能出現(xiàn)受凍過程。也就是說，硬化過程和受凍過程同時(shí)發(fā)生。在負(fù)溫養(yǎng)護(hù)時(shí)，由于熱交換作用，水泥凝結(jié)硬化過程受溫度的影響要做相應(yīng)的后移，溫度越低水泥的硬化過程越慢，養(yǎng)護(hù)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(zhì)，此時(shí)受凍只影響其可施工性，而損壞不了混凝土本身物理性質(zhì)。若混凝土進(jìn)入凝結(jié)期以后受凍。而混凝土結(jié)構(gòu)正在形成階段。受凍既要破壞水泥的凝結(jié)硬化過程。又會導(dǎo)致混凝土本身強(qiáng)度及耐久性顯著降低。

負(fù)溫養(yǎng)護(hù)期間，混凝土由初溫受凍不會突然出現(xiàn)，在施工現(xiàn)場也不會出現(xiàn)所謂速凍的條件。即使在嚴(yán)寒的條件下有劇烈降溫的可能性，混凝土也會有一個(gè)適當(dāng)?shù)乃^程。冬期施工中經(jīng)常出現(xiàn)的凍害事故，多數(shù)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(qiáng)有力的養(yǎng)護(hù)措施，會取得良好的質(zhì)量效果。負(fù)溫養(yǎng)護(hù)期間混凝土若發(fā)生早期受凍其形成為：（1）凍脹表形和殘余變形大。混凝土內(nèi)部必然存在大量的可凍水，水由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)，體積增大約 9%，這必然導(dǎo)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(fù)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(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷和外表體積變化最直接的綜合表現(xiàn)。因此冬期施工時(shí)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(qiáng)度損失大。混凝土中可凍體變化使混凝土產(chǎn)生凍脹變形，而凍脹變形又勢必導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織出現(xiàn)微裂縫。這必然導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅度損失，同時(shí)混凝土的物理性能，如彈性模量、抗拉強(qiáng)度、抗凍、透水和耐久性的顯著降低。這樣，混凝土達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

此外，混凝土冬季施工時(shí)的養(yǎng)護(hù)問題中還必須重視的一個(gè)問題，那就是也應(yīng)該采取措施使大體積混凝土內(nèi)部水化熱的升溫與構(gòu)件表面溫度的溫度差控制在 25℃以內(nèi)防止構(gòu)件溫差裂縫的產(chǎn)生。

三、混凝土冬季施工的質(zhì)量通病及其預(yù)防措施

1、混凝土表面起灰。所謂表面起灰是以砂漿和粗骨料相脫離，表面起灰，粗骨料裸露為特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，離析、泌水嚴(yán)重，粘聚性、保水性差，加上養(yǎng)護(hù)溫度低，水泥水化趨于停止，混凝土水分迅速外離，導(dǎo)致表面起灰。

預(yù)防措施：嚴(yán)格控制水灰比，延長混凝土混合物攪拌時(shí)間，表面覆蓋塑料薄膜保水。

2、結(jié)晶腐蝕-混凝土表面返霜。混凝土硬化后，某種外加劑溶液通過毛細(xì)管的作用滲到混凝土表面，從而使混凝土表面的水分逐漸蒸干，此種情況還將影響混凝土與飾面層的結(jié)合。

預(yù)防措施：（1）適當(dāng)控制外加劑的用量。（2）外加劑充分溶解后適當(dāng)延長攪拌時(shí)間。（3）混凝土澆灌后，立即在其表面覆蓋 1～2 層薄膜塑料。

3、鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫。由于鋼筋的氧化銹蝕產(chǎn)生體積膨脹，致使混凝土沿主筋或箍筋方向產(chǎn)生裂縫。其次，水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期強(qiáng)度低，失水太快也會引起開裂。混凝土內(nèi)部水分由邊緣向中心移動，形成壓力也將引起軸向裂縫。

預(yù)防措施：（1）嚴(yán)格控制氯鹽的摻入量。（2）限制定量的氯鹽摻入時(shí)應(yīng)充分溶解或攪拌均勻，以防止偏折引起局部鋼筋銹蝕。（3）控制水泥質(zhì)量和混凝土混合物水灰比，增大其密度性，防止水分轉(zhuǎn)移，均能有效地防止混凝土的裂縫產(chǎn)生。

四、結(jié)束語

建筑混凝土的冬季施工容易產(chǎn)生各種問題，控制冬季施工質(zhì)量的過程既復(fù)雜又重要，應(yīng)采取合宜的有效措施和有效的方法，為了保證混凝土冬季施工的質(zhì)量，應(yīng)確定好混凝土的配合比及作好熱工復(fù)核計(jì)算；嚴(yán)抓現(xiàn)場各個(gè)施工環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對現(xiàn)場的管理；督促現(xiàn)場將各項(xiàng)冬季施工措施落實(shí)到位；保證混凝土冬季施工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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