淺談建筑工程低溫條件下混凝土施工

于學東

摘 要：當環境溫度降到5℃時，混凝土施工就必須采取一定的控制措施，避免新澆筑的混凝土早期受凍。施工時應從混凝土組成設計、運輸、澆筑、養護上采取必要的控制措施，且在外部搭建暖棚，采用炭火加熱，使暖棚內溫度大于5℃，以確保混凝土的質量。本文從混凝土在體溫條件下施工中的一般原理出發，對建筑工程體溫條件下混凝土施工的有效措施進行分析，來為體溫條件下混凝土施工提供質量保障。

關鍵詞：建筑工程；體溫條件下；混凝土施工；有效措施

建筑工程的混凝土工程低溫條件下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。特別是在低溫條件下施工過程中，更加要求工程項目管理人員認真負責，嚴格按照低溫條件下施工方案進行施工，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。在我國的北方地區，擁有相對較長的寒冷時段。工期自身的限制，就使得許多建筑工程的體溫條件下混凝土施工難以避免。混凝土施工方法和理論的探究表明：當外界環境溫度降至5攝氏度時，只要及時采取相應合理的施工措施，就可避免混凝土新澆過程早凍現象的發生。通過有效措施的開展，使混凝土自身外漏部分同體溫條件下的外界環境保持著相對小的溫差，也會實現和正常氣溫施工時同樣的效果。

一、體溫條件下混凝土施工的一般原理概述

建筑工程中，混凝土拌合物在澆灌之后逐漸的凝固變硬，直到形成最終強度的原因是由于水泥成分的水化作用。水泥進行水化作用是受到混凝土自身材料配比和溫度雙重因素的結果，水泥的水化作用會隨著溫度的升高加快，混凝土的強度增長也相應加速；但是當外界溫度降至零攝氏度的時候，混凝土自身的部分水開始出現結冰現象。逐漸的由液態向固體發生轉變，這就使得參與水化作用的水減少了，水化作用的速度也隨之見面，混凝土的強度增長也慢下來，當混凝土中的水分完全結冰時，參與水化作用的液態全部向固態轉變，水化作用也隨之停止，此時，混凝土自身的強度也不再進行增長。

水由液體變成固體的過程中，其體積會增大約9%，然而，當混凝土的孔隙含水率在91.70%這一界值時，結冰產生的冰脹應力強度會大大高于水泥內部的初期強度，從而導致混凝土受到不同程度的破壞，進而造成強度的降低。另外，水變成冰之后，也會在鋼筋和骨料表面產生較大的顆粒狀冰凌，這樣水泥漿同鋼筋和骨料的粘結力也隨之減弱，混凝土的抗壓強度就受到了影響。在顆粒狀冰凌融化之后，在混凝土的內部會形成多種形式的 孔隙，進而降低了混凝土自身的耐久性和密實性。

有上述可以看出，在建筑工程的動機混凝土施工中，水形態的變化對混凝土的強度增長起著關鍵的影響作用。研究表明，在新澆混凝土的結冰前存在一個預養期，這時，增加其體內液體，減少固體，可以加速水泥的水化作用。并且研究還表明，受凍前期的預養期越長，混凝土自身的強度損失也越小。當混凝土在正常溫度下繼續養護時，強度也會發生大小不一的增長。混凝土預養期長，其后期的強度損失很小，而預養期短的混凝土，在后期會存在不同程度的強度損失。由此可以看出，混凝土在結冰之前，應讓其在適應溫度下進行一定時期的預養期，來加速水泥自身的水化作用，來使得混凝土不會因為受凍而發生自身強度的降低，這樣就實現了預期的施工效果。

二、建筑工程體溫條件下混凝土施工有效措施分析

1.混凝土配合比的調整。這種措施一般適用于零攝氏度的建筑工程混凝土施工。調整混凝土自身的配合比的措施中，適當水泥品種的選擇十分的關鍵，實驗表明，早強硅酸鹽水泥就是一個不錯的選擇。這種水泥的特點在于水熱花的程度較大，在早期的強度也最高，在3d抗壓強度下一般相當于普通硅水泥在7d下的強度，其效果十分的明顯。隨之是降低混凝土中的水灰比，因為增加了水化的熱量，從而縮短了臨界強度到達的時間。然后是引氣劑的摻用，在保證混凝土自身配合比不發生改變的情況下，因加入引氣劑二產生的氣泡，就是的水泥漿的體積得到了相應的增加，提高拌合物流動性、改善混凝土保水性、緩沖混凝土結冰產生的水壓力的同時，也是的混凝土的抗凍性得到了提升。另外就是早強外加劑的添加，應用硫酸鈉和符合早強試水劑等可以有效的提高混凝土的早期強度，縮短混凝土凝結的時間。最后，就是選擇縫隙少和顆粒硬度高的集料，是的混凝土自身的膨脹系數同周圍的砂漿膨脹系數盡可能的接近。

2.熱量的儲蓄。這種措施主要適用于溫度在十攝氏度左右的混凝土，且結構相對較大的建筑工程。這種措施的開展首先是對原材料包括砂、石、水燈進行加熱，來使得混凝土在運輸、攪拌以及澆灌之后，自身還儲存著一定的熱量，這樣水泥的水化放熱速度隨之加快，混凝土的保溫也得到了加強。在混凝土自身溫度降到零攝氏度之前，其新澆混凝土就具有了很強的抗凍能力。這種措施施工費用不多，工藝簡單，但應注意對混凝土內部溫度的保護，從而避免了外露表面和角部的受凍，并且要延長混凝土的養護時間。

3.加熱混凝土的外部環境。這種措施主要適用于在負十攝氏度之上，且構建不大的建筑工程。通過對混凝土外部環境的加熱，使得混凝土周圍的空氣溫度升高，隨之把溫度傳給混凝土，來使得混凝土處在正常的溫度之下，而不會出現硬化的現象。其加熱方式一般包括火爐加熱、蒸汽加熱、電加熱以及紅外線加熱四種。火爐加熱一般應用于較小的建筑工程工地，這種方式簡單，但是溫度提升不高，且相對干燥，燃燒放出的二氧化碳在混凝土表面的碳化，直接影響了混凝土的質量；蒸汽加熱時用蒸汽來使得混凝土在濕熱的外部環境下實現硬化。這種方式加熱溫度均勻，易受控制，但因其費用高、熱損失大，使用也不是很理想；電加熱就是將鋼筋看做是電極，貼于混凝土的表面，進行電能向熱能的轉變，來提升混凝土自身的溫度。這種方式熱損失少，易受控制且簡單方便，電能的巨大消耗是其缺點；紅外線加熱是采用氣體紅外發生器或者是高溫電加熱器來對混凝土采取密封形式的輻射加熱。

4.抗凍外加劑的摻加。這種措施適用于負十到負十五攝氏度之間，通過向混凝土拌合物中摻加一種外加劑，這種添加劑能夠能夠降低水的冰點，使得混凝土在極低溫度下仍處于液態，水化作用不會中斷，混凝土的強度持續增長。常用的抗凍外加劑包括氰化鈉、氧化鈣等。

三、結語

建筑工程體溫條件下混凝土的施工措施中，任何一項措施都有利有弊，不能一概而論，應根據建筑工程的實際施工情況，對施工措施進行合理的選擇，就能實現體溫條件下混凝土的有效施工，有效的保證了建筑工程的施工進度和施工質量。

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