建筑工程技術(shù)中混凝土冬季施工技術(shù)

摘 要：混凝土材料在冬季條件下極易發(fā)生凝固、固化，因此成為一項(xiàng)施工難點(diǎn)。為了保障混凝土施工質(zhì)量，分析了低溫條件對(duì)混凝土性能帶來(lái)的影響，探討了混凝土冬季施工技術(shù)要點(diǎn)，主要包括控制原材料選用及原材料配比、加強(qiáng)混凝土材料運(yùn)輸管理、嚴(yán)格控制攪拌和澆筑過(guò)程、做好混凝土澆筑后期保溫工作等內(nèi)容，針對(duì)冬季混凝土施工常見(jiàn)的幾種質(zhì)量通病加以分析，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：建筑工程；混凝土；冬季施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU47" " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " "文章編號(hào)：2096-6903（2024）11-0004-03

1 低溫對(duì)混凝土性能的影響

1.1 防水性能

相關(guān)調(diào)查顯示，冬季寒冷條件下，混凝土初凝與終凝時(shí)間均會(huì)有所延長(zhǎng)。冬天寒冷的氣候條件，容易使得水泥表部水汽凝結(jié)成大量水珠，由此使得混凝土結(jié)構(gòu)邊緣的水灰比發(fā)生變化。水分的含量相對(duì)提高，會(huì)導(dǎo)致水泥硬度、防水性能下降。若是新澆筑混凝土在3～6 h遭受凍結(jié)影響，則其抗壓強(qiáng)度會(huì)降低至少50％，若是在終凝2～3天之后發(fā)生凍結(jié)，那么其強(qiáng)度僅會(huì)下降3/20～4/20。

1.2 強(qiáng)度

冬季寒冷的氣候條件會(huì)導(dǎo)致混凝土材料的水化反應(yīng)速率下降。如果氣溫在5℃左右，水泥砂漿的水化速率會(huì)嚴(yán)重降低；如果氣溫在0℃左右，則會(huì)停止發(fā)生水化反應(yīng)。因?yàn)闅鉁靥?，混凝土材料之中的游離水會(huì)冷凝成冰，使得水泥砂漿的體積相應(yīng)增大，還容易引起凍脹現(xiàn)象。尤其是水泥砂漿初步凝結(jié)的階段，其硬度尚且較低，難以抵消凍脹帶來(lái)的應(yīng)力作用，就會(huì)使得砂漿之中形成較多的裂縫，這便是溫度裂縫。因此，一旦氣溫處于5℃以下，就必須要采取專門(mén)的措施避免混凝土材料凝結(jié)成冰[1]。

1.3 耐久性

氣溫降低會(huì)使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力，且氣溫愈低，形成的溫度應(yīng)力愈大，當(dāng)其超過(guò)了混凝土自身強(qiáng)度之后，就會(huì)使得混凝土的表面形成裂縫，使得混凝土的強(qiáng)度進(jìn)一步減弱。將此種混凝土構(gòu)件投入使用后，其在長(zhǎng)期持續(xù)受到荷載作用時(shí)，裂縫就會(huì)不斷惡化，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件抗凍、抗裂、抗?jié)B以及耐久性能都會(huì)嚴(yán)重下降。

2 混凝土冬季施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 控制原材料選用及原材料配比

2.1.1 水泥

在將水泥材料投用之前，現(xiàn)場(chǎng)工作人員必須要對(duì)其種類(lèi)、出廠日期、級(jí)別等基礎(chǔ)資料予以檢查，再實(shí)行預(yù)期試驗(yàn)，分析水泥強(qiáng)度、安全性等參數(shù)能否達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。特別是冬季施工時(shí)，選取水泥材料就要更加慎重，應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目具體狀況展開(kāi)。

由于不同種類(lèi)的水泥材料在發(fā)生水化反應(yīng)時(shí)釋放的熱量、收縮程度有著較大區(qū)別，會(huì)對(duì)自身的使用性能帶來(lái)一定影響[2]。所以，一般選取硅酸鹽水泥，并且要對(duì)其用量加以嚴(yán)格管控。若有必要，還可在格外摻加適當(dāng)?shù)耐饧觿?。要保證水泥與外加劑之間混合均勻，防止混合不當(dāng)或者不夠適配，使得混凝土的施工質(zhì)量下降。

2.1.2 水

混凝土中對(duì)于所用水的質(zhì)量有著較多的要求，一般來(lái)說(shuō)需要選用飲用水，若是因?yàn)樘厥鈫?wèn)題而不能選用飲用水，則所用的水質(zhì)也要符合國(guó)家對(duì)混凝土攪拌用水的有關(guān)規(guī)定。使用的水中不可摻雜會(huì)對(duì)鋼材、水泥等造成腐蝕，這會(huì)影響水泥硬化，進(jìn)而影響混凝土的施工質(zhì)量。

在實(shí)行混凝土材料的拌合前，還需對(duì)水加以過(guò)濾，將其中的雜質(zhì)充分清除。特別是在冬季氣候條件下開(kāi)展混凝土施工，為把控好材料的溫度，往往會(huì)對(duì)水進(jìn)行加熱。在開(kāi)展混凝土原材料的拌合操作前，應(yīng)保證經(jīng)過(guò)加熱處理的水不會(huì)形成特殊物質(zhì)，從而干擾混凝土的水化反應(yīng)與凝固效果。

2.1.3 骨料

混凝土的骨料質(zhì)量一定要能夠符合國(guó)家、行業(yè)在此方面的有關(guān)規(guī)定，為避免混凝土的水化反應(yīng)受到干擾，應(yīng)嚴(yán)格規(guī)避骨料之中存在有機(jī)物的情況。這是為了避免有機(jī)物溶于水或者發(fā)生水化，對(duì)混凝土的性能帶來(lái)不利影響。

要對(duì)骨料預(yù)先進(jìn)行充分的清潔處理，在使用骨料之前必須要對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的檢查，防止骨料之中夾雜著冰塊等雜物。若有必要，還可在原材料拌合過(guò)程中摻加適量的外加劑。不過(guò)由于外加劑中存在一定的鈉鉀離子，這就要求骨料內(nèi)不得具有活性氧化物，防止二者產(chǎn)生反應(yīng)，形成會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)帶來(lái)腐蝕的化合物質(zhì)，影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性，縮短建筑工程使用壽命。

2.2 加強(qiáng)混凝土材料運(yùn)輸管理

在冬季氣溫較低的環(huán)境下，若是混凝土材料運(yùn)輸車(chē)輛未進(jìn)行密封處理，并且和施工場(chǎng)地之間間隔太遠(yuǎn)，就容易發(fā)生混凝土材料凝結(jié)的問(wèn)題，從而造成混凝土材料不能正常使用，引起資源與資金的嚴(yán)重浪費(fèi)，導(dǎo)致工期延誤，影響建筑工程的施工進(jìn)度。

在對(duì)混凝土材料進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，務(wù)必要采取合理有效的保溫對(duì)策，防止混凝土材料熱量的快速流失，引起其發(fā)生固化。應(yīng)當(dāng)清晰認(rèn)知到，冬季條件下，混凝土材料運(yùn)輸溫度必須要把控在5℃左右，保證混凝土材料維持在液態(tài)。

運(yùn)輸環(huán)節(jié)一定要進(jìn)行保溫處理，盡可能減少運(yùn)輸時(shí)長(zhǎng)。罐體自身需要裝配保溫裝置，還要使用溫度在50℃左右的水沖刷，使用棉簾將泵管牢牢包裹覆蓋。運(yùn)輸環(huán)節(jié)務(wù)必要做到持續(xù)、迅速，將材料運(yùn)達(dá)作業(yè)場(chǎng)地之后，應(yīng)當(dāng)立刻檢查車(chē)中混凝土材料的狀態(tài)，若是發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)存在凍傷問(wèn)題，則嚴(yán)格禁止將其投入施工作業(yè)中[3]。

2.3 嚴(yán)格控制攪拌過(guò)程

在實(shí)行混凝土攪拌處理環(huán)節(jié)，作業(yè)人員也需做好混凝土結(jié)構(gòu)總體質(zhì)量的控制工作。在此期間，作業(yè)人員主要需關(guān)注下述方面。

第一，作業(yè)人員必須要對(duì)混凝土的澆筑質(zhì)量加以全面管控。在攪拌環(huán)節(jié)，應(yīng)保證材料的清潔度可以滿足規(guī)定要求，不可存在其它雜質(zhì)，以此保障混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

第二，在施工環(huán)節(jié)，作業(yè)人員需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，把外加劑撒布到混凝土的表面，讓其可以較為均勻的混入其中。若是摻加的外加劑為液體形態(tài)，在把它和混凝土一同進(jìn)行攪拌處理時(shí)。務(wù)必要依照規(guī)定的數(shù)量，把它配制成適當(dāng)比例的溶液，從而更加方便地使之摻加到混凝土之中，由此提升混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。對(duì)于攪拌過(guò)程的管理控制，作業(yè)人員還可利用機(jī)械設(shè)備來(lái)輔助施工，從而提升攪拌效率，保障攪拌的均勻性，促使混凝土的施工性能大幅提升。

第三，作業(yè)人員務(wù)必要保證攪拌的各類(lèi)材料可以足夠均勻地混合成一體。對(duì)于攪拌施工的位置，應(yīng)當(dāng)選在與施工場(chǎng)地間隔不太遠(yuǎn)的區(qū)域，如此便可防止因?yàn)檫\(yùn)輸距離太長(zhǎng)而導(dǎo)致混凝土材料報(bào)廢的情況，使得混凝土施工效果能夠更好的滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 嚴(yán)格控制澆筑過(guò)程

2.4.1 提高倉(cāng)內(nèi)氣溫

如果環(huán)境溫度下降到低于0℃的情況，作業(yè)人員需要在混凝土施工場(chǎng)地搭建可起到升溫作用保溫棚，從而確保倉(cāng)中溫度能夠維持標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

2.4.2 做好表面保溫工作

當(dāng)對(duì)混凝土予以加熱處理時(shí)，其表部溫度也會(huì)相應(yīng)提高。但冷空氣也可能會(huì)在澆筑混凝土的環(huán)節(jié)滲透到倉(cāng)中，由此使得倉(cāng)中溫度不斷降低。為了防止出現(xiàn)此類(lèi)現(xiàn)象，作業(yè)人員需對(duì)倉(cāng)面外部層張貼覆蓋一定的塑料薄膜，從而發(fā)揮出有效的保溫作用，最大化減少混凝土熱量流失。

2.4.3 選擇合適的澆筑時(shí)間

在開(kāi)展混凝土施工活動(dòng)時(shí)，把握合理的施工時(shí)間非常重要。作業(yè)人員必須要對(duì)此方面提高重視，若是施工現(xiàn)場(chǎng)的氣溫條件低于-10℃，就必須立即停工。如果氣溫超過(guò)了-10℃，則可繼續(xù)進(jìn)行澆筑作業(yè)[4]。

2.5 做好混凝土澆筑后期保溫工作

2.5.1 搭建暖棚取暖

搭建暖棚取暖是常用且操作簡(jiǎn)便的一類(lèi)保溫措施。只用對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)周邊搭設(shè)具備一定保溫作用的暖棚，在棚中安裝例如熱風(fēng)機(jī)、電熱器之類(lèi)的取暖設(shè)備，便可做到對(duì)棚中溫度的有效把控。

在實(shí)際應(yīng)用該方式時(shí)也應(yīng)當(dāng)注意到，不得將棚中溫度設(shè)置得太高，因?yàn)樗芰?、木材之?lèi)的易燃材料，在高溫條件下極易發(fā)生火災(zāi)，引起安全事故。為了能將棚中溫度維持穩(wěn)定狀態(tài)，一定要保障棚中取暖設(shè)備的正常、安全運(yùn)作。施工團(tuán)隊(duì)需要安排專職人員定期觀察棚中情況，如果發(fā)覺(jué)溫度太高，就務(wù)必要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)與處理，避免引發(fā)火災(zāi)事故，并充分保證混凝土的施工效果[5]。

2.5.2 向澆筑完成的混凝土噴灑水蒸氣

向澆筑完成的混凝土噴灑水蒸氣是一種應(yīng)用較為廣泛的混凝土保溫措施，其是利用水蒸氣實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的加熱，改善冬季條件下混凝土澆筑成型之后容易出現(xiàn)的脫水問(wèn)題。此種方法既能夠有效控制混凝土周邊環(huán)境中的濕度條件，還能夠?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)提供良好的保溫效果。針對(duì)冬季氣溫較低、較為干燥的環(huán)境條件，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)使用噴灑水蒸氣的方式予以加熱，具有突出的保溫效果。

不過(guò)，此種方式也存在一些缺陷問(wèn)題，在水蒸氣噴出之后，與冷空氣發(fā)生接觸就會(huì)立刻變冷，所以，該種方式只能應(yīng)用與短期加熱的場(chǎng)景，不適用于需要長(zhǎng)期加熱的情況。作業(yè)人員在選取該種方式對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加以保溫的過(guò)程中，務(wù)必要預(yù)先注意到這些限制因素[6]。

2.5.3 利用化學(xué)反應(yīng)放熱

發(fā)生化學(xué)反應(yīng)期間會(huì)吸收與釋放一定的熱量，所以，在冬季條件下開(kāi)展混凝土施工，就可借助化學(xué)反應(yīng)的這一特征來(lái)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)提供科學(xué)有效的保溫。該種方式使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單、便利，不用借助其他熱源與設(shè)施設(shè)備，一般比較適合應(yīng)用在氣溫在-15～-10℃的情況下。

選取此種方式來(lái)對(duì)混凝土進(jìn)行保溫處理，一定要保證反應(yīng)環(huán)節(jié)的安全性，并且要能做到持續(xù)、穩(wěn)定的釋放熱冷，從而為混凝土結(jié)構(gòu)成型期間提供良好的保溫作用。

3 冬季施工中常見(jiàn)的質(zhì)量通病及預(yù)防對(duì)策

3.1 鋼筋腐蝕與混凝土開(kāi)裂

在冬季開(kāi)展建筑工程中的混凝土施工活動(dòng)，有可能出現(xiàn)凍傷問(wèn)題，導(dǎo)致混凝土腐蝕加速、體積發(fā)生明顯膨脹，由此形成裂縫問(wèn)題。這是因?yàn)樗嗟姆€(wěn)定性不足，水灰比過(guò)高，從而造成初期強(qiáng)度太低，發(fā)展速度太慢，導(dǎo)致混凝土內(nèi)的水分過(guò)量流失，進(jìn)而引發(fā)裂縫。

為有效避免鋼筋腐蝕，可采取以下措施：①對(duì)混凝土材料之中的氯鹽比例進(jìn)行嚴(yán)格把控，使之占比低于１％。②在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌處理期間，一定要做到足夠均勻，讓氯鹽得以完全溶解，避免由于氯化物分布濃度不均，使得鋼筋出現(xiàn)局部腐蝕的問(wèn)題。③對(duì)水泥使用量以及水灰比例加以把控，以此降低混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率，避免鋼筋暴露在空氣中，加快腐蝕速度[7]。

3.2 表面存在較多灰塵

如果水泥混合材料中水灰比過(guò)大，會(huì)發(fā)生離析與泌水現(xiàn)象，這是因?yàn)榈蜏貤l件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，水泥水化速度加速，混凝土中的水分過(guò)快流失，使得混凝土結(jié)構(gòu)表部存在較多灰塵。

可以對(duì)水灰比進(jìn)行嚴(yán)格把控，合理增加混合材料的攪拌時(shí)長(zhǎng)，并且通過(guò)塑料薄膜對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行覆蓋，以起到一定的保水作用[8]。

3.3 結(jié)晶腐蝕和表面返霜

當(dāng)混凝土材料發(fā)生硬化后，部分滲入劑液體會(huì)直接滲透到混凝土的表部，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表部水分快速蒸發(fā)流失。此種情況會(huì)使得混凝土和面層之間的粘結(jié)效果帶來(lái)嚴(yán)重影響。

預(yù)防措施為合理把控好滲入量（通常需處于5% ～7%），從而保證混合料可以充分溶出，并按照實(shí)際情況適當(dāng)增加混合時(shí)間。在混凝土澆筑結(jié)束之后，應(yīng)當(dāng)立刻使用塑料布對(duì)其加以覆蓋處理，避免濕氣過(guò)快流失。

4 結(jié)束語(yǔ)

為增快建筑工程施工進(jìn)度，縮短工期時(shí)間，選擇在冬季進(jìn)行施工建設(shè)的建筑項(xiàng)目數(shù)量不斷增加。對(duì)于建筑工程的施工作業(yè)而言，最為關(guān)鍵的就是要保障施工質(zhì)量，不過(guò)冬季條件下混凝土施工難度相對(duì)較高，而且投入的成本也會(huì)更高。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)積極研究冬季施工技術(shù)，在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能加快施工效率，并且應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地理特征、氣候條件制定科學(xué)合理的施工計(jì)劃，做到對(duì)施工質(zhì)量的全面把控。

參考文獻(xiàn)

[1] 武鵬.建筑工程技術(shù)中混凝土冬季施工技術(shù)的研究[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2023（4）：163-165.

[2] 王稷.冬季道路橋梁工程路基施工控制要點(diǎn)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2023，21（8）：112-114.

[3] 王建.建筑工程技術(shù)中混凝土冬季施工技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2022（9）：111-113.

[4] 錢(qián)子杰.建筑工程技術(shù)中混凝土冬季施工技術(shù)的研究[J].佛山陶瓷，2022，32（8）：108-110.

[5] 司小雷.建筑工程中混凝土冬季施工技術(shù)探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2021（28）：223-224.

[6] 陶星星.高層住宅建筑工程中混凝土疊合樓板施工技術(shù)分析[J].安徽建筑，2023，30（8）：33-34+75.

[7] 吳妙松.建筑工程施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)分析[J].散裝水泥，2023（5）：140-142.

[8] 黃建忠.建筑工程施工中混凝土澆筑施工技術(shù)分析[J].建筑與預(yù)算，2023（4）：55-57.

收稿日期：2024-05-20

作者簡(jiǎn)介：王世釗（1993—），男，河南新鄉(xiāng)人，本科，工程師，研究方向：建筑工程混凝土施工。