1、冬季混凝土施工浅谈【摘 要】我国许多地方有较长的寒冷季节。随着建筑工程的快速发展,由于受工期制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。对此本文针对冬季混凝土施工提出一些建议以供参考。 【关键词】混凝土 冻害 措施 中图分类号：TU528 文献标识码： A 1.冬季混凝土施工定义 日平均气温连续 5d 稳定在 5以下或最低气温连续 5d 稳定在-3以下时，按低温季节施工。由于白天与夜间温差关系，尤其在北方较为较为明显，当日平均气温连续 5d 稳定在 5以下时，最低气温必然在零度以下。 2.冬季混凝土特点 混凝土拌和物浇筑后逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。 水泥水化作
2、用又于温度有直接关系。温度高水化作用加快，而当温度降低到 0时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变为固相（水） 。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。 水变成冰后，体积增大，同时产生冰胀应力。这个应力值若大于水泥石内部形成的初期强度值，就会使混凝土受到不同程度的破坏（即早期受冻破坏）而降低强度。当冰融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。 混凝土化冻后（即处在正常温度条件下）继续养护，其强度还
3、会增长，不过增长的幅度大小不一。对于初期强度较高的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。而对于获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。由此可见，混凝土冻结前，要使混凝土获得不遭受冻害的最低强度，一般称临界强度，即可达到预期效果。 3混凝土冻害的危害 （1）降低混凝土强度， （2）造成混凝土裂缝， （3）混凝土中钢筋的锈蚀， （4）降低混凝土耐久性能。 4.防止混凝土冻害的一般原则： （1）减少用水量， （2）提高早期的强度， （3）减低水的冰点， （4）“缓冲”冰对混凝土内部结果的压力， （5）降低混凝土体积变化。 5冬季混凝土施工方法选择 在冬季混凝土施工中，主要解决三个
4、问题：一是如何确定混凝土最短的养护龄期，二是如何防止混凝土早期冻害，三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中，要根据施工时的气温情况，工程结构状况（工程量、结构厚大程度与外露情况） ，工期紧迫程度，水泥的品种及价格，早强剂、减水剂、抗冻剂的性能及价格，保温材料的性能及价格，热源的条件等，来选择合理的施工方法。一般来说，对于同一个工程，可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案，应当用最短的工期、最低的施工费用，来获得最优良的工程质量，也就是工期、费用、质量最佳化。目前，基本上采用以下 4 种方法。 5.1 调整配合比方法 主要适用于在 0左右的混凝土施工。具体做法：选择适当
5、品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般 3 天抗压强度大约相当于普通硅水泥 7 天的强度，效果较明显。尽量降低水灰比，稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。 5.2 蓄热法 主要用于气温-10左右，结构比较厚大的工程。做法是：对原材料（水、砂、石）进行加热，使混
6、凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到 0以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。 5.3 抗冻外加剂 在-10以上的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。 5.4 外部加热法 主要用于气温-10以下，而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。火炉加热。一般在较小的工地
7、使用，方法简单，但室内温度不高，比较干燥，且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备，费用较高。且热损失较大，劳动条件亦不理想。除工程特殊需要，日平均气温-20以下不宜施工。 6.冬季混凝土施工技术措施 6.1 冬季施工混凝土组成材料的要求 骨料：骨料中不得有冰块、雪团和有机物，应清洁、级配良好、质地坚硬；水：采用可饮用的自来水；外加剂：选用防冻剂，防冻剂的作用机理是在规定的负温下显著降低混凝土的液相冰点,使混凝土在液态不结冰,保证水泥的水化作用,在一定的时间内获得预期的强度，防冻剂应通过技术鉴
8、定，符合质量标准，并经试验室试验掌握其性能；水泥：选择活性高、水化热大的普通硅酸盐水泥。 6.2 冬季混凝土搅拌及运输的要求 混凝土的搅拌： 砼搅拌选用加热水的方法，80以上的热水不得与水泥直接接触，先将热水与骨料拌和而后再掺入水泥搅拌混凝土，以避免水泥假凝，砼搅拌的时间不得少于 3 分钟。另外,必要时对搅拌机周围进行防护并通暖保温。混凝土的运输： 采用混凝土罐车选择最短路径运输混凝土，对混凝土罐车包裹岩棉被进行保温，来延缓砼热量损失。 6.3 冬季混凝土浇筑及养护的要求 混凝土的浇筑： 浇筑砼前予先查询天气情况，遇恶劣天气应调整浇筑砼的时间，避免在有寒流或大风、大雪天浇筑混凝土。 尽量选择在
9、白天正温天气施工。浇筑砼前做好各项准备工作，人员齐备、材料充足、机具运转良好，施工现场道路、场地安全畅通、电源完备、保温材料量足质好，砼浇筑采用机械振捣，振捣要细致而快速。 混凝土的养护： 混凝土浇筑完后马上用塑料布覆盖保持水份，同时在塑料布外侧覆盖保温被进行保温，保温被的覆盖应整齐、严密，使砼温度不至下降过快，避免砼冻害的发生。适当延长混凝土养护的时间，以不少于 15 天为宜。 加做两组混凝土同条件试块放在现场环境中，以便随时得到同条件下混凝土的抗压强度。 6.4 冬季混凝土测温的要求 混凝土的测温工作: （1）外界气温宜采用自动测温仪器，若采用人工测温，每天应测量4 次。 （2）及暖棚内气
10、温每 4h 一次，以距混凝土面 50的温度为准，测四边角和中心温度的平均数为暖棚内气温值。 （3）水、外加剂及骨料的温度每小时测一次。测量水、外加剂溶液和砂的温度，温度传感器或温度计插入深度不小于 10，测量粗骨料温度，插入深度不小于 10并大于骨料粒径 1.5 倍，且周围用细粒径充填。用点温计测量，应自 15以下取样测量。 （4）混凝土的机口温度、运输过程中温度损失及浇筑温度，根据需要测量或每 2h 测量一次。温度传感器或温度计插入深度不小于 10。 （5）已浇筑混凝土块体内部温度，可用电阻式温度计或热偶等仪器观测或埋设测温孔（孔深应大于 15，孔内灌满液体介质） ，用温度传感器或玻璃温度计测量。 （6）大体积混凝土浇筑后 3d 内应加密观测温度变化：外部混凝土每天应观测最高、最低温度；内部混凝土 8h 观测一次。其后宜 12h 观测一次。 （7）气温骤降和寒潮期间，应增加温度观测次数。 7.结语 本文简要概括了混凝土冬季特点，冻害危害，以及防治的主要措施。混凝土冬季施工要编制冬施方案,情况变化,要有应变措施。要严格按照施工规范及设计要求施工才能保证冬季混凝土的质量。 参考文献： 1.建筑工程冬期施工规程 JGJ-104 2.水工混凝土施工规范 DL/T5144-2001
