趙晶晶

(許昌市勘察設(shè)計(jì)院有限公司，河南 許昌 461000)

寒冷地區(qū)冬季混凝土施工質(zhì)量控制

趙晶晶

(許昌市勘察設(shè)計(jì)院有限公司，河南 許昌 461000)

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)目前處在大范圍的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段，建筑業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)，然而處于北方寒冷地區(qū)的北方，每年的寒冷季節(jié)長(zhǎng)達(dá)3～6個(gè)月，鑒于工期的要求，冬季混凝土工程的施工在所難免。然而，冬季混凝土施工的質(zhì)量如何保證是困擾建筑界的難題。本文通過對(duì)工程的實(shí)際情況分析，對(duì)混凝土的冬季施工原理和實(shí)施方法等進(jìn)行研究。以冬季混凝土的受凍機(jī)理和施工難點(diǎn)為切入點(diǎn)，分析了實(shí)際施工中相關(guān)控制措施。并研究總結(jié)出施工過程中從施工工藝到質(zhì)量控制方面的技術(shù)措施和質(zhì)量控制要點(diǎn)，為避免冬季混凝土工程發(fā)生凍害，保證工程質(zhì)量提供了相應(yīng)的理論依據(jù)。

冬季；混凝土施工；技術(shù)難點(diǎn)；質(zhì)量控制

0引言

近幾年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展迅速，城鎮(zhèn)化建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，在全國(guó)建筑業(yè)建設(shè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)的環(huán)境下，為滿足工程進(jìn)度需求，北方冬季氣溫異常寒冷的地區(qū)也必須在冬季進(jìn)行混凝土工程的施工，然而溫度過低容易造成混凝土現(xiàn)澆構(gòu)件的早期凍害，對(duì)建筑的安全性和耐

久性都會(huì)產(chǎn)生不良影響。但是如果冬季暫停施工，則會(huì)大大地延長(zhǎng)了施工周期，所增加的項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)資金和管理成本數(shù)額巨大。除此之外，北方地區(qū)寒冷季節(jié)長(zhǎng)，長(zhǎng)期在負(fù)低溫、大溫差、降雪以及反復(fù)的冰凍的情況下施工，也會(huì)造成質(zhì)量事故。混凝土工程中大部分的工程質(zhì)量事故都發(fā)生在冬季。寒冷地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)物，不可避免的會(huì)受到不同程度凍融破壞，因此，提高混凝土的抗凍性是維持冬季混凝土高強(qiáng)度和高性能的關(guān)鍵所在，研究其施工控制方法具有重要意義。

1.冬季混凝土施工原理和技術(shù)難點(diǎn)

1.1 冬季混凝土施工原理

混凝土拌和物在澆灌后逐漸凝結(jié)和硬化，達(dá)到最終強(qiáng)度，是水泥的水化作用的結(jié)果。水化速度除了混凝土的材料和配合比有關(guān)外，溫度的改變對(duì)其影響更大。水化作用隨著溫度的升高加快，混凝土的強(qiáng)度也隨著增長(zhǎng);但是當(dāng)溫度降低到 0℃時(shí)，由于混凝土中的水逐漸由變?yōu)楸瑓⑺饔玫乃疁p少了，水化作用就會(huì)減慢，強(qiáng)度增長(zhǎng)也會(huì)跟著變慢。當(dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰，水化作用停止，強(qiáng)度增長(zhǎng)也會(huì)停止。由于水變成冰后的體積會(huì)增大，將會(huì)產(chǎn)生冰脹應(yīng)力，使混凝土受到不同程度的破壞從而降低了混凝土強(qiáng)度。此外，冰會(huì)在骨料和鋼筋表面產(chǎn)生顆粒的冰凌，降低骨料和鋼筋的粘結(jié)力，從而影響混凝土的抗壓強(qiáng)度。冰的融化，又會(huì)在混凝土內(nèi)部形成空隙，使混凝土的密實(shí)性及耐久性降低。

1.2 冬季混凝土技術(shù)難點(diǎn)

難點(diǎn)一是，如何把握混凝土的最短養(yǎng)護(hù)齡期?；炷吝_(dá)到自身的抗凍臨界強(qiáng)度以后的28d 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不會(huì)明顯降低，因此，最短的養(yǎng)護(hù)齡期需要大于臨界強(qiáng)度達(dá)到的時(shí)間；難點(diǎn)二是，混凝土早期凍害如何防治。防治早期凍害最簡(jiǎn)單的方法是蓄熱和防護(hù)，這些方法能夠使混凝土在冬季低溫情況下保持水化作用，關(guān)鍵問題是在臨界強(qiáng)度到達(dá)之前有效避免混凝土凍害的發(fā)生。難點(diǎn)三是，混凝土繁復(fù)凍融后的強(qiáng)度和耐久性如何滿足要求?；炷猎缙谝淮问軆龊头磸?fù)凍融對(duì)于后期強(qiáng)度和耐久性都有較大的影響，抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B性能指標(biāo)都有大幅度的降低，做好冬季施工工程的養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要。

2冬季混凝土施工的質(zhì)量控制分析

2.1 抗凍混凝土的配合比

冬季混凝土施工中，混凝土配合比的設(shè)計(jì)需要根據(jù)建設(shè)工程情況和施工環(huán)境的氣溫條件，充分考慮混凝土施工工藝和養(yǎng)護(hù)措施，從而設(shè)計(jì)出恰當(dāng)?shù)幕炷僚浜媳取６净炷翉?qiáng)度增長(zhǎng)慢，應(yīng)盡量選用快硬水泥，條件不允許的情況下可選擇425號(hào)以上的硅酸鹽水泥。此外，凍害是由于拌合水結(jié)冰造成，因此，減少混凝土中的含水量，可以有效減少凍害程度。用水量可以減少可以可以通過級(jí)配良好的粗骨料實(shí)現(xiàn)，還有，在拌制混凝土過程中摻入減水劑、早強(qiáng)劑、防凍劑等外加劑對(duì)養(yǎng)護(hù)效果關(guān)系極大，但是要嚴(yán)格控制加入外加劑的計(jì)量。

2.2 混凝土冬季施工措施

冬季混凝土施工，為了防止凍結(jié)，會(huì)對(duì)混凝土拌合物的溫度以及各種組成材料進(jìn)行加熱。加熱的溫度需要經(jīng)過計(jì)算并且在工藝設(shè)計(jì)中確定。水泥使用時(shí)需要保持 5℃以上溫度，通常儲(chǔ)存在暖棚內(nèi)。砂石的堆場(chǎng)地面設(shè)計(jì)排水坡度，并且表面用帆布覆蓋可以有效防止凍結(jié)。在攪拌混凝土?xí)r，含有冰雪凍塊的骨料應(yīng)該事先加熱至融解，加熱水是有效地提高拌合物的溫度的方法，熱水溫度不宜超過 80℃。當(dāng)水溫超過 80℃時(shí)，水泥會(huì)發(fā)生假凝或形成團(tuán)塊，此時(shí)需要調(diào)整投料順序使水分與骨料預(yù)拌，降溫后再投入水泥開始正式攪拌。在混凝土澆筑時(shí)，需要清掃附著在模板、鋼筋上的冰雪污垢。在振搗密實(shí)混凝土以后，應(yīng)立即用塑料薄膜覆蓋裸露表面。不能在凍結(jié)的地基上澆筑混凝土，在凍脹性的地基上澆筑混凝土要事先對(duì)地基加熱并保溫。

3混凝土冬季養(yǎng)護(hù)措施

經(jīng)過一定程度養(yǎng)護(hù)的澆注以后的混凝土早期抗凍能力，此后受凍將不會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此，應(yīng)根據(jù)工期、現(xiàn)場(chǎng)條件、環(huán)境溫度等需求提高混凝土受凍前的養(yǎng)護(hù)程度。

3.1 正溫養(yǎng)護(hù)

正溫養(yǎng)護(hù)指的是，在0℃以下的環(huán)境下，通過各種技術(shù)手段，使混凝土澆筑之后保持正溫一段時(shí)間，直至具有早期抗凍能力再冷卻至 0℃以下。除了原材料、攪拌站、運(yùn)輸工具等都需要保溫之外，必要時(shí)需要對(duì)鋼模板和施工縫處的原有混凝土進(jìn)行預(yù)熱。為了節(jié)能和加速硬化，結(jié)構(gòu)物周圍均須用保溫材料圍護(hù)。混凝土采用正溫養(yǎng)護(hù)工藝時(shí)，最高溫度在 40℃～50℃之間為宜，不宜超過 80℃。正溫養(yǎng)護(hù)工藝包括蓄熱法、暖棚法、電熱法以及蒸汽加熱法等。

3.2 負(fù)溫養(yǎng)護(hù)

負(fù)溫養(yǎng)護(hù)是指將原材料做預(yù)先加熱處理，保證混凝土澆筑完成時(shí)的溫度在 5℃以上，再在拌合物中摻入防凍劑使混凝土慢慢冷卻，混凝土就在負(fù)溫中硬化。為了避免脫水和防止霜雪侵襲，澆筑后的混凝土表面用塑料薄膜覆蓋。負(fù)溫養(yǎng)護(hù)工藝簡(jiǎn)單，節(jié)能但是強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢。

3.3 綜合養(yǎng)護(hù)

混凝土的綜合養(yǎng)護(hù)是通過人工加熱或者蓄熱保溫，使混凝土在澆筑后的1d～1.5d內(nèi)保持正溫養(yǎng)護(hù)階段，終凝后溫度才降至 0℃以下，再逐漸與環(huán)境溫度平衡?；咀龇ㄊ牵涸诨炷恋陌韬衔锢锛尤胄∮?jì)量的防凍劑，并對(duì)原材料預(yù)先加熱，對(duì)攪拌站、運(yùn)輸工具等做保溫處理。

4受凍混凝土的處理

冬季混凝土施工時(shí)，除了應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，降低混凝土的凍脹對(duì)施工質(zhì)量的影響之外，在施工過程中也不可避免會(huì)遇到受凍混凝土的處理。受凍的混凝土強(qiáng)度變低，抗?jié)B性能也會(huì)變差，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硎蛊錆M足設(shè)計(jì)要求。受凍混凝土的處理需要根據(jù)其受凍的程度、受凍狀態(tài)、受凍位置、受凍數(shù)量等分別進(jìn)行應(yīng)用。

第一，在混凝土表面或局部受凍的情況下，可以根據(jù)混凝土回彈或人工敲鑿判斷混凝土實(shí)際受凍程度。有抗?jié)B要求的混凝土，應(yīng)當(dāng)先清除受凍層，清除之后，環(huán)氧脂涂抹在受凍表面，再澆筑加固混凝土。

第二，對(duì)于摻有外加劑的混凝土，因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)受凍，如果受凍面積不大時(shí)候，可采用一定上文中的相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，待環(huán)境氣溫回升后，強(qiáng)度自然會(huì)提高，但是如果受凍面積較大，則須鑿除重新修補(bǔ)。

第三，在薄壁結(jié)構(gòu)或斷面較小的結(jié)構(gòu)中易發(fā)生凍混凝土的全凍，遇到全凍的情況，強(qiáng)度無法達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 50%時(shí)，必須拆除。如果強(qiáng)度可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%，可根據(jù)上文描述進(jìn)行一定的加固處理。

5結(jié)束語

同一個(gè)工程可以選擇若干個(gè)冬季混凝土施工的方法，在實(shí)際的工程中想要工作最佳效果需要綜合的考慮冬季混凝土施工的綜合情況，對(duì)施工和質(zhì)量控制方法進(jìn)行合理有效的選擇。在施工過程中，我們應(yīng)該根據(jù)情況從混凝土的質(zhì)量控制方面入手，避免工程發(fā)生凍害，確保工程質(zhì)量，加快工程進(jìn)度。

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1007-6344（2015）06-0296-01