混凝土冬季施工的方法和措施研究

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内容摘要 混凝土在冬季施工时，当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工。混凝土在施工中起着主要作用，混凝土质量节制是十分关键的，其施工质量关系到整个建筑的整体质量。在冬季施工中，要尤其注意把握好温度节制。文章将重点阐述混凝土冬季施工中存在的质量问题、工作原理等，提出一个冬季施工解决方案。 

关键词 混凝土冬季施工 质量  一、引言  混凝土是一种应用极其普遍的建筑施工材料，也是组成建筑物主体的主要组成部门。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。因混凝土的自身特点，施工情形和温度对其质量的影响又较大。温度是除了混凝土组成材料及配合比之外影响混凝土水化浸染速度的最首要的身分，而水泥与水之间的水化浸染是最终抉择混凝土强度的首要身分之一。  此外，混凝土工程在交通、水电、民用等建筑工程中，混凝土工程施工的质量直接关系着后续工程的顺利进行。而影响着混凝土施工质量的因素又很多，在冬季主要是由于气候较低，受到冻害会导致混凝土的强度降低，甚至还能出现返工的现象。只有采取适当的措施，才能够保证施工得到良好的效果。  二、混凝土冬季施工质量问题综述  冬季进行施工，混凝土施工受到四周情形及温度的影响是不成避免的，这就要求施工的相关人员必须运用更为复杂的施工工序和手艺，尽量避免各类质量问题的出现。冬季施工出现的大量质量问题都是不易发现的，并且具有隐藏性和滞后性，一旦发现需要进行实时的修补。  大体上来说，冬季混凝土施工的质量问题包括这样几个方面：  1、混凝土结构松散：这种混凝土在为黄色的冰晶状体，骨料之寄粘滞浸染弱，抵御外部的浸染能力较弱；  2、混凝土裂痕：发生该裂痕主要原因有很多种，钢筋锈蚀引起混凝土体积的扩大，能够造成混凝土箍筋的目的产生大量的裂痕。此外，混凝土配制时水灰比过大，加上早期的混凝土强度低，从而会引起混凝土分歧水平裂痕的发生；  3、混凝土水分转移：当混凝土受到温度差、压力差及湿度差等多重浸染力的浸染时，就会造成其中的水分由边缘向中心转移，最终造成内部空位的发生；  4、混凝土概况起灰：因为混凝土配制时水灰比过大，这就造成了严重的离析及泌水现象，最后就导致了砂浆和骨料分手。  三、在冬季施工中混凝土的一般工作原理  混凝土工程冬季施工主要是研究混凝土在养护硬化期间遭受冻害，主要针对其抗压强度、抗拉强度、混凝土与钢筋的粘结强度及混凝土的密实性和耐久性等方面的损失，提出防止措施。众所周知，混凝土在负温作用下，会引起混凝土的冻害。因此，水的形态变化又成为了影响混凝土强度增长的关键因素。  此外，在混凝土化冻后仍然需要继续进行养护，对于预养期长，获得初期强度较高的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。对于那些安全预养期短，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。  （一）温度对混凝土强度增长的影响  混凝土的强度只有在正温养护条件下，才能持续不断的增长，伴随着温度的升高，当温度升高时，水化作用加快，混凝土的强度也加快增长。当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分会开始结冰，此时的水化作用开始减慢，强度增长也随之相应较慢。水变成冰后，结冰所产生的应力值常常大于水泥内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏。当冰凌融化后，又在混凝土的内部形成各种各样的空隙，降低混凝土的密实性及耐久性。  （二）混凝土允许受冻临界强度  混凝土在早期遭受到冻害后，抗拉强度和抗压强度都有不同程度的损失，尤其是混凝土的粘结强度也受到了较大的损失，降低了混凝土的抗渗性和耐久性。混凝土允许受冻临界强度是指新浇注混凝土在受冻前达到某一初始强度值，随后遭到冻结，当恢复正常温度养护后，混凝土强度会保持持续的增长状态，这一受冻前的初始强化值叫做混凝土允许受冻临界强度。  （三）冻害对混凝土强度的影响  混凝土受到冻害之后，强度停止增长，解冻后的混凝土强度仍然能继续增长。当混凝土遭受到冻害后，内部就会产生大量的微裂纹，从而降低了混凝土的强度和耐久性。  四、混凝土冬季施工方法  在冬季混凝土施工中，重点解决的是三个方面的问题：一是防止混凝土早期冻害；二是确定混凝土最短的养护龄期；三是保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在工程的实际施工中，还要根据施工时的气温情况、工程结构状况、水泥的品种及价格、减水剂、抗冻剂的性能及价格等一系列条件来选择合理的施工方法。  （一）蓄热法  该办法是主要用于气温－10 ℃左右，且结构比较厚大的工程。采用这种方法十分简单，施工涉及的费用不高，但是要注意内部保温，还要延长养护龄期。  首先，对原材料进行加热，保证混凝土在搅拌、运输和浇灌以后还能留有热量，以使水泥水化放热较快，新浇混凝土具有足够的抗冻能力。  其次，加强保温。加强对混凝土的保温，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，还要避免角部与外露表面受冻，在使用蓄热法时，也可以与其他方法联合使用。此外，蓄热法具有经济、简便、节能等优点，混凝土在低温下硬化，强度损失小。  （二）调整配合比方法  冬季混凝土施工使用调整配合比的方法，主要是针对在0℃温度下混凝土施工的。具体做法是：  1、掺用引气剂  掺用引气剂是提高混凝土抗冻性的主要措施，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，也就相应增加了水泥浆的体积，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。经过实践证明，掺有引气剂的混凝土比不掺有引气剂的混凝土后退10-15年出现表面剥落等冻害现象。  2、控制水灰比  尽量降低水灰比，稍增水泥用量，提高混凝土的密实性，缩短达到临界强度的时间。提高混凝土的抗冻性，必须从降低水灰比入手。当前较有效的方法是掺减水剂特别是高效减水剂，能使混凝土强度及抗冻性都提高。  （三）外部加热法  外部加热法主要是使用于气温在零下10℃以上的工程，通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土。  1、火炉加热  火炉加热比较简单，一般在较小的工地使用，比较干燥，并且所放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。  2、电加热  在施工过程中，将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，可以提高混凝土的温度。这种方法的热损失较少，但是电能消耗量大。  五、结束语  综上所述，混凝土在冬季施工中，必需重点节制混凝土温度。根据施工工地的条件和周围的环境，选用适合本工程的施工方法。此外，还要对各个环节严酷节制施工质量，使冬季混凝土施工达到最佳的效果。  六、参考文献  【1】张磊、刘静《试论混凝土工程冬季施工应注意的问题及防护措施》，《山西建筑》2009年4期第187页。  【2】刘秉京《混凝土技术》，北京：人民交通出版社，1998版。  【3】吴晓龙《浅谈冬季混凝土施工手艺》，《建筑手艺开发》2008年11期第122页。  【4】孙志、李治龙、董超《浅论混凝土工程冬季施工保证质量的措施》，《黑龙江水利科技》2003年08期第67页。