浅谈混凝土冬季施工

前言：我国许多地方有较长的寒冷季节。由于受工期等很多因素的制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。国内外对混凝土冬季施工理论和方法的探索研究认为，当环境温度降到４℃时，只要采用适当的施工方法，避免新浇混凝土早期浸冻，使外露混凝土与冬季气温保持较小温差，也会取得像在天暖施工时的效果。如果想更好的做好混凝土的防冻，必须要了解混凝土本身的一些特性。
　　下面谈谈本人施工中经历过的冬季混凝土施工应该注意的一些问题。
　　１、混凝土冬季施工的一般规定
　　１．１平均气温连续５天稳定在５℃以下或最低气温连续５天稳定在－３℃一下时，按低温季节施工。
　　１．２混凝土早期允许受冻临界强度满足下列要求：
　　普通混凝土受冻临界强度：冬期施工中浇筑的混凝土在受冻以前必须达到的最低强度称为混凝土受冻临界强度。
　　建筑工程冬期施工规程（ＪＧＪ／Ｔ１０４一２０１１）规定：在受冻以前，普通混凝土受冻临界强度应达到：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土应为设计强度标准值的３０％；矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土应为设计强度标准值的４０％；Ｃ１０及以下的混凝土不得低于５．０Ｍｐａ。
　　注：当施工需要提高混凝土强度等级时，应按提高后的强度等级确定。
　　１．３低温季节，施工部位尽量集中。已浇筑的混凝土，在强度低于１０Ｍｐａ、成熟度小于１８００℃·ｈ时，进入低温季节之前，必须采取保温措施，以防混凝土受冻。
　　１．４进入低温季节，施工前先准备好加热，保温和防冻材料（包括早强、防冻外加剂），并制定防火措施
　　２、混凝土冬季施工应做的前期准备
　　２．１结构混凝土采用冬季混凝土配合比不使用氯盐外加剂，通知搅拌站提前进行外加剂复试和选择，并符合《混凝土外加剂应用技术规范》（ＧＢ５０１１９－２００３）的规定。混凝土水泥标号不低于３２．５Ｍｐａ，每立方米混凝土水泥用量不少于３００ｋｇ，水灰比不大于０．６。
　　混凝土浇筑前，清除模板内的冰雪、污垢、冻块。当环境气温低于－１０℃时，应将直径大于２５ｍｍ的钢筋和金属预埋件加热至正温。
　　２．２混凝土冬季施工的材料储备保温砂石料应在入冬前进行盖上１０ｃｍ以上的草袋以及棉毡或采取其他措施，必须保证砂石石料不受冻、温度在０℃以上，同时防止出现冰雪、冻块进入搅拌机内；防止部分冻块进入搅拌机内会很难被粉碎、融化，严重影响混凝土质量；水泥、外加剂应在库房或暖棚内进行保温，禁止对其进行直接加温；冬季温度过低，应提前做好水源储备并防止污染；以及对搅拌站进行搭设温棚保温。
　　　２．３混凝土的搅拌混凝土的冬期施工，采用热水搅拌，水温不大于８０℃；如仍达不到热工计算要求，可采取骨料加热的方法，一般加热到４０℃左右。
　　混凝土拌和料的投料顺序：砂石料进搅拌机加９０％的水进行搅拌１ｍｉｎ；水泥、外加剂进搅拌机进搅拌机进行搅拌１．５ｍｉｎ以上并补充剩余１０％的水分；砂石料与水泥、外加剂分开进料斗，必须以此防止水泥、外加剂接触热水发生水泥“假凝”现象；拌和时间适当延长，以防出现混凝土颜色不均匀、外观质量问题与混凝土和易性、施工性差等问题。
　　２．４混凝土的运输各种混凝土运输车、混凝土输送泵以及管道在使用前必须用热水清洗加温；保证运输过程顺畅、运输速度过快；混凝土泵安装后要加保温采暖棚包裹保温；管道用棉毡包裹保温；管道在使用前后用热水冲洗干净，防止混凝土残料在管道内冻结、影响畅通。做好机械的调度和现场管理，使混凝土的温度不能下降太低。
　　２．５做好施工组织设计，尽量白天浇筑混凝土，夜晚停工。
　　３、浇筑过程及养护做法
　　３．１在施工过程中，控制并及时调节混凝土的机口温度，尽量减少波动，保持浇筑温度均匀。以加热的混凝土，应缩短运距和时间，减少倒运次数。旧的混凝土要冲洗干净，并进行加温，包括模板、钢筋均必须采取有效措施如暖棚进行加温至１０℃以上方可进行混凝土浇筑；尽量减少因施工操作引起的混凝土拌和物温度损失，如减少混凝土暴露时间、及时对混凝土予以保温。
　　　３．２混凝土浇筑时，出罐温度不低于１５℃，入模温度不低于１０℃；当分层浇筑混凝土时，已浇筑层的温度在被上一层混凝土覆盖前，不低于按热工计算的温度，且不小于２℃。对混凝土厂家要求到场后出料温度必须满足，如不能满足要求的混凝土需要进行退回处理。
　　如底板等大体积混凝土浇筑时，因混凝土导热性差，　外部散热快，　水泥水化热积聚在混凝土内部不易散失，易造成混凝土内外温差过大，　形成温度应力，　使混凝土产生裂缝。为此采取如下措施：　①合理确定混凝土配合比，降低水化热（如：采用细度为７％　的粉煤灰，　用以取代部分水泥，以降低水泥水化热。）ａ．　混凝土的入模温度不宜过高（但不得低于＋　５℃）　以便降低混凝土浇筑之前的含热量。ｂ．　严格按施工配合比掺加粉煤灰、缓凝剂，　以降低混凝土的水化热量及保证混凝土的设计强度；　②泵送商品混凝土分层浇注，　保证浇注的连续性ａ．　混凝土采取分层浇筑，　每层浇筑的厚度不宜过高，　每层接３０ｃｍ　厚控制，　浇筑的速度不宜过快，　以能满足混凝土的上下层接茬质量要求为宜，　一般每层按３～　４　小时控制，　以便于浇筑成型的混凝土散发水化热、推迟混凝土水化热的高峰期。ｂ．　表面混凝土在初凝以后、终凝以前进行多次压实抹光，　以消除初期混凝土表面的裂缝；③加强保温，　保湿养护，　使混凝土表面散热速度减慢，　施工中应加强温度监测，并做好记录，内外温差控制在２５℃以内，　同时防止混凝土受冻害。
　　混凝土在浇筑完毕后使用不易吸潮的保温材料立即覆盖保温，新老混凝土结合处和边角处做保温，保温层厚度是其他保温层厚度的２倍，保温层搭接长度不小于３０ｃｍ。浇筑块的棱角和突出部分应加强保护；浇筑面顶面保护至气温骤降结束或上层混凝土开始浇筑前。
　　３．３模板的拆除应遵守以下规定：
　　３．３．１非承重模板拆除时，混凝土强度必须大于受冻的临界强度或成熟度值。
　　３．３．２承重模板拆除经计算确定。模板和保温层在混凝土达到临界强度并冷却到５℃后方可拆除，墙体拆模时间不早于７天，结构顶板拆模时间在混凝土强度达到设计１００％后进行，其他部位拆模时间不宜早于５天，拆模时间除受强度控制外，还要考虑到混凝土温度与气温的差别。对于体积稍大的混凝土结构，温差是控制拆模时间的首要因素。混凝土达到最高温度后，降温速度要低于１５～２０℃／天，拆模时混凝土的温度与最低气温之差小于１５～２０℃为宜。在基础或旧混凝土上浇筑混凝土，也应考虑新旧混凝土间的温差，避免产生温差裂缝。
　　３．３．３拆模时间及拆模后的保护，满足温控防裂要求，并遵守内外温差不大于２０℃或２－３天内混凝土表面温降不超过６℃．
　　３．４温度观测
　　３．４．１水、外加剂及骨料的温度每小时测一次。测量水、外加剂溶剂液和砂的温度，温度计插入深度不小于１０ｃｍ，测量粗骨料温度，深入不小于１０　ｃｍ并大于骨料粒径１．５倍，且周围用细粒径充填。
　　３．４．２混凝土冬期施工测温项目和次数
　　室外气温及环境温度　每昼夜不少于４次，此外还需测最高、最低气温
　　混凝土出罐、浇筑、入模温度　每一工作班不少于４次
　　混凝土养护温度的测量：采用综合蓄热法养护时，在混凝土强度未达到临界强度以前每２ｈ测量一次，以后每６ｈ测量一次；绘制测温孔布置图，并对测温孔进行编号，测温孔设置在有代表性的结构部位和温度变化大易冷却的部位，孔深１５ｃｍ或板厚、墙厚的１／２。非测温时间测温孔应用保温材料堵塞。
　　已浇混凝土块体内部温度，埋设测温孔（孔深大于１５ｃｍ，孔内灌满液体介质），用玻璃温度计测量。大体积混凝土浇筑后３ｄ内加密观测温度变化：外部混凝土每天观测最高、最低温度：内部混凝土８ｈ观测一次。其后义１２ｈ观测一次。气温骤降和寒潮期间，应增加观测次数。
　　３．５作好试块的留置工作
　　３．５．１冬季施工中混凝土试块为混凝土拆模和确定热养护期提供依据。在制作试块时，应按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（ＧＢ　５０２０４２００２）中有关规定并结合施工中实际情况，试块组数应留设５组，应于施工现场随即取样并见证，混凝土拆模、临界强度、结构实体均以此为标准。
　　３．５．２检测混凝土试块必须放置施工现场同条件养护
　　注：拆模及撤除保温层要求：模板及保温层应在混凝土达到受冻临界强度并冷却到５℃后方可拆除。当混凝土与外界温差大于２０℃时，拆模后的混凝土表面，用草帘被临时覆盖，使其缓慢冷却。保温层根据成熟度推算混凝土达到受冻临界强度后撤除。
　　４、结语　：无论哪种冬季施工方法都有利有弊，其适用范围都受到一定条件的制约，在实际施工中，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，早強剂、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。如果工程施工中遇到了冬施，把前面提到的几点注意事项处理好，我相信混凝土的质量是可以得到保证的。