劉 冰

（盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼寧盤錦 124010）

淺談建筑工程混凝土冬期施工措施

劉 冰

（盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼寧盤錦 124010）

我國北方要經(jīng)歷長達數(shù)月的寒冷冬期，因此混凝土的冬期施工就不可避免，為保證工程的正常進行，一定要對混凝土的施工采取一定的調(diào)整措施。本文將就混凝土冬期施工時應(yīng)該注意的一些問題及相關(guān)措施進行簡要介紹。

混凝土；冬期施工

一、混凝土冬期施工的必要性

由于地區(qū)差異，在北方，冬期施工在所難免，而混凝土在澆筑和養(yǎng)護過程中對溫度和濕度都有一定的要求，因此，當冬期施工對混凝土施工的環(huán)境造成一定影響時，就需要適時調(diào)整施工方法，以便混凝土施工的順利進行。所以，采取相應(yīng)的有效措施，以確?；炷炼谑┕さ捻樌M行，是保證混凝土工程乃至整體建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

二、混凝土冬期施工的原理

混凝土中的水泥和水發(fā)生水化反應(yīng)，從而凝結(jié)、硬化并最終產(chǎn)生強度。水化反應(yīng)的速度受溫度影響非常大，溫度越高，混凝土強度增長越快，越低則越慢，當溫度降到0℃以下時，水化反應(yīng)基本不再發(fā)生，混凝土的強度增長也就停止。不僅如此，當溫度降低到-2℃～-4℃時，冰的體積開始膨脹，就會將構(gòu)件脹裂，產(chǎn)生裂縫，降低了構(gòu)件的耐久性。同時，結(jié)成水結(jié)成冰還會使混凝土與鋼筋的黏結(jié)力下降，從而使構(gòu)件強度下降。另外，雖然解凍后水化反應(yīng)能夠繼續(xù)進行，混凝土的強度也可以繼續(xù)增長，但是已經(jīng)達不到原設(shè)計的強度等級。

規(guī)范規(guī)定：凡根據(jù)當?shù)囟嗄隁鉁刭Y料，室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃時，混凝土結(jié)構(gòu)工程進入冬期施工。因為從混凝土強度增長的情況看，新拌混凝土在5℃的環(huán)境下養(yǎng)護，其強度增長很慢，而且在日平均氣溫低于5℃時，一般最低氣溫已低于0～-1℃，混凝土已有可能受凍。

三、混凝土冬期施工的一般要求及方法

一般情況下，混凝土冬期施工要求在正溫下澆筑和養(yǎng)護，使混凝土強度在冰凍前達到受凍臨界強度，在冬期施工時，要根據(jù)自然條件、結(jié)構(gòu)類型、工期要求來確定混凝土工程冬期施工的方法，以保證混凝土的施工質(zhì)量。

1.混凝土材料的選擇

配制冬期施工的混凝土?xí)r，所用的水泥強度等級不應(yīng)低于42.5，水泥用量應(yīng)保證在300kg/m3以上，同時水灰比小于0.6?；炷了玫墓橇享毐ＷC清潔，不得含有雜質(zhì)，此外，骨料儲備場地應(yīng)選擇地勢較高干燥的地方。

2.混凝土材料的加熱

混凝土材料的加熱時應(yīng)優(yōu)先考慮加熱水的方法。因為水易于加熱，且比熱比砂石大，其熱容量也大。在對骨料進行加熱時，應(yīng)通過熱工計算來確定相應(yīng)的溫度，但不得超過下表規(guī)定[1]。

混凝土的攪拌溫度是由外界氣溫及入模溫度所決定的，根據(jù)所需要的混凝土溫度，選擇材料的加熱溫度。

水泥不得直接加熱，使用前宜運入暖棚存放。

表1 -1 拌和水及骨料最高溫度 (單位：℃)

3.混凝土的攪拌

混凝土不宜露天攪拌，可搭設(shè)暖棚；宜選用大容量的攪拌機，減少熱損失。攪拌前要用熱水或蒸汽沖洗攪拌機；攪拌時間的長短一般為常溫攪拌時間的1.25～1.5倍；投料順序為先投入骨料和熱水，骨料中不得帶有冰雪及凍團，然后投入水泥，且水泥不能與80℃以上的水直接接觸，防止水泥假凝?；炷脸鰴C時的溫度大于10℃為宜，入模溫度高于5℃為宜。已經(jīng)攪拌好的混凝土要經(jīng)常檢查其溫度與和易性，若與規(guī)定有較大差異，應(yīng)立即檢查并及時加以調(diào)整。另外，拌制摻用外加劑的混凝土外加劑應(yīng)隨水加入，做好記錄，嚴格按劑量要求摻入。在運輸過程中要有保溫措施。

4.混凝土的澆筑

澆筑之前，要對模板以及鋼筋做認真清理，并在清理后及時澆筑混凝土，然后立即覆蓋保溫；拌合物的容器應(yīng)該具備保溫措施，混凝土在澆筑過程中要盡量提高速度，以防止混凝土內(nèi)的熱量散失過快?；炷恋娜肽囟纫话闳?5℃～20℃，養(yǎng)護前的溫度不得低于2℃。且不得在強凍脹地基上澆筑混凝土，當在弱凍脹地基上澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)對基土采取一系列保溫措施，以免遭凍，當在非凍脹性地基土上澆筑混凝土?xí)r，混凝土在受凍前，其抗壓強度不得低于臨界強度[1]。

對于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，要注意混凝土的澆筑程序和施工縫的位置，防止在加熱養(yǎng)護時產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，破壞結(jié)構(gòu)。

5.混凝土的運輸

混凝土拌合物經(jīng)攪拌傾出后，還需經(jīng)過一段運輸距離才能入模成型，在運輸過程中，仍然要有熱量損失，因此應(yīng)采取必要的措施減少混凝土的熱損失，同時應(yīng)保證混凝土的和易性。研究表明，運輸中的溫度損失，與運輸時間、運輸工具的散熱以及倒運次數(shù)有關(guān)。為了盡量減少損失，應(yīng)根據(jù)具體情況采取一些必要措施。如盡可能減少運輸時間和距離，減少倒運次數(shù)等，保證混凝土入模溫度不低于5℃。

四、混凝土的養(yǎng)護

冬期混凝土的養(yǎng)護方法主要有兩大類，第一類為蓄熱法、蒸汽加熱法、暖棚法和電熱法，這類冬期施工方法，實質(zhì)是人為地創(chuàng)造一個正溫環(huán)境，以保證新澆筑的混凝土強度能夠正常的不斷的增長，甚至可以加速增長；第二類為冷混凝土法，這類方法實質(zhì)是在拌制混凝土?xí)r，加入適量的外加劑，可以適當降低水的冰點，使混凝土中的水在負溫下保持液態(tài)，從而保證了水化作用的正常進行，使得混凝土強度得以在負溫環(huán)境中持續(xù)地增長[2]。另外，也可以將蓄熱法與外加劑結(jié)合使用，稱為綜合蓄熱法，下面就幾種混凝土冬期施工的養(yǎng)護方法進行簡單的介紹。

1.蓄熱法

蓄熱法就是將具有一定溫度的混凝土澆筑后，在其表面用草簾、鋸末、爐渣等保溫材料并結(jié)合塑料布加以覆蓋，避免混凝土的熱量和水泥的水化熱散失太快，以此來維護混凝土在凍結(jié)前達到所要求的強度。蓄熱法施工方法簡單，費用較低，較易保證質(zhì)量。

2.蒸汽加熱法

蒸汽加熱養(yǎng)護分為濕熱養(yǎng)護和干熱養(yǎng)護兩類。濕熱養(yǎng)護是讓蒸汽與混凝土直接接觸，常用的棚罩法、蒸汽套法以及內(nèi)部通汽法等就屬這類。而干熱養(yǎng)護則是將蒸汽作為熱載體，通過某種形式的散熱器將熱量傳導(dǎo)給混凝土使其升溫，如毛管法和熱模法就屬這類。

(1)棚罩法簡單講就是做一個臨時蒸汽室，之后將蒸汽通入內(nèi)部對混凝土進行加熱。本法的優(yōu)點是設(shè)施施工簡便、所用費用比較小，但其缺點是耗汽量較大，且溫度不容易控制。一般用于地槽中的混凝土結(jié)構(gòu)或小型預(yù)制構(gòu)件。

(2)蒸汽套法是在模板外面加一層不密實的材料做成蒸汽套，汽套與模板之間的空隙控制在150mm左右為宜，通入蒸汽加熱混凝土。此方法與棚罩法相比，優(yōu)點是溫度容易控制，缺點是設(shè)備復(fù)雜、費用較大，一般用于現(xiàn)澆柱、梁等整體結(jié)構(gòu)的加熱。

(3)內(nèi)部通氣法是在混凝土構(gòu)件內(nèi)部預(yù)留直徑為φ13～φ50mm的孔道，再將蒸汽送入孔內(nèi)加熱混凝土。當混凝土達到規(guī)定的強度后，將蒸汽形成的水排除，再用灌入砂漿進行填充。內(nèi)部通汽法節(jié)省蒸汽、費用較低，但入汽端易產(chǎn)生裂縫，適用于梁柱、桁架等結(jié)構(gòu)件。

此外，常用的方法還有毛管法、蒸汽熱模法等。

3.暖棚法

暖棚法是將混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)放在搭設(shè)的棚中，內(nèi)部設(shè)置散熱器、排管、電熱器、熱風(fēng)機或火爐等熱源，通過加熱，使混凝土在正常的溫度下進行養(yǎng)護。此外，由于空氣的熱輻射與蒸汽比較低，為了提高暖棚法效果，要使熱空氣流通起來；同時也要注意保持暖棚內(nèi)的溫度相對穩(wěn)定，避免混凝土干燥脫水從而影響構(gòu)件強度。當在暖棚內(nèi)直接燃燒燃料加熱時，要防止混凝土早期碳化，注意通風(fēng)。采用暖棚法養(yǎng)護混凝土?xí)r棚內(nèi)溫度不得低于5℃，并必須嚴格遵守防火規(guī)定，注意安全。

4.電熱法

電熱法是利用電腦作為熱源來加熱養(yǎng)護混凝土的方法。這種方法設(shè)備簡單、操作方便、熱損失少、能適應(yīng)各種施工條件。但耗電量較大，冬期施工附加費用較高。

5.冷混凝土法

冷混凝土法是在混凝土中加入適量的外加劑，使混凝土在負溫下能繼續(xù)水化，增長強度。常用的外加劑有防凍劑、早強劑、減水劑和引氣劑。

(1)防凍劑的作用是防止混凝土中的水分在低溫下結(jié)冰，這樣混凝土在早期就不會受凍，其中的水泥就可以繼續(xù)發(fā)生水化作用。

(2)早強劑是指可以提高混凝土早期強度但對后期強度影響不大的一種常用外加劑，早強劑的主要作用在于能夠加速水泥的水化速度，從而促進混凝土早期強度的發(fā)展。

(3)減水劑是指在混凝土和易性及水泥用量不變條件下，能減少拌合用水量、提高混凝土強度；或在和易性及強度不變條件下，節(jié)約水泥用量的外加劑。

(4)引氣劑是指在混凝土中，經(jīng)攪拌能引入大量分布均勻的微小氣泡的外加劑。當混凝土具有一定強度后受凍時，孔隙中部分水被凍脹壓力壓入氣泡中，緩解了混凝土受凍時的體積膨脹，故可防止凍害。

6.綜合蓄熱法

綜合蓄熱法是在摻和早強劑或復(fù)合型早強外加劑的混凝土澆筑后，利用原材料加熱和水泥水化所放熱量，再采取一定保溫措施，使混凝土的冷卻速度得以延緩，在混凝土溫度降到0℃或設(shè)計規(guī)定溫度前達到預(yù)期要求強度的一種施工方法。該方法只適合于不是特別寒冷的地區(qū)(室外平均氣溫-15℃以上)、厚大結(jié)構(gòu)(表面系數(shù)不大于5)和地下結(jié)構(gòu)等。優(yōu)點是施工簡單，不需外加熱源，冬期施工費用低。因此，在混凝土冬期施工時均優(yōu)先考慮采用此方法[3]。

五、結(jié)束語

在冬期施工時對原材料和施工過程均要采取必要的措施，無論采用那一種方法，都要求嚴格把控各個環(huán)節(jié)，從而保證混凝土冬期施工的工程質(zhì)量。

[1]張厚先,王志清.建筑施工技術(shù)(第二版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008.

[2]丁憲良,魏杰.建筑施工工藝(第一版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.

[3]梁漢金,歐慶軍.混凝土施工質(zhì)量控制[J].法制與經(jīng)濟(下旬),2011(09).

The measures of concrete winter construction of architectural engineering

Liu Bing

(Panjin Vocational and Technical College, Panjin Liaoning,124010, China)

In the north of our country to experience the months of cold winter, so it is inevitable of concrete construction in winter, to guarantee the normal construction of the project, we must take measures to adjust concrete construction. Some problems should be paid attention to in the construction of concrete in winter and the related measures are briefly introduced.

concrete; winter construction

TU71

A

1000-9795（2014）01-0475-02

［責(zé)任編輯：陳懷民］

2013-11-23

劉 冰（1981-），女，遼寧盤錦人，講師，從事建筑與土木工程方向的研究。