周君

【摘要】冬期施工面臨很多困難，在負(fù)溫條件下，由于砂漿、混凝土中所含的水分會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，建筑材料容易發(fā)生脆裂，會(huì)給混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)帶來(lái)諸多困難。本文基于混凝土凍結(jié)原理，簡(jiǎn)單介紹了冬期施工的一般規(guī)定以及混凝土工程的一般情況，對(duì)冬期施工中混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)等施工工藝進(jìn)行了分析和研究，以期能夠?qū)Χ谑┕ぬ峁┮欢ǖ闹笇?dǎo)。

【關(guān)鍵詞】冬期施工；混凝土；澆筑；養(yǎng)護(hù)

混凝土是由水泥、砂石和水按照一定比例攪拌而成的混合材料，從理化角度來(lái)看，混凝土是在水泥水化作用下形成的膠合體，影響水泥水化速度的因素主要有組成材料、配合比與溫度，在組成材料和配合比固定的情況下，溫度直接影響水泥水化速度，進(jìn)而影響到混凝土的強(qiáng)度，在負(fù)溫條件下，水會(huì)由液相變?yōu)楣滔?，水化不能正常進(jìn)行，混凝土的整體結(jié)構(gòu)也會(huì)遭到破壞，為了保證工程質(zhì)量，多避免冬期施工，對(duì)于不得不在冬期施工的項(xiàng)目，必須制定冬期施工措施。

一、冬期施工的一般規(guī)定和混凝土工程的一般情況

（一）冬期施工的一般規(guī)定

通常在連續(xù)5天室外日平均溫度穩(wěn)定低于5℃的條件下進(jìn)行施工，就進(jìn)入到冬期施工，由于是在負(fù)溫條件下開(kāi)展施工，需要采取一定的保溫覆蓋措施，這不僅會(huì)增加工程造價(jià)，也會(huì)影響到工程質(zhì)量。就冬期施工中混凝土工程而言，由于砂漿、混凝土中所含的水分會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，建筑材料容易發(fā)生脆裂，會(huì)給混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)帶來(lái)諸多困難?；炷凉こ添?xiàng)目施工和驗(yàn)收規(guī)范中做出明確規(guī)定，當(dāng)室外平均溫度連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃時(shí)，混凝土工程應(yīng)制定冬期施工措施，及時(shí)掌握溫度變化，在溫度驟降時(shí)采取防凍措施。正常狀況下，冬期施工中混凝土的澆筑應(yīng)在受凍前抗壓強(qiáng)度控制在30%以上，如果選用的是礦渣硅酸鹽水泥，混凝土的抗壓強(qiáng)度應(yīng)控制在40%以上，且不小于5兆帕。目前國(guó)內(nèi)冬期施工中混凝土的防凍措施就是以此為基點(diǎn)[1]。

（二）混凝土工程的一般情況

根據(jù)理化分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，混凝土在凝結(jié)過(guò)程中，水泥水化速度會(huì)隨著溫度的變化而變化，高溫要比低溫時(shí)的水化速度快，強(qiáng)度增長(zhǎng)也較快，如果受到負(fù)溫侵襲，水泥水化作用就會(huì)受到阻礙，混凝土中所含的游離水分會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)，結(jié)構(gòu)體積增大導(dǎo)致混凝土凍裂，進(jìn)而影響混凝土質(zhì)量，因此在混凝土澆筑之前，應(yīng)注意對(duì)原料加熱，做好拌制工作。

1.原材料加熱

結(jié)合冬期施工中混凝土養(yǎng)護(hù)期的室外溫度，原材料加熱分為兩種情況，即當(dāng)室外溫度不小于零下10℃時(shí)，只需對(duì)水進(jìn)行加熱；當(dāng)室外溫度小于零下10℃時(shí)，除了對(duì)水進(jìn)行加熱外，還要考慮對(duì)砂石料進(jìn)行加熱。原材料加熱應(yīng)綜合考慮混凝土拌制、運(yùn)輸和澆筑的損失，通過(guò)地?zé)峁び?jì)算加以判斷，對(duì)水進(jìn)行加熱多采用鍋爐加熱，或者是小型電加熱；對(duì)砂石進(jìn)行加熱的方法也有很多，如蒸汽直接加熱法、料斗加熱法、紅外線(xiàn)電熱手推車(chē)加熱法等。在拌制過(guò)程中，要保證混凝土是正常水化而非假凝，不同組成材料，其加熱限制也不同，對(duì)于礦渣水泥，原材料加熱的最高溫度限制為80℃；對(duì)于礬土水泥，原材料加熱的最高溫度限制為40℃；對(duì)于硅酸鹽水泥，425號(hào)硅酸鹽水泥原材料加熱的最高溫度限制為70℃，525號(hào)硅酸鹽水泥原材料加熱的最高溫度限制為60℃。冬期施工的混凝土最好選擇硅酸鹽水泥，而且水泥標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于425號(hào)[2]。

2.混凝土拌制

冬期施工中混凝土拌制所用的骨料應(yīng)保持清潔，不應(yīng)含有冰雪、易凍裂的物質(zhì)，防凍劑的加入不應(yīng)再使用活性骨料。對(duì)于摻入外加劑的混凝土，如果是粉劑，可按照摻量散入水泥中，如果是液體，則應(yīng)按照配置要求制成施工溶液。冬期施工中混凝土的澆筑最好選用無(wú)氯鹽類(lèi)防凍劑，對(duì)于抗凍性要求較高的混凝土，適宜選用引氣劑，摻入氯鹽類(lèi)防凍劑，其摻量應(yīng)依據(jù)熱工狀態(tài)計(jì)算，不應(yīng)超過(guò)水泥重量的1%，拌制必須攪拌均勻，不適宜采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，混凝土的入模溫度不應(yīng)低于5℃，出機(jī)溫度不應(yīng)低于10℃[3]。

二、冬期施工中混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)

（一）冬期施工中混凝土的澆筑工藝

冬期施工中混凝土的澆筑，其溫度應(yīng)達(dá)到熱工計(jì)算的要求，如果不能達(dá)到熱工計(jì)算的要求，則應(yīng)調(diào)整保溫措施，直至溫度與熱工計(jì)算要求相適應(yīng)為止；在澆筑前應(yīng)先清理模板和鋼筋上的冰雪和其他污垢，澆筑所用的容器要具備保溫功能，或已經(jīng)采取了保溫措施；對(duì)于強(qiáng)凍脹性地基，不應(yīng)澆筑混凝土，而弱凍脹性地基要保證地基土沒(méi)有遭凍的前提下才可以澆筑混凝土；對(duì)于大體積結(jié)構(gòu)普遍采用分層澆筑的方法，各分層澆筑的時(shí)間間距不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，已澆筑層混凝土的溫度只有在不小于2℃，且不低于熱工計(jì)算時(shí)，才可以進(jìn)行下一層的覆蓋澆筑；根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范要求，冬期混凝土工程施工現(xiàn)場(chǎng)留置試塊要保持在2組以上，也就是6塊，采取同條件的養(yǎng)護(hù)方法，對(duì)混凝土受凍前和轉(zhuǎn)入常溫養(yǎng)護(hù)28天的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)[4]。

（二）冬期施工中混凝土的養(yǎng)護(hù)方法

冬期施工中混凝土的養(yǎng)護(hù)，通常采用蓄熱法，即在室外最低氣溫高于零下15℃時(shí)，選用快硬早強(qiáng)水泥，并對(duì)原材料進(jìn)行短時(shí)加熱，可在混凝土拌制中摻入早強(qiáng)型外加劑，同時(shí)還可以采用棚罩加強(qiáng)維護(hù)或者是利用未凍土熱量等措施來(lái)延長(zhǎng)正溫養(yǎng)護(hù)齡期。在一定齡期內(nèi)，如果采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)達(dá)不到預(yù)定要求時(shí)，還可以考慮選擇暖棚法、蒸汽法、電加熱法等養(yǎng)護(hù)方法。

1.暖棚法

冬期施工中混凝土養(yǎng)護(hù)采用暖棚法時(shí)，棚內(nèi)溫度應(yīng)保持在5℃以上，并要保持混凝土表面濕潤(rùn)，模板和保溫層的拆除應(yīng)在混凝土冷卻到5℃后，在混凝土表面與外界溫差不小于20℃的情況下，如果要拆除模板，應(yīng)對(duì)混凝土采取緩慢冷卻的臨時(shí)性保溫覆蓋措施[5]。

2.蒸汽法

采用蒸汽法養(yǎng)護(hù)，在進(jìn)行蒸汽均勻加熱時(shí)應(yīng)排除冷凝水，避免出現(xiàn)游離水分結(jié)冰的現(xiàn)象，如果選擇的是普通的硅酸鹽水泥，養(yǎng)護(hù)溫度應(yīng)控制在80℃以下；如果是礦渣硅酸鹽水泥，養(yǎng)護(hù)溫度可以超過(guò)80℃。在排出冷凝水時(shí)，要防止其滲入到地基土中。

3.電氣熱法

采用電氣熱法養(yǎng)護(hù)，電極布置要確?；炷聊軌蚓鶆蚴軣?，加熱到混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的50%，這些措施要在混凝土表面被覆蓋后進(jìn)行，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)注意觀(guān)察外表面的濕度，混凝土表面開(kāi)始干燥時(shí)，應(yīng)先停電，用溫水潤(rùn)濕混凝土表面，然后再行加熱[6]。

結(jié)論：

通過(guò)對(duì)冬期施工中混凝土工程水化作用的分析，在負(fù)溫條件下，混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)面臨著諸多困難，澆筑工藝和養(yǎng)護(hù)方法的選擇和合理利用，能夠有效保證混凝土質(zhì)量，進(jìn)而保證項(xiàng)目工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉宇.負(fù)溫混凝土抗凍臨界強(qiáng)度與微觀(guān)結(jié)構(gòu)的研究[D].沈陽(yáng)建筑大學(xué)，2011.

[2]劉琪.箱涵結(jié)構(gòu)大體積混凝土冬期施工技術(shù)及質(zhì)量控制研究[D].鄭州大學(xué)，2013.

[3]劉衛(wèi)星，歐立新，周維英，田輝.冬期施工鉆孔灌注樁混凝土溫度測(cè)試研究[J].城市軌道交通研究，2010，13（4）：36-41.

[4]馬明波，喬雄，柳之森.綜合蓄熱法在地鐵車(chē)站混凝土冬期養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2011，32（11）：7952-7956.

[5]魏成明，朱衛(wèi)中，趙可等.關(guān)于混凝土受凍臨界強(qiáng)度問(wèn)題的探討[J].低溫建筑技術(shù)，2011，12（5）：113-114.

[6]翟玉峰.冬期混凝土工程施工方法的研究與應(yīng)用[D].東北大學(xué)，2008.