冬季施工混凝土原材料选择对混凝土质量的影响

摘要:冬季施工混凝土主要由胶凝材料、细骨料、粗骨料、水和外加剂组成，它与常温下施工的混凝土相比，对原材料的质量要求更加严格。

关键词:混凝土;施工;质量

中图分类号：TU375 文献标识码：A

一、对胶凝材料（水泥）的选择

冬季施工混凝土所用水泥品种和性能，主要取决于混凝土养护条件、结构特点、结构使用期间所处环境和施工方法。因此，冬季施工混凝土应优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。若选用矿渣硅酸盐水泥时，宜优先考虑采用蒸汽养护方法。选用其他品种水泥旨，应注意其中的掺和料对混凝土抗冻性、抗渗性等性能的影响，也可选用经过技术鉴定的早强水泥，但在水泥中返回早强剂时，要进行相关试验方可使用。

有条件的工程可用特种快硬高强类水泥来配制冬季施工混凝土。但采用掺外加剂冬期施工方法时，冬季施工混凝土是不能选用高铝水泥的，这是因为高铝水泥因重结晶而导致混凝土强度的降低，对钢筋混凝土中钢筋的保护作用也比硅酸盐水泥差的缘故。

对于厚大体积的混凝土结构物，如水坝、反应堆、高层建筑物的大体积基础等，则选用水化热较小的水泥，以避免温差应力对结构产生不利影响。另外，冬季施工混凝土一般应采用强度不低于32.5MPa的水泥，水泥用量最低不少于300kg/m3。

二、对骨料的选择

冬季施工混凝土的骨料分为细骨料和粗骨料。细骨料宜选用色泽鲜艳、质地坚硬、级配良好的中砂，其含泥量不得大于3%；粗骨料须选用经15次冻融值试验合格（总质量损失小于5%）的坚实级配花岗岩或石英岩碎石，不得含有风化的颗粒，含泥量不得大于1%。

骨料多数处于露天堆场，对混凝土的质量有较大影响，因此，要求对骨料提前清洗和储备，做到骨料清洁。配制混凝土时，要使用冰雪完全融化的骨料，不宜使用冻结或掺有冰雪的骨料，否则，会降低混凝土的温度和质量。在混凝土中，冰雪融化后会留下孔隙。为了有利于骨料的加热，特别要注意在运输和储存过程中，不要混入冰雪，以免融化时吸热降低混凝土的温度。

冬季施工混凝土所用的骨料堆场，应选在地势较高、不积水、运输方便、有排水出路的地方。

三、对早强防冻剂的选择

冬季施工混凝土中掺入适宜的混凝土早强减水剂和防冻剂，能有效地改善混凝土的工艺性能，提高混凝土的耐久性，并保证其在低温初期时获得早期强度，或在负温时期的水化硬化能继续进行，防止混凝土早期遭受冻害。

冬季施工混凝土用的外加剂应通过正式技术鉴定，其技术性能应符合《混凝土外加剂》和《混凝土防冻剂》标准的规定。哈尔滨建筑大学研制的混凝土HJD-2早强防冻剂，以其优异的技术性能，在冬季施工混凝土用的各种外加剂品种中处于领先地位，它主要具有防冻、早强、减水、引气、稳定和阻锈等功能。

掺有早强防冻剂的混凝土，可以在负温情况下凝结硬化而不需要保温或加热，最终能达到与常温养护的混凝土相同的质量水平。

冬季施工混凝土所用的早强防冻剂，应同时具备以下几个特点。

（1）具备良好的早强作用；具备良好的早强作用，使混凝土能在较短的时间内达到受冻临界强度，从而增强混凝土的抗冻能力，这是对早强防冻剂最基本的要求。

（2）具有高效减水作用；通过掺加早强防冻剂，可有效地减少单位用水量，从而细化毛细孔径，这是减轻混凝土冰胀的内在因素。

（3）具有降低冰点的作用；掺加早强防冻剂后，可使混凝土在较低的环境温度条件下，保持混凝土中一定数量的液态水存在，为水泥的持续水化反应提供条件，保证混凝土强度的持续增长。

（4）对混凝土中的钢筋无锈蚀作用；另外，许多研究结果认为，防冻剂还应具有一定的引气作用，以缓和因素游离水冻结而产生过大的冰胀应力。但试验证明，含气量对混凝土的早期抗冻对无益处，从冬季施工的角度要求出发，防冻剂无需包含引气组分。如果设计方面对混凝土的抗冻融性能有特殊要求时，可通过试验再掺入引气剂。

在大多数防冻剂中，含有氯盐的成分，它对钢筋有锈蚀作用。因此，在下列情况下，不得在钢筋混凝土中掺加氯盐。

（1）排出大量蒸汽的车间、澡堂、洗衣房和经常处于空气相对湿度小于80%的房间，以及有顶盖的钢筋混凝土蓄水池等。

（2）处于水位经常有升降部位的结构。

（3）露天结构或经常受雨水或冰雪侵蚀的结构。

（4）有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构，和有外露钢筋、预埋件而无防护措施的结构。

（5）与含有酸、碱或硫酸盐等侵蚀介质相接触的结构。

（6）使用过程中经常处于环境温度为60℃以上的结构。

（7）使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构。

（8）薄壁结构，中级和重级工作制吊车梁、屋架、落锤或锻锤基础结构。

（9）电解车间和直接靠近直流电源的结构。

（10）直接靠近高压电源（如发电站、变电所）的结构。

（11）预应力钢筋混凝土结构。

四、对保温材料的选择

冬季施工混凝土所用的保温材料，应根据工程类型、结构特点、施工条件、经济效益和当地气温情况进行选用。一般应遵循就地取材、综合利用、经济适用的原则。

在选择保温材料时，以导热系数小、密封性好、坚固耐用、防风防潮、价格低廉、重量较轻、便于搬运、支设简单、重复使用者为优。

保温材料必须干燥，含水量对热导率影响很大，因此，保温材料特别要加强堆放管理，注意不能和冰雪混杂在一起堆放。

随着工业新技术的开发，冬季施工混凝土中越来越广泛地使用轻质高效能保温材料（如岩棉等），这是今后发展的方向。