浅析混凝土冬期施工

【摘要】建筑工程中，混凝土冬期施工现象不可避免。本文就冬期施工中遇到的各种问题进行了阐述，从温度影响、材料选择、骨料控制、混凝土的拌制、预养期等方面，分析了混凝土冬期施工的特性，并分别介绍了混凝土冬期施工原理，冬期施工的含义，着重阐述了混凝土冬期施工质量保证组织体系的建立，冬期施工专项方案的编制，对材料和材料加热的要求，混凝土的搅拌、运输和浇筑等内容，以指导混凝土冬期施工，保证施工质量，避免质量事故。

【关键词】混凝土；冬期施工；原理；施工方法。

引言：目前，随着城市建设的不断加快，为了满足国家现行规范规定的结构安全要求，“以人为本、和谐社会”的社会需求的不断提高，房屋建设中的抗震设计也日趋严格和不断完善，混凝土结构施工质量显得尤为重要，尤其在冬期施工中，环境气温下降，给施工带来诸多不便，加上好多建设单位缩短工期要效益，使得很多项目不得不在冬天赶工期，因此冬期施工期也就成为质量事故多发期。根据调查分析显示，混凝土质量事故有一半以上发生在冬期施工，为此有效控制好冬期施工的混凝土结构质量，是保证整个钢筋混凝土结构质量安全的重要环节。

现通过有关参考资料，加上几年来的施工实践，就钢筋混凝土结构中混凝土冬期的施工质量控制进行了分析，整理总结有以下几个方面。

1、混凝土冬期施工原理：

混凝土中的水泥和水发生化学反应的过程，是混凝土凝结硬化的过程，反应作用的快慢在湿度稳定的前提下主要决定于温度的高低，进行化学反应的前提条件是温度和水，但是决定化学反应的决定性因素之一是水，影响化学反应速度快慢的则是温度，温度越高，强度增长也越快，温度越低，强度增长越慢。通过试验得知混凝土浇筑后马上受冻，抗压强度和抗拉强度大约损失50%，混凝土受冻前养护时间越长，所达到的强度越高，混凝土的冻害与受冻的早晚、水泥强度等级、水和水泥的比例、养护环境温度等有关，遭冻时间早，水灰比大，则强度损失多，遭冻时间晚，水灰比小，则强度损失少。混凝土冬期施工除以上所述冻害之外，还要防止拆除模板不合理带来的冻害。混凝土结构构件拆模后表面温度立即下降，混凝土内外存在较大的温度差，温度应力也会使混凝土表面产生裂纹等质量缺陷，在冬期施工中要避免发生这种冻害，当混凝土拆模时内外温度差大于20℃时，拆模后混凝土表面应立即覆盖，使其慢慢降温冷却。

2、冬期施工的含义：

冬期施工的划分，当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工，当室外日平均气温连续5d高于5℃时，即解除冬期施工。但因避免冬期冻害，从实际出发，施工现场当日气温降为0℃ 及以下时即应采取防冻害措施。

3、混凝土冬期施工临界强度的规定试块的留置：

经过试验得知，混凝土经过预先养护达到一定强度后再遭冻结，其后期抗压强度损失就会减少，一般把遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值定为“混凝土受冻临界强度”，掺用防冻剂的混凝土，当室外最低气温不低于-15℃时，不得小于4.0N/mm2，但不大于C10的混凝土，不得低5N/mm2。冬期施工需比常温时施工的混凝土多留混凝土试块，留置标养试块1组，同条件试块3组。

4、材料和材料加热的要求：

冬期施工中混凝土用的水泥，应优先选用水化热量大的硅酸盐水泥，蒸汽养护时用的水泥品种经试验确定。因为水的比热容比砂石大，而且水的加热设备简单，所以冬期拌制混凝土时应优先选用加热水的方法，但水的极限加热温度视水泥等级和品种而定，不得超过有关规定，水的加热方法有，直接用锅烧水，用蒸汽加热水，用电极加热水。骨料要清洁并堆放在暖棚内，不得含有冰雪和冻块，当施工期间平均气温高于-5℃时，只加热水就能满足要求，当施工期间平均气温低于-5℃时，骨料应进行加热，但加热温度不得大于40℃，能满足施工的情况下，骨料尽量不要加热。

5、混凝土的搅拌、运输和浇筑

混凝土搅拌，应搭设暖棚，选用大容量搅拌机，以减少混凝土的热量损失。搅拌机在使用前，用60℃左右的热水冲洗，提高机械温度，机械和容器应有保温措施。混凝土的拌合时间比常温规定时间延长。材料投放顺序为，应先将水和砂石投入拌合，然后加入水泥。混凝土的浇筑应尽量缩短运输时间和距离，使用大容积的运输工具并加以适当保温。在工场商品砼按照合理配合比生产的条件下，混凝土的坍落度可按具体工程钢筋的多少来选择，在满足施工的前提下，尽量降低坍落度值。混凝土拌合物的浇筑应及时进行，要使拌合物直接到项目施工地点，不得中间倒运，避免热量散失过快，入模温度不得低于5℃，混凝土拌合物的出机温度不宜低于15℃。

6、冬期施工方法的选择

混凝土冬期施工不加热的方法有蓄热法、掺防冻剂等化学外加剂法。混凝土冬期施工加热的方法有电极加热法、电器加热法、感应加 热法、蒸汽加热法和暖棚法。蓄热法是利用原材料的加热提高温度获 得热量（ 水泥除外） ，水泥和水发生化学反应的热量，再用保温材料 进行适当的覆盖，避免热量散失过快，降低混凝土的冷却速度，使混凝土在0℃以上强度增长到预定要求，强度应大于混凝土受冻临界强度。

目前施工中最常使用的是综合蓄热法，即在蓄热方法基础上掺加化学外加剂的施工方法。选择混凝土冬期施工方法，要考虑自然气温、结构类型和特点、原材料、工期限制、能源情况和经济指标。对于工期不紧和无特殊限制的工程，从节约能源和降低冬期施工费用考虑，应优先选用养护期间不加热的施工方法或综合方法。在有工期限制，施工条件又允许时才考虑选用混凝土养护期间的加热方法，一般要经过技术经济比较才能确定。一个理想的冬期施工方案，应当在杜绝混凝土早期受冻的前提下，用最低的冬期施工费用，在最短的施工期限内获得优良的施工质量。

下面用一个实例来对混凝土冬季施工进行具体说明

陕西建工集团总公司华山国际酒店项目，主体施工正值冬季，且当年11月底就开始下雪，持续低温时间过长，项目部在工期短、任务重的情况下，为防止已浇筑砼和正在浇注砼受冻，组织并实施混凝土冬季施工方案采取措施：

首先，经过沟通由商砼站编制搅拌和运输方案进行控制：

1、采用蓄热法和掺复合泵送防冻剂综合施工法，将水加热到60℃-80℃时砂石一般不加热，但不得有冻块和雪块，如水温超过80℃时应先投砂石进行搅拌后再投入水泥，以防出现假凝现象。

2、在砼中掺入外加剂前，必须认真熟读外加剂说明书，严格按照试验配合比施工，应设专人进行外加剂的投放。

3、砼搅拌机应搭设暖棚，用草帘或彩条布四周围护防止热量过快损失，提高砼入模温度。

其次，由施工单位编制砼浇注前、浇注时，及后期养护等措施：

1、浇注砼前，应严格清理模板并清除模板、钢筋上的积雪和杂物等。

2、浇注砼时，尽可能分小段集中浇注，以缩小浇注范围，便于集中覆盖和保温，一般加盖一层塑料布，两层左右的棉毡（或草帘）可达到保温效果。

3、为了防止已浇筑砼受冻而影响其强度，必须保证砼强度达到设计值的30%，且不低于50KG/m?时方可拆除保温层。采取除砼在搅拌过程中加热、加抗冻添加剂和将混凝土标号提高外，还利用彩条布将框架周围随着工程进度，逐层全部围起，使其成为一个“密闭”空间，并在空间内均匀放置炭桶（做好适当通风），用煤炭燃烧蓄积热量使整个空间内温度超过混凝土受冻零界点，始终保持在5度左右，并延迟拆模时间。

4、砼试块留设除按照常温的试块留设外还应增设不少于两组与结构同条件下养护的试块，分别用于检验受冻前的砼强度和转入0℃以上同条件养护600℃.d的砼强度。

5、砼养护期间的温度测量，掺防冻剂的砼在强度未达到第3条时，每隔2h测量一次，达到受冻临界强度以后每隔6h测量一次。所有测温孔均应编号，并绘制平面布置图，做好记录（由专人负责）。测温孔应设在有代表性的结构部位和温度变化大易冷却的部位，孔深宜为10-15cm，也可为板厚的1/2或墙厚的1/2；测温时应采取与外界气温隔离措施，并留置在y孔内不少于3min。

通过以上措施，从而保证了该项目的主体工程按时完工，为后续装修施工赢得了时间，最终按时竣工，并交付使用。

【参考文献】

（1）JGJ 104-97，建筑工程冬期施工规程〔S〕

〔2〕赵志缙，应惠清。建筑施工〔M〕上海同济大学出版社，2004.125-132.

〔3〕王早生，房屋建筑工程管理与实务〔M〕北京中国建筑工业出版社，2004-63-64.

〔4〕 牛小平.冬期混凝土综合蓄热法施工〔J〕山西建筑，2010，36（1）159-160.

〔5〕王铁梦，建筑物的裂缝控制[M]上海科学技术出版社，1995