基于混凝土养护温度过低的分析研究

摘要： 目前，混凝土冬期施工越来越普遍，但是由于部分管理人员对冬施技术及防冻剂的应用存在一些误区，致使工程事故不断出现。下面仅就郑州某住宅楼工程质量因受冻而引发的质量事故进行原因分析和预防措施介绍。

Abstract： At present， concrete winter construction becomes more and more common， but due to part of management personnel has some errors for winter construction techniques and the application of antifreeze， engineering accidents continue to emerge. Based on the quality accident in a residential building of Zhengzhou caused by cold， this paper analyzes the reasons and introduces the preventive measures.

关键词： 冬期施工；外加剂；预防措施

Key words： winter construction；admixture；preventive measures

中图分类号：TU755.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）06-0124-02

0 引言

混凝土的抗冻性不仅是混凝土受物理作用的一方面，更是反映混凝土耐久性的重要指标之一。将混凝土的抗冻性单纯的认为抵抗冻融的形式是不全面的，由于混凝土建筑物在温热地区同样会遇到干、湿、冷、热交替的破坏作用而发生表层削落、结构疏松等破坏现象，因此，不仅是在严寒地区才对混凝土建筑物有抗冻要求。现实工程中也曾发生过不同程度的冻融破坏，因此，研究混凝土的冻融破坏显得十分重要。

1 事故经过

1.1 事故详情 郑州市某工程为三层砖混结构，楼盖为现浇钢筋混凝土，纵墙承重灰土基础（如图1所示）。施工后，二层楼盖混凝土于2011年10月进行浇灌，2012年1月完成了全部主体结构。但是在4月进行装修时发现各层大梁均有斜裂缝，裂缝多发生在300mm钢箍间距内，裂缝倾角多为50°-60°，近梁中多为竖向裂缝。斜裂缝两端密集，中部稀少（值得注意的是在纵筋截断处都有斜裂缝）；其沿梁高度方向的位置较多地在中和轴以下，个别贯通梁高。

裂缝宽度在梁端附近约0.5-1.2mm，近跨中约0.1-0.5mm；裂缝深度一般小于1/3，个别的两端穿通；裂缝数量每根梁少则4根，多则22根，一般为10-15根。

1.2 事故分析及原因

①施工原因。由于浇灌二层梁板时没有采用专门养护措施，并浇灌后2h就在板面铺脚手板、堆放砖块进行砌墙。三层现浇板是在11月初浇灌的，当时的室内温度仅有0-1℃，但是却没有采取保温措施。资料显示，21天后的混凝土强度仅有28天理论强度的42.5%，一个月后才达到52%。因此，引起质量事故最主要的原因就是混凝土早期受冻以及水泥用量偏低。

②设计原因。第一，箍筋间距过大。根据相关规定，此工程的箍筋最大间距应为200mm，但是实际为300mm，这也是箍筋间发生斜裂缝的原因。第二，梁跨中间纵筋被截断。根据相关规定，纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断。而由于本工程截断出现了斜裂缝。

通过比较施工和设计原因，显然施工早期受冻是产生事故的主要原因。

1.3 事故加固方案 由于梁上的大量斜裂缝很容易发生脆性截面破坏而引起梁断裂，因此必须进行加固。在原大梁上外包一U型截面梁，按照原来梁承受的全部弯矩和剪力设计此梁，并在U形截面梁端部沿墙设置钢筋混凝土柱和基础作为加固梁的支承。

2 防止裂缝的措施

2.1 材料 根据季度变化及时调整高性能减水剂的组分，并不得使用防冻剂和早强剂。四周采用双层保温篷布封闭合格砂石料棚，料棚除了通暖供热外，还应当提前将砂石料放入棚内预热至5-8℃。保温棚必须派专人负责24小时监控温度，并根据需要随时调整各种加热保温措施。钢筋的加工要求在钢筋棚内进行加工。冬季钢筋的焊接前，必须根据施工条件进行试焊，经试验合格后，方可正式施焊。选择低温韧性良好的焊条。钢筋加工棚内环境温度不低于0℃，焊毕后的钢筋应待完全冷却后才能运往室外；现场采用电弧焊焊接钢筋时，应用蓬布围护挡风，如遇冰雪来临，马上进行覆盖。焊接后的接头严禁立即接触冰雪。

2.2 改善骨料级配 为了减少混凝土中的水泥用量，采取在混凝土中掺加混合料、引气剂或塑化剂等措施。

2.3 控制水灰比及混凝土坍落度 为了避免由于天气炎热、大风等原因导致混凝土表面水分损失过快而产生表面裂缝，在浇注混凝土的过程中不仅要对水灰比和混凝土塌落度进行严格控制，还应当尽量减少自由水，同时在施工过程中采取相应的覆盖保养措施。

2.4 控制现浇板荷载 浇注完毕混凝土后应当严格控制现浇板荷载最初的堆放时间、位置和数量，保证混凝土达到1.2kN/m2，此外，还应避免由于集中荷载堆放过多引起的混凝土裂缝。

2.5 控制施工质量 严格控制混凝土水胶比，加强振捣，提高混凝土结构的致密性，控制养护过程中混凝土结构内外温差，防止水分转移造成混凝土结构疏散。严格控制混凝土拆除保温和拆模时间，必须经过严格的试块试压，达到拆模强度，方可进行拆模，模板及混凝土的保温覆盖要及时有效。低温环境施工时，混凝土浇筑、拆模、预应力灌浆避免在大风降温时段进行。

2.6 冬季保温措施 寒流降临，使气温骤降，造成混凝土温差过大，混凝土易发生早期受冻，以致使混凝土产生裂缝并降低混凝土的强度，严重影响工程质量。为确保混凝土施工质量，及时收听天气预报，尽量争取在白天气温较高时浇筑混凝土，防止混凝土遭受寒潮和霜冻的侵袭。当寒潮或冷空气袭击时，必须立即组织人员，对养生期内的混凝土采取保温措施，对已覆盖密封混凝土面另行增加保温材料。同时，增加现场测温频率，防止混凝土因内外温差过大而开裂。对所有洞口、孔口应加保温被封挂，不让冷空气对流。

3 裂缝修补方法

3.1 涂覆法 当在混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时，采用手工或机械喷涂的方法在混凝土表面涂修补材料起到封闭表面的作用。根据使用条件和裂缝活动情况选用修补材料，涂膜厚度越大适应裂缝能力越强，一般在0.3-2.5mm之间。

3.2 环氧浆液粘贴玻璃丝布 一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料，粘贴1-2层玻璃丝布。

3.3 表面缝合 在裂缝两边钻孔或凿槽，将U形钢筋或金属板放入孔或槽中，用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固，以达到缝合裂缝的目的。

4 结语

在冬期进行施工的工程，如选择方法不佳，措施不当，极易出现事故，浪费资金，拖延工期。而在整个混凝土工程施工中，混凝土强度的确定及控制，是保证工程质量的重要措施，其中早期受冻临界强度又是保证混凝土工程质量的重要前提，只有早期受冻临界强度保证了，才能保证混凝土早期不受冻害，才能保证混凝土后期强度继续发展，对于建筑物混凝土冻融破坏，应坚持防重于治，首先根据混凝土所处的环境，合理进行配合比设计；其次是严把施工质量关，加强工程运行中的养护管理以延长工程的使用寿命。

参考文献：

[1]江正荣.建筑施工计算手册[M].中国建筑工业出版社，2001.

[2]混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204—2002）[M].中国建筑工业出版社，2002.

[3]建筑工程冬期施工规程（JGJ104—97）[M].中国建筑工业出版社，1998.