北方混凝土工程冬期施工的探讨

摘要：在我国北方特别是东北地区，在大型厂房施工时，为了保证冬季施工项目能正常进行，按建设单位计划全面完成各工程项目的节点工期，并确保冬施项目的工程质量，冬期施工措施的编制显得尤为重要。本文结合东北地区冬季施工过程中目前一些常用的比较成熟的混凝土施工方法简单地从施工条件、施工工艺、施工流程等方面进行了一些介绍。

关键词：冬期；混凝土施工及养护；技术

混凝土的冬期施工虽然有不少的难度和困难，只要我们能认真分析混凝土冬期施工的性能、特性，找出混凝土冬期施工的规律性，因地制宜地做好冬期施工的准备工作，只要措施得当，工序质量得到保证，混凝土冬期施工的难度就会迎刃而解。当然我们在混凝土施工过程中应尽量避免冬期施工，毕竟冬期施工难度大，额外增加的费用很多。只有在不可避免的情况下，必须在冬期施工的情况下，我们才能运用混凝土冬期施工的方法、措施进行施工。

1 冬期施工的技术原理分析

混凝土拌合物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变为固相（水）。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2500千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏（即早期受冻破坏）而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各样的空隙，而降低混凝土密实性及耐久性。由此可见，在冬季施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。

2 北方建筑混凝土冬季施工技术的要求

2.1 混凝土冬期施工对原材料的要求。

混凝土冬期施工时, 原材料必须加热, 各种原材料使用前必须检验, 合格后方可使用。配制混凝土时, 宜优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥, 水泥的强度不宜低于42.5级, 水灰比不宜大于0.5。浇注混凝土宜掺用引气剂、引气型减水剂,以提高混凝土抗冻性。混凝土冬季施工原材料要进行加热。钢筋应覆盖存放或放入室内, 防止生锈或表面冻结。

2.2 混凝土的搅拌。

混凝土冬期施工时, 为确保混凝土搅拌质量, 必须做好下列工作: 合理选择搅拌机型号。严格控制混凝土的配合比和坍落度, 投料前应先用热水或蒸汽冲洗搅拌机, 不得将带有冰雪和冻结团的砂石装入搅拌机内。投料顺序: 一般先投砂石和加热的水, 待搅拌一段时间后, 在投入水泥继续搅拌到规定的时间, 不得将水泥与热水直接搅拌, 以免产生假凝。搅拌时间: 为满足各组成材料的热均衡, 冬期搅拌混凝土时应比常温规定的搅拌时间适当延长, 一般较常温规定的搅拌时间延长50%。混凝土拌和物的出机温度与根据现场混凝土运输过程温度损失值和入模温度、成型养护温度要求有关, 一般出机温度不宜低于10°C。

2.3 混凝土的浇注。

混凝土浇捣工艺应分段、分层, 不要把浇筑操作面一下子铺得过大、过薄, 这样易使上层混凝土覆盖跟不上, 而造成冷缝。应保证混凝土供料连续, 即混凝土罐车到达施工点的时间间隔不超过40 min, 施工队应在此期间将混凝土浇筑完毕。下层混凝土浇筑完毕达到初凝后的20 min 内, 应确保浇筑上层混凝土, 振捣上层混凝土时, 插入式振捣器应保证插入下层100 mm 左右的深度, 以保证混凝土的整体匀质性。

2.4 混凝土的养护。 混凝土浇筑完毕后1 h 左右, 用长刮尺刮平, 然后用木抹子抹压2 次, 赶走表面泌水, 终凝时采用塑料薄膜加盖草垫养护, 目的是保持混凝土潮湿且内外温差不超过30°C。

3 冬期施工方法

在冬期施工中，应主要解决三个问题：如何确定混凝土最短的养护龄期；如何防止混凝土早期冻害；如何保证混凝土后期强度和耐久性。在具体施工过程中，要根据不同的施工条件，选择合理的施工方法。一个理想的方案，应当用最短的工期、最低的施工费用，获得最优良的工程质量。目前，冬期施工方法主要有两种：

3.1 蓄热法。

主要用于气温-10℃左右，结构比较厚大的工程。做法是：对原材料进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此办法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。

3.2 外部加热法。 主要用于-10℃以上，而且构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件，不能正常硬化。火炉加热：一般在较小的工地使用，方法简单，但室内温度不高，比较干燥，且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。蒸汽加热：用蒸汽使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备，费用较高。且热损失较大，劳动条件亦不理想。电加热：将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，便电能为热能，以提高混凝土的温度。此法简单方便，热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。红外线加热：以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封辐射加热。

4 结语

因北方冬季寒冷，建筑工程受气候影响，冬期施工对建筑物的进度、投资及质量都有其特殊要求。为了工程的顺利进行需要从人员、机械设备、建筑材料、施工方法和工程环境等几个方面全方位考虑。充分做好施工前准备，制定好施工方案和技术措施是极其重要的。冬期施工虽不常发生，但如果发生不提前准备和防范，会影响给工程质量、进度，措施不当会给工程质量带来隐患，因此，在工程即将进入冬期前作好防范，在施工期间作好控制是必要的，是保证工程质量必须的措施。

参考文献

［1］ 曹继文.冬施大体积混凝土施工中几个问题的探讨［J］.低温建筑技术，2009.

［3］ 曲德仁.混凝土工程质量控制［M］.中国建筑工业出版社，2005.