浅议冬季混凝土施工的质量通病及控制措施

摘 要：基于混凝土自身特点，阐述了在冬季施工条件下，混凝土强度的影响因素，分析了混凝土冬季施工经常出现的质量通病，提出了控制冬季混凝土施工质量的技术措施。

关键词：混凝土；冬季施工；质量；控制措施

混凝土冬季施工是指在“室外日平均气温连续5天低于5℃”的条件下进行的混凝土施工。混凝土强度，是其组成中的水泥与水进行水化反应的结果，水泥水化作用的速度不仅与混凝土本身组成材料和配合比有关，而且与温度的高低息息相关，随着温度的降低，水泥与水的化学反应相应减缓，在 4℃―5℃ 时更是如此。

1 冬季混凝土施工的强度影响原因分析如下：

1）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，逐渐由液相变为固相，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%，当混凝土毛细孔含水率超过 91.70%界值时，结冰就会产生约2500kg/cm的冰胀应力，这个应力值常常大于水泥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。

2）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黏结力，从而影响混凝土的抗压强度。实践证明，如果粘结力完全丧失，强度将降低 l3%。

3）结冰与溶解过程中，伴随着水分转移的现象，而受冻时由于混凝土表面温度低，先结冰产生冻胀压力把水分挤向混凝土内部，溶解过程中外部先溶解内部应力大，又将水分向表面挤压，水分反向迁移，由于水分体积的反变化，使混凝土各组分的相对位置发生变化，这对强度还很低的新混凝土很容易造成结构性裂纹。

2 冬季混凝土施工中的质量通病

2.1钢筋的锈蚀与混凝土裂缝

由于钢筋的氧化锈蚀伴生体积膨胀，致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝，其次，水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂，混凝土内部水分由边缘向中心移动，形成压力也将引起轴向裂缝。

2.2结构疏散与水分转移

水分转移及结构疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑等为特征，同时由于混凝土内部压力差、温度、湿度差，使水分自边缘向中心移动造成空隙。

2.3表面起灰

所谓“表面起灰”是以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，骨料为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，离析，泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。

2.4结晶腐蚀混凝土表面返霜

混凝土硬化后，某种外加剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面，而混凝土表面的水分则逐渐蒸干，此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。

3 冬季混凝土施工的质量控制措施

1）在新拌混凝土中掺用防冻剂。防冻剂可以有效降低新拌水泥混凝土的内部水溶液冰点，干扰冰晶生长，保证未成熟混凝土在负温条件下能够继续水化，不受冻胀破坏。目前常用有氧化钙 、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。

2）设计配合比时采用高效减水剂，尽量不使用粉煤灰作为外掺料。高效减水剂可以降低水灰比，混凝土中水分减少，成形的混凝土构件可能不包含或者只含有很少的可冻水。不包含 毛细水（或数量很少）的混凝土构件，由于凝胶中空间极微细，结晶的始发十分困难，不会发生冻结，故施工中尽量不使用粉煤灰作为外掺料加入混凝土。

3）掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性缓冲混凝土内水结冰所产生 的水压力，提高混凝土的抗冻性。

4）掺加早强外加剂缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度应用较普遍的有硫酸钠（掺用水泥用量2%）和 MS～F复合早强试水剂（掺水泥用量的5%）。

5）改善混凝土的温度条件以及施工措施。在混凝土结构的冬季施工中，对原材料进行加热保温、混凝土入模前预热、棉毡包裹等有效的蓄热保温措施，可以使人模混凝土在正温条件下水化。在混凝土的强度达到设计强度后，采取薄膜包裹继续保温养护，以此延长混凝土养护周期，保证成熟混凝土充分水化，尽量降低构件毛细水含量，防止成熟混凝土受冻。

4 结语

以上几种控制措施在实践中证明能保证冬季混凝土的施工质量，但几种方法均互有利弊，要根据当地的气候条件、施工现场条件等进行选择结合使用。■

参考文献

[1]JGJ104―97，建筑工程冬期施王规程 [S].

[2]管华龙.冬季施工预防措施[J].山西建筑，2008（8）

[3]孟胜国等.混凝土冬季施工技术及温度控制[J].建筑技术开发，2006，33（6）：7 5―76