建筑混凝土冬季施工质量控制

【摘 要】混凝土工程冬季施工，是指根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5d 稳定低于5℃或最低气温连续5d 稳定在-3℃以下时，混凝土工程即进入冬季施工。在冬季施工中，如何避免混凝土受冻，对保证施工质量具有重要意义。

【关键词】建筑混凝土；冬季施工；质量控制

1 前言

随着经济的快速发展，我国城市建设规模日益扩大，建筑业成为影响、推动国民经济发展的重要行业。然而在全国建设规模持续增长的环境下，一些城市的城市建设却因为寒冷的冬季而不得进行施工，严重的妨碍了建设步伐，加长了施工周期，增加资金和管理成本，延长投资回收期和降低了规避宏观风险的能力，造成资金周转率降低和施工费用的大幅增加。此外，在冬季施工中，长时间的持续负低温，大的温差、降雪和反复的冰冻，经常造成建筑施工的质量事故。笔者从以下几方面探讨了混凝土冬季施工技术，具有一定的现实意义与参考价值。

2 建筑混凝土冬季施工前的准备

编制方案：进入冬季施工的工程项目，在入冬前应由技术负责人编制冬季施工方案。编制要遵循以下原则：确保工程质量；经济合理，使增加的费用为最少；所需的热源和材料有可靠的来源；确实能够缩短工期。冬季施工方案中应包括以下内容：施工程序；施工方法；现场布置；设备、材料、工具等的供应计划；安全防火措施；测温制度和质量检查制度等。施工方案确定后，要组织有关人员学习，并向班组进行交底。

培训学习：及时组织相关人员进行技术培训，使他们掌握各自作业范围内的有关冬季施工专项知识。明确职责，并经考核合格后，方可上岗。

施工场地的准备工作：排除现场积水，对施工现场进行必要的修整，截断流入现场的水源，做好排水措施，消除现场施工用水、用气造成场地结冰现象。保证道路的畅通。冬期施工必要燃料、保温材料的准备，工程采暖施工热源用料，应根据施工方案中的要求进行准备。

3 混凝土冬季施工质量控制方法

3.1 调整配合比法

选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻能力的重要手段。试验结果表明，应使用早强型硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且早期强度高，一般3 天抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥7 天的强度，效果较明显。

尽量降低水灰比，选择较低的坍落度。水泥强度等级应不低于32.5，水泥用量不应低于300kg/m3。增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。

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封闭型气泡，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。掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。

选择颗粒硬度高和缝隙少的骨料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，严格控制混凝土的配合比和坍落度。由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。

拌制掺用外加剂的混凝土时，当外加剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体，使用前按要求配置成规定溶液，然后根据要求使用。

3.2 综合蓄热施工方法

综合蓄热施工方法是在蓄热保温的基础上，充分利用混凝土的初始热量及水泥在水化过程中所释放出来的热量，再辅以化学外加剂或早强水泥等综合措施，创造混凝土加速硬化的条件，使混凝土硬化由初始温度至冰点之前尽快达到抗冻临界强度的一种施工方法。现在常用的综合蓄热法有蓄热加外加剂、蓄热加早强水泥、蓄热加短时加热等数种措施。综合蓄热法比单纯某一种方法的技术、经济效果都要好。

3.3 外部加热法

主要用于气温在-10℃以上，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下能正常硬化。

3.3.1 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。蒸气加热。用蒸气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。

3.3.2 电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，使电能变为热能，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。

3.3.3 红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。

4 土冬季施工的养护

混凝土中外加剂的掺量按负温混凝土要求施工，应根据混凝土浇筑5 天内的预计日最低气温来选用防冻剂。当预计日最低气温为-15℃～-10℃、-10℃～-5℃时宜分别采用规定的-10℃、-5℃的防冻剂。当预计日最低气温为-5℃时，可采用早强减水剂并用保温材料覆盖。

冬期施工中混凝土浇筑后，在负温下硬化是缓慢的，硬化过程可能出现受冻过程。也就是说，硬化过程和受冻过程同时发生。在负温养护时，由于热交换作用，水泥凝结硬化过程受温度的影响要做相应的后移，温度越低水泥的硬化过程越慢，养护期越长。若混凝土在初凝之前受冻、水泥水化处于刚刚开始阶段，混凝土仍保持其塑性性质，此时受冻只影响其可施工性，而损坏不了混凝土本身物理性质。若混凝土进入凝结期以后受冻，而混凝土结构正在形成阶段，受冻既要破坏水泥的凝结硬化过程，又会导致混凝土本身强度及耐久性显著降低。

负温养护期间，混凝土由初温受冻不会突然出现，在施工现场也不会出现所谓速冻的条件。即使在严寒的条件下有剧烈降温的可能性，混凝土也会有一个适当的水化过程。冬期施工中经常出现的冻害事故，多数是在初凝期以后受冻所致。因此，在混凝土浇筑完毕至终凝期间采取强有力的养护措施,会取得良好的质量效果。负温养护期间混凝土若发生早期受冻其形成为：①冻胀表形和残余变形大。混凝土内部必然存在大量的可冻水，水由液态转变为固态时，体积增大约9 ％，这必然导致混凝土体积膨胀，可冻水量越多，混凝土体积膨胀越大。这种冻胀变形在溶解后不能完全恢复变形而有残余变形。冻胀变形和残余变形是混凝土早期受冻过程中由可冻水引起内部结构损伤和外表体积变化最直接的综合表现。因此冬期施工时控制混凝土的水灰比，对防止混凝上早期受冻有重要的意义。②强度损失大。混凝土中可冻体变化使混凝土产生冻胀变形，而冻胀变形又势必导致混凝土内部结构组织出现微裂缝。这必然导致混凝土强度大幅度损失，同时混凝土的物理性能，如弹性模量、抗拉强度、抗冻、透水和耐久性的显著降低。这样，混凝土达不到设计强度要求。

此外，混凝土冬季施工时的善护问题中还必须重视的一个问题是，那就是也应该采取措施使大体积混凝土内部水化热的升温与构件表面温度的温度差控制在25℃以内防止构件温差裂缝的产生。

5 结语

建筑工程的混凝土工程冬季施工管理是一项复杂的、开放的、动态的系统工程，要做好这项工作，需要建筑施工企业认真分析自身的特点，充分利用自己的长处，采取科学的方法提高施工管理素质。特别是在冬季施工过程中，更加要求工程项目管理人员认真负责，严格按照冬季施工方案进行施工，通过科学的方法加强混凝土的保温和养护工作，一定能够确保工程质量。

参考文献：

[1]李清立《建筑施工技术[M]》．北京：中国计划出版社.

[2]《建筑工程施工质量验收统一标准[S]》GB503002-2001.

[3] 国家标准．《混凝士结构工程施工质量验收规范[S]》GB50204-2002，北京；中国建筑工业出版社，2002．