混凝土冬季施工质量控制措施研究

【摘要】本文介绍混凝土冬季施工必须采取有力的控制措施以确保工程的施工质量。

【关键词】混凝土工程；冬季施工；质量控制措施

一、冬季施工中混凝土损伤原理分析

根据JGJ104-97《建筑工程冬期施工规程》第1.0.3条的规定，当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工。在此期间浇筑的混凝土可能存在多种常见损伤，其损伤原理如下：

1．混凝土裂缝。（1）混凝土强度形成初期，其内部具有较高的水饱和度，随着温度持续下降，由于水冻结成冰体积增大使得混凝土内部产生膨胀应力，若该应力超过混凝土自身的抗拉极限强度，构件就会开裂，劣化混凝土质量。（2）混凝土硬化的过程中，水泥与水会进行持续的水化反应并释放出一定的水化热；加之混凝土构件外部气温较低、构件内部温度较高，有一定的温差。若温差到达一定数值时，便会产生温度拉应力，当该应力一旦超过混凝土构件自身的抗拉强度，便会产生裂缝。

2．混凝土强度降低。混凝土内部水分冻结的过程中，会在骨料与钢筋表面形成许多颗粒状的冰棱，阻碍水泥浆与骨料、钢筋间的胶结，削弱了粘结力，降低了混凝土构件的抗压能力。当外界温度逐渐上升，这些冰冷逐渐融化，会在构件内部形成许多孔隙，降低了构件的密实性和耐久性。

二、冬季施工的特点及基本要求

冬季施工由于施工及环境条件的影响，常有各种安全事故发生。

首先，冬季施工相较其他季节具有隐蔽性、滞后性的特点，即部分工程完成于冬季，但大多数问题的暴露却在来年春季，给事故的处理带来很大的困难。其次，冬季施工需要完善及时的施工计划与准备工作，一些工程由于准备不充分、仓促赶工、没有满足复杂的冬季施工技术要求，往往造成一些安全事故的发生。

三、冬季施工的准备

1．施工组织设计的编制。冬季施工组织设计，一般应该在入冬前编审完毕；施工技术措施应于冬季施工前一个月确定，并做好各种材料设备的准备工作，搞好相关人员的技术培训与技术交底。

2．做好冬季施工安全管理。根据冬季气温低、施工操作不方便等特点，重新调整相关人员职能并落实岗位责任制，将安全生产管理落到实处。

3．混凝土原材料的验收。混凝土拌合时用的骨料不得含有冰雪、冻块、易冻裂的物质等杂质。采购的水泥运送到工程现场时需提供生产厂家的出厂合格证和品质试验报告。混凝土中各种原材料均应检验合格后方可投入使用。

4．施工现场的准备。施工现场应在土方冻结前平整完毕，道路除通畅外还应有防止路面结冰打滑的具体方案。提前组织相关施工机具、外加剂、保温设备与材料等进场并按照规定位置摆放。生产给水系统应采取防冻措施，并由专人负责管理；生产排水系统系统应保持畅通，防止堵塞。搭设加热环节需要用到的锅炉房、拌和点并铺设相应管道；对锅炉房进行加水试压，对各种加热材料设备、管道系统进行检查验收以确保其安全可靠。

5．浇筑前的准备工作。（1）受强风、降雪等因素的影响，在混凝土浇筑前对模板和钢筋进行清洁，用以去除附着在上面的各种污垢，防止混凝土冻结粘附在模板或者钢筋上。（2）混凝土冬季施工，通常需将原材料进行加热，使混凝土拌合物在混凝土拌合、运输和浇筑后还保存有一定的热量，以保证水泥水化反应的正常进行。（3）冬季室外温度低，可在原材料拌合点搭设保温棚。每天开工前，需要对各混凝土搅拌机械的各个部位进行检查，确保其操作的正常进行。每天收工后，必须将搅拌仓和上料斗彻底清理，确保没有混凝土与骨料的残留，用以防止残留物在夜间形成冻块影响隔天的施工。（4）为达到较好的混凝土和易性与温度均匀的混凝土拌合物，投料的顺序需进行合理的组织。冬季混凝土在拌和时原材料的投料顺序应与材料的加热协调进行。

四、冬季混凝土施工的质量控制措施

1．调整配合比。（1）选择具有较大水化热的早强硅酸盐水泥，其散发的水化热可用于补充新浇筑混凝土构件的热量损失，此外还具有早期强度增长较快的特点。（2）混凝土中添加引气剂后所生成的气泡使得水泥浆的体积有所增大，从而提高了混凝土拌合物的流动性并对其粘聚性和保水性有所改善。混凝土浇筑成型后如若受冻，充斥在内部的气泡将会削弱由于构件内部水分结冰所产生的冻胀应力，提高了混凝土的抗冻性。（3）混凝土拌合时选用高效减水剂可用于降低水灰比，当混凝土中水分减少，新浇筑的混凝土构件中可能不包含或只包含少量的可冻水。（4）在混凝土拌和的过程中掺用防冻剂。防冻剂可使混凝土构件内部的可冻水的冰点有效降低，并干扰冰晶的生长，以确保强度未形成的混凝土在负温状况下能够持续进行水化反应，不受冻胀破坏的影响。

2．严格控制原材料质量。严格控制混凝土拌和时各原材料之间的比例和坍落度，骨料自身含有的水分、附着在骨料表面的降雨降雪以及各种外加剂溶液中的水分应从拌合水中扣除。

3．快速运输混凝土。冬季混凝土的拌和与浇筑尽量安排在上午，此时外界气温逐步上升，与拌合物出搅拌仓时的温差相对较小，可减少热量损失，对混凝土的早期强度形成非常有利。合理选择搅拌机的摆放位置，以期尽量缩短混凝土的运输距离；优化运输路线以缩短运输时间。优化选择运输车辆的形式、容量及保温覆盖材料。尽量使混凝土装卸次数降到最低并合理组织混凝土的装车、运输与卸料工作。做好人员、机械的调度与现场管理，使混凝土的降温幅度不致过大。

4．混凝土浇筑。在浇筑的过程中，首先要注意混凝土振捣方式的选择；其次，振捣时间应该比常温状况下有所延长且振捣时要确保不留死角，用以保证模板围合的各个角落都被混凝土填充满，从而使混凝土的密实度达到最高。混凝土分层浇筑时，上下相邻的浇筑层在浇筑时间隔时间不应过长，防止已浇筑层在未被上一层混凝土覆盖前热量散失过大。

5．合理选择混凝土的养护方法。混凝土的养护方法主要是依靠外加热，该方法适用于构件不太厚大且气温在零下15℃以下的环境中操作。通过对施工现场周围空气的加热，使混凝土的环境温度保持恒定，或者直接加热构件，使混凝土处在正温的状况下硬化。待选热源有火炉、蒸汽、暖棚、电及红外线等加热法。

6．严格控制拆模条件。混凝土模板拆除应尽量控制在白天进行，且在有大幅降温时不宜拆模。模板和保温层若想拆除必须先满足两个先决条件：混凝土达到规定强度、构件冷却到5℃以下。拆模后的混凝土构件应选择临时覆盖，防止构件表面水分蒸发速度过快而导致的开裂。

参考文献

[1]李继业．混凝土配制实用技术手册［M］．北京：化学工业出版社，2008

[2]钢筋混凝土结构设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，1999

[3]李伟．混凝土冬季施工方案[J]．黑龙江交通科技.2010（8）：93