浅谈冬季砼施工的技术和质量保证措施

【摘要】3.资源准备：根据制定的计划组织好外加剂材料、保温材料、施工仪表(测温剂)、职工劳动保护用品等的准备工作。 二、冬季混凝土施工技术 1.混凝土冬季施工的一般原理：混凝土拌和物浇...

摘要：我国许多地方有较长的寒冷季节，由于受到工期制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。阐述了冬季砼施工的准备、冬季施工的主要技术质量控制和冬季施工中混凝土的常见质量通病和预防措施。

关键词：混凝土；冬季施工；质量措施

一、冬季施工准备

1.施工技术方案：施工技术方案(措施)的制定必须以确保施工质量及生产安全为前提，具有一定的技术可靠性和经济合理性。制定的施工技术方案(措施)应具有施工部署(进度安排)、施工程序、施工方法、机具与材料调配计划、施工人员技术培训(测温人员，掺外加剂人员)与劳动力计划、保温材料与外加剂材料计划、操作要点、质量控制要点、检测项目等方面的内容。

2.生产准备：根据制定的进度计划安排好施工任务及现场准备工作。如现场供水管道的保温防冻，搅拌机棚的保温，场地的整平及临时道路的设置。

3.资源准备：根据制定的计划组织好外加剂材料、保温材料、施工仪表(测温剂)、职工劳动保护用品等的准备工作。

二、冬季混凝土施工技术

1.混凝土冬季施工的一般原理：混凝土拌和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和结果。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，因此水化作用减漫，强度增长相应较慢。水变成冰后体积约增大9％，同时产生约2500kg/cm2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。

混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护，其强度还会增长，不过增长的幅度大小不一，预养期长、获得初期强度较高(如达到R28的35％)的混凝土受冻后，后期强度都有损失。而安全预养期短、获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。由此可见，混凝土冻结前要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，使混凝土获得不遭受冻害的最低强度(一般称临界强度)，即可达到预期效果。对于临界强度各国规定取值不等，我国规定为不低于设计标号的30％，也不得低于35kg/cm2。

2.混凝土冬季施工方法的选择：从上述分析可以知道，在冬季混凝土施工中需主要解决三个问题：一是如何确定混凝土最短的养护龄期；二是如何防止混凝土早期冻害；三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中，要根据施工时的气温情况，工程结构状况(工程量、结构厚大程度与外露情况)，工期紧迫程度，水泥的品种及价格，早强剂、减少剂、抗冻剂的性能及价格，保温材料的性能及价格，热源的条件等来选择合理的施工方法。目前基本上采用以下四种方法。

第一，调整配合比方法。主要适用于在一5℃左右的混凝土施工。具体做法是选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段，试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥，该水泥化热较大，且在早期放出强度高，一般3d抗压强度大约相当于普通硅水泥7d的强度，效果较明显；尽量降低水灰比，稍增水泥用量，从而增加水化热量，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，应用较普遍的有硫酸钠(掺用水泥用量的2％)和MSF复合早强试水剂(掺水泥用量的5％)；选择颗粒硬度和缝隙少的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀相近。

第二，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(水、砂、石)进行加热，水采用火炉加热，把水装到容量大的锅或桶中加热到80℃以下，对砂石料采用保温棚保温，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，以保证在温度降到O℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，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。

第三，外部加热法。主要用于气温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下能正常硬化。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，且放出的二氯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而费用较高，且热损失较大，劳动条件亦不理想。电加热：将钢筋作为电极，或将电热贴在混凝土表面，便电能变为热能，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。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。

第四，抗冻外加剂。在10％℃以上的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用有氧化钙、氧化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。

三、混凝土冬季施工的质量通病以及预防措施

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。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。

第一，严格控制氯盐的掺量。按照“钢筋混凝土工程施工及验收规范”规定，氯盐的掺量不得超过水泥重量1％，基本钢筋就不锈蚀。

第二，限定量的氯盐掺入时应充分溶解或搅拌均匀，以防止偏折引起局部钢筋锈蚀。

第三，控制水泥质量和混凝土混合物水灰比，增大其密度性，防止水分转移，均能有效地防止混凝土的裂缝产生。

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或土黄色、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。

第一，适当掺用以防冻剂、减水剂、早强剂、引气剂组成的复合外加剂，减少水灰比，采取重复振动，加压振动，提高结构致密性。

第二，混凝土表面“冰封’利用其湿水性均为有效。

3.表面起灰“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。预防措施是严格控制水灰比，延长混凝土混合物搅拌时间，表面覆盖塑料薄膜保水。

4.结晶腐蚀一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。

总之，冬季砼施工中首先要确定砼施工中的技术方案，组织好外加剂材料、保温材料等，其次要掌握冬季砼施工的技术和质量保证措施，最后要针对砼冬季施工的质量通病采取预防措施。