浅谈复合保温技术在冬季施工中的应用

【摘要】混凝土强度高低和增长速度决定于水泥水化热反应程度和速度，温度愈低，水化热反应速度愈慢，相应混凝土强度愈低。在冬季浇筑后混凝土常遭受冻结，强度损失大小随浇筑受冻早晚情况不同而异。采取一定措施防止混凝土过早受冻，使砼达到一定“临界强度”能减少冻害对混凝土强度和耐久性造成的不良影响。

【关键词】临界强度；冬季施工；复合保温技术

我国北方地区一般有较长的寒冷季节，由于受到工期的制约，许多建筑工程必须安排在冬季进行施工，这给混凝土施工增加了一定的难度。《建筑工程冬期施工规程》规定：根据当地多年气象资料统计，如果室外日平均气温连续5 d稳定低于5℃以下即进入冬期施工；当室外日平均气温连续5 d高于5℃时解除冬期施工。

1 冬季施工复合保温措施

1）由于冬季施工混凝土强度或多或少受到冻害影响，我们通过提高混凝土设计强度一个标号，达到补偿冻害对混凝土造成的强度降低。

2）冬季施工掺防冻外加剂并选用较小的水灰比和塌落度，主要是减少拌合水，降低自由水的冰点，使混凝土内水分全部或大部分不结冰，并通过一定条件的预养提高混凝土早期强度，加快水泥水化，使混凝土在较短时间内达到临界强度。根据外界冬季气侯情况选用无氯盐、无尿素、减水、早强、低碱型防冻剂；通过对比选择采用复合型防冻剂，该产品主要具有防冻、早强、减水作用。投料时应严格按使用说明控制防冻剂的用量。

3）该工程混凝土均采用商品混凝土。按照《冬季混凝土施工规程》规定，混凝土冬季施工优先采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级不宜低于42.5 MPa，最小水泥用量不应少于300 kg／m3，水灰比不应大于0.6。拌制混凝土所采用骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质。砂含泥量应小于1％，碎石含泥量小于0.5％，并采用自来水进行搅拌。通过商品搅拌站试配对比分析，采用早期强度增长快，水化热高的普通硅酸盐水泥，以提高早期混凝土强度；将混凝土水灰比设计为0.49，以降低搅拌中水的用量，减少混凝土中自由水。

4）墙体保温措施：所有外墙体砼保温采用外挂岩棉被的方法对其墙体进行保温；在内、外墙体支模完后，采用12号铁丝将岩棉被与对拉螺栓或木楞捆绑成一体，固定在外墙体模板外侧。岩棉被应搭接100￣200mm或用铅丝将岩棉被缝起来形成整体。岩棉被上下均应比模板长200 mm左右，以防止剪力墙施工缝接头混凝土受冻。对外墙门、窗洞口、施工出入口必须用岩棉被遮挡保温。保温覆盖直到混凝土达到受冻临界强度（以同条件试块报告为依据）后且室内外温差小于5℃时方可拆除侧边模板及保温层。

5）楼板的混凝土入模后，板面混凝土采取边浇、边振、边平、边盖的“四边”措施，以减少热量损失。混凝土应随打随抹，第一次找平后马上覆盖保温层（塑料薄膜一层＋岩棉被二层），终凝前进行第二次收面时撤开保温层，用木抹搓平，收完面后及时覆盖保温层，防止混凝土水分及热量过快散失。在混凝土保温过程中必须覆盖塑料薄膜进行保温保水养护。塑料薄膜、保温岩棉被应满铺，塑料薄膜、岩棉被每边搭接100 mm，上、下两层岩棉被接缝处应互相错开。

混凝土初期养护温度不得低于5℃，当不能满足该温度条件时，必须立即增加一层岩棉被保温；混凝土内外温差不超过20℃时为安全，如温差大于20℃，加强保温措施（在原有保温的基础上再加一层岩棉被保温）。其边角、棱角等薄弱部位，必须加盖一层岩棉被并密封严实。混凝土达到临界强度（设计强度30％且不得小于4.0 N／mm2）后方可拆除保温。

6）通过采用吴式蓄热法计算，综合蓄热法养护当室外温度取－10℃，材料透风系数取1.6，混凝土出罐温度取10℃，在30 mm厚岩棉被覆盖情况下进行养护8 d，其平均温度为9.48℃，混凝土强度约为设计值的45％。按照现场实际施工进度情况是不可能保温养护8 d的，需要增加外部热源进行加热法养护。外部加热主要是通过加热空气，从而使混凝土获得正常的养护温度，但养护温度不得高于30℃。为了保证暖棚内有一定湿度，防止混凝土内水分蒸发过快，出现干燥脱水，在每层楼板下放置4￣5个装满水的油桶。在气温不是很低情况下，如5￣－5℃时，可采用电油汀加热方法。当采用暖棚法养护混凝土时，通过计算每栋至少设置8个1.5 kV?h油汀进行加热。在每个热源点必须放置两个泡沫灭火器以防火灾；当气温在处于－5￣－12℃时，采用油汀不能满足施工要求时，应采用炭炉升温方法，并将烟气排出棚外。混凝土浇筑前应提前半天进行预热，使棚内底部温度不得低于10℃。浇筑完毕至少24 h后才能停止加热。

2 在冬季施工过程中应注意的问题

1）进入现场的商品混凝土应保证混凝土出罐温度不低于10℃，入模温度不低于5℃。

2）严禁使用有冻结现象的商品混凝土。

3）混凝土起始养护温度不能低于5℃；要求混凝土入模后35 h以内强度达到4 MPa以上。

4）冬季施工期间，采用普通硅酸盐水泥配制混凝土，且其抗压强度达到设计强度的30％前，混凝土均不得受冻。

5）在混凝土运输过程中，罐车必须装上保温套以防止混凝土热量散失和被冻结。运输时间应缩短，并减少中间倒运。

6）模板外和混凝土表面覆盖的保温层，不应采用潮湿状态的材料，也不应将保温材料直接铺盖在潮湿的混凝土表面。

7）加强混凝土测温工作，在预热养护升温和降温阶段每1 h测温一次；恒温阶段每隔2 h测温一次；达到4 MPa或降温到0℃以后每6 h测温1次。如测温出现混凝土的降温速度超过5℃／h等异常现象，应采取增加覆盖等相应保温措施。

8）模板拆除后，所有砼墙面立即满涂防冻型混凝土养护剂。

9）要建立冬施值班制度，做好各种冬施记录。冬施记录要齐全、准确、真实。按消防规定，准备足够的消防器材，消防水源要充足，消防道路通畅。消火栓、消防竖管要有保温措施，用于冬施保温的材料必须由物资部门提供厂家以确保质量。

10）现场作业需使用明火时，必须事先申请办理用火证，并有专人值班看火，主管人员定期检查。煤炉等设备取暖，并应采取防止烟气中毒和防火措施。严格遵守防火规定，注意安全，加强夜间值班及巡视工作，并做好记录。

3 结语

通过现场测温，在室外温度－8￣－12℃时，采用上述保温措施后，风挡与外墙之间温度能保持在6￣8℃左右，室内能保证在10℃左右，浇筑完毕后混凝土测温平均温度在13℃以上。经过来年对冬施混凝土进行回弹检测结果来看，混凝土强度均满足设计要求，且表面混凝土遭受冻害情况较少。该冬季混凝土复合保温施工技术经济、安全、简单可行，不仅加快了施工进度，创造了良好的效益，同时为在北方冬季复杂多变气侯条件下混凝土施工提供了有益的探索。

参考文献：

[1]刘津明.混凝土结构施工技术[M].北京:机械工业出版社,2009.

[2]建筑工程冬季施工规程.JGJ104—97.中国建筑出版社.

[3]江正荣、朱国梁.简明施工计算手册[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社.