建筑工程混凝土冬季施工技术分析

摘要：随着经济快速发展，城市化进程不断提速，建设工程领域的规模越来越大，结构越来越复杂，同时新材料、新工艺大量的应用，建筑工程的冬期施工在我国北方成为常态化形式。为此，要求科学合理制定各项冬期施工措施，确保建筑工程质量至关重要。

关键词：冬季；混凝土；施工；质量；通病；措施

一、混凝土冬季施工的特点

（1）由于冬季施工条件及环境因素的不利影响，冬季是工程质量事故的多发季节，尤以混凝土工程居多。

（2）虽然工程是冬季施工，但是质量问题却大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。因此，混凝土冬季施工中质量事故的发生具有隐蔽性、滞后性。

（3）混凝土冬季施工的计划性和准备工作时间性强。混凝土质量事故的发生，通常是由于准备工作的时间短、技术要求复杂、仓促施工造成的。

二、混凝土冬季施工的技术保障措施

1、原材料

（1）水泥。冬季施工优先选用普通硅酸盐水泥，可以采用矿渣硅酸盐水泥，不允许采用火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥；水泥强度等级不应低于 32.5mpa，水泥用量不低于300kg/m3。

（2）砂。冬季施工优先选用含泥量小于 3% 的中砂，砂中云母含量不大于 1%，其余指标符合常温条件即可。

（3）碎石、卵石。冬季施工，优先使用质地坚硬、级配良好，不含石粉且含泥量不大于 1% 的碎石、卵石；同时应做坚固性试验，冻融循环后质量损失≤8%；其余指标符合常温条件。

（4）水。优先采用饮用水，如没有饮用水，可采用不含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类、有机物等的水也可。

（5）外加剂。冬季施工，常用外加剂如硫酸钠复合早强剂、亚硝酸钠三乙醇胺复合早强剂、抗冻剂、减水剂等。

2、混凝土的拌制

（1）拌制混凝土用的骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易冻裂的物质，在掺有含钾、钠离子的外加剂时，不得使用活性骨料。

（2）拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量，直接撒在水泥上面和水泥同时投入，等等。每班使用的外加剂溶液应一次配成。

（3）当施工期处于 0℃左右时，可在混凝土中添加早强剂，掺入量应符合使用要求及规范规定，且应注意在添加前应做好模拟试验，以核实有关技术措施；对于有限期拆模要求的混凝土，还应适当提高混凝土设计等级。

（4）混凝土中添加防冻剂时，严禁使用高铝水泥。

（5）严格控制混凝土水灰比，由骨料带人的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌和水中扣除。

（6）搅拌掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的 1.5 倍。

（7）混凝土拌合物的出机温度不宜低于 10℃，人模温度不得低于 5℃。

3、混凝土拆模

冬期混凝土拆模时间应以同样试件的试验结果确定。根据与结构同条件养护试件证明，混凝土强度达到 70% 以上方可拆模。拆模时，混凝土表面温度与自然温度之差不能超过10℃，对已拆模的混凝土，应覆盖黑心棉或毛毯进行养护。采用暖棚法养护的混凝土，当养护完毕后的环境气温仍在 0℃以下时，应待混凝土冷却至 5℃以下后，方可拆除模板。

4、混凝土冬季施工的养护

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养护问题中还必须重视的一个问题，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。

三、混凝土冬季施工的质量通病及其预防措施

1、混凝土表面起灰。所谓表面起灰是以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，粗骨料为特征。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：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。

2、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，从而使混凝土表面的水分逐渐蒸干，此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。

预防措施：（1）适当控制外加剂的用量。（2）外加剂充分溶解后适当延长搅拌时间。（3）混凝土浇灌后，立即在其表面覆盖 1～2 层薄膜塑料。

3、钢筋的锈蚀与混凝土裂缝。由于钢筋的氧化锈蚀产生体积膨胀，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。

预防措施：（1）严格控制氯盐的掺入量。（2）限制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。（3）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。

四、结束语

建筑混凝土的冬季施工容易产生各种问题，控制冬季施工质量的过程既复杂又重要，应采取合宜的有效措施和有效的方法，为了保证混凝土冬季施工的质量，应确定好混凝土的配合比及作好热工复核计算；严抓现场各个施工环节，加强对现场的管理；督促现场将各项冬季施工措施落实到位；保证混凝土冬季施工的质量。

参考文献：

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[2] 王承业.浅析混凝土工程冬季施工技术[J].黑龙江冶金，2010，30（2）：51-53.