浅谈关于冬季混凝土施工质量

关键词：冬季施工混凝土 早期受冻 施工措施 

1 引言 

混凝土结构的裂缝是普遍存在的技术问题，通过对混凝土强度理论研究以及工程实践提供的经验都说明混凝土结构的裂缝是不可避免的，特别是目前施工采用商品混凝土及泵送施工，外加剂、掺和料等在混凝土中的使用，导致混凝土裂缝普遍存在。 

冬季混凝土施工可通过混凝土原材料的选取、混凝土坍落度的控制、混凝土配合比的优化、混凝土浇筑过程的严密组织、混凝土浇筑完毕后的精心养护等几个环节的严格把关，避免混凝土裂缝的发生。 

2 混凝土早期冻害 

混凝土的凝结硬化，并获得强度是由于水泥水化反应的结果，水和温度是水泥水化反应得以进行的两个必要条件，水是水化反应能否充分进行的决定因素之一。在混凝土强度发展初期，其内部的孔隙中含有大量与水泥化合的游离水，当温度降到-2℃～-4℃时，混凝土内部的游离水开始结冰，结冰后体积增大约9%，在混凝土内部产生冰晶应力，使强度较低的混凝土内部产生裂缝和孔隙，同时损害了混凝土与钢筋的粘结力，导致混凝土结构强度降低。新浇筑混凝土在养护初期遭受冻害，当气温恢复到正温后，即使正温养护到一定龄期，也难以达到设计强度，这就是混凝土的早期冻害。 

试验证明：混凝土在浇筑后立即受冻，抗压强度约损失50%，抗拉强度约损失40%，受冻前砼的养护时间越短所达到的初始强度越低，强度损失就越高。 

防止混凝土早期冻害的方法：①早期增强措施。主要提高混凝土早期强度，使其新浇筑的混凝土尽快达到受冻临界强度——如采用提高设计强度等级、使用早强水泥、掺加早期剂或早强型减水剂、早期保温蓄热等。②使用防冻剂，降低冰点温度。为保证混凝土在负温下也不受冻，在混凝土内加入具有减水、增强、防冻功能，并能满足泵送要求的复合型防冻剂。不但能减少拌合物的用水量，减少冻害程度，增加密实度，而且能降低水的冰点，使水泥保持水化作用的条件。 

3 冬季施工应注意的问题 

1、冬季施工必须确保工程质量，确定进入冬期施工的项目，在冬施材料、设备落实后，要保证连续施工，避免造成不必要的浪费。施工现场达到进入冬期施工的条件，要在浇筑前完成，未完成工序进入冬期施工前应停在合理部位。 

2、编制冬季施工方案：结合本单位的具体情况，编制一般工程冬季施工方案措施和重点工程的单位工程冬期施工方案，主要内容有：冬季施工生产任务特点部署保温材料、外加剂材料计划，施工人员培训，热源计划及安排；工程质量的控制要点；冬期安全生产的要点；施工工序及进度安排；各分项工程的施工方法和施工技术措施。 

3、施工人员技术培训：冬季施工前，施工管理人员要进行培训，培训内容主要包括：学习有关冬期施工规范、规定；冬期施工方法与技术措施；冬期施工中要采用的新技术；冬期施工日常的管理工作和安全消防措施。测温人员的培训内容：了解测温工作重要性，掌握各种测温仪器仪表的使用方法，各分项工程的测温要求，记录测温数据和填写表格。 

4、冬季施工计划管理：进入冬期施工前，将冬季施工准备工作项目和用工纳入生产计划和用工计划，并结合各级施工方案，统一安排生产计划。施工过程中严格按《冬期施工技术规定》中的要求和冬期施工方案确定的原则和方法进行施工。 

4 冬季施工的控制措施 

1、原材料：要严格控制混凝土原材料的质量和技术指标，采取“精料方针”选用优质的原材料，禁止不合格的原材料进入现场。 

应使用含泥量尽可能低的集料。集料的含泥量对混凝土的抗拉强度及收缩变形影响很大。使用含泥量高的集料，集料表面与水泥的粘接力降低，导致收缩裂缝发生。高细度的水泥必然带来较高的强度，但是提高水泥的细度也必然会带来较大的收缩，显著地增加收缩应力，因此虽然水泥的细度应尽可能低一些。 

冬季施工的混凝土宜选用总水化发热量大的r型水泥，硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号不宜低于32.5，每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg，水灰比不应大于0.6，并加入早强剂。由必要时应加入防冻剂（根据气温情况确定）。粉煤灰混凝土在低温的条件下的早期强度和早期抗冻性能是较低的，可采用加速粉煤灰早期成熟度发展的措施提高早强性能，适当选用早强剂或早强型减水剂和防冻剂配制早强粉煤灰混凝土。 

由于缓凝泵送减水剂所具有的缓凝作用可延缓和推迟混凝土热峰值到来，同时可对混凝土拉伸性能提高，因而对减少混凝土的开裂也具有积极作用。 

2、泵送混凝土的控制：泵送混凝土一般都要求有较大的坍落度，流动性大的混凝土其相对干缩变形几乎超过普通混凝土干缩变形的30-60倍，混凝土混合料过稀，坍落度过大，混凝土沉陷量会很高，同时由于水灰比的增大，使混凝土产生沉陷裂缝及收缩裂缝。 

目前浇筑混凝土，混凝土塌落度的损失较小，但搅拌站机械作业人员为了片面追求机械运行的方便往往使混凝土的出机坍落度比设计增大很多；施工现场的操作人员为了施工方便，往运入浇注地点的混凝土中任意加水，这些做法不仅使混凝土的性能劣化，也会使混凝土的塑性收缩增大，在振捣棒的作用下，空气与水滞留在钢筋与粗骨料下方，浇注后的混凝土表面有很厚一层稀浆层，其内部疏松，水灰比高于下部混凝土，并可能引起钢筋上部的混凝土开裂。所以施工中应使混凝土的坍落度尽可能小，一般只需要满足泵送需要则可，并严禁浇注过程中往混凝土中任意加水及外加剂。 

3、大体积混凝土的配合比设计应根据工程所处条件，对砂率、水灰比、水泥用量及掺和料用量等进行优化设计，控制和预防混凝土裂缝的发生， 

适当砂率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用。混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大，对泵送混凝土来说，过高的砂率不仅不能增加混凝土的泵送性能，反而由于混凝土变得粘稠其内摩擦阻力的增大导致混凝土的扩展性能下降，流动性也下降；所以用于大体积的预拌混凝土，其砂率应根据泵送高度、泵程以及混凝土标号以及掺入粉煤灰综合考虑，选取砂率为40%，而且由于砂率减小使粗骨料含量增大，在相同条件下混凝土的弹性模量较高，收缩量较小，而且由于粗骨料对收缩的约束作用，可减少开裂的可能。 

4、大体积混凝土施工时应加强对混凝土振捣的控制。适当的振捣对密实混凝土，使混凝土形成紧密堆积有积极作用，但如果对混凝土过振会导致混凝土的离析，使其表面形成较厚的浮浆层，导致塑性收缩裂缝，所以对新浇注混凝土要振捣均匀，不能漏振也不能过振。 

5、混凝土浇筑完毕以后，应对混凝土进行二次压光。二次压光的时间应控制在泌水充分挥发之后（能撑得住人的时候）才开始进行，不宜过早开始二次压光，混凝土表面有泌水的时候，绝对不能进行终饰抹面工序，这是一条基本定律，过早的抹面会在泌水停止以前封闭表面及薄层表面下积蓄的泌水和空气，会引起混凝土脱皮和薄层脱落。我们的操作方法是在混凝土初凝前用砂板进行一次搓压，在捣实初步整平以后，等待泌水结束蒸发掉以后，重新用抹刀用力加压抹平，有效地防止了混凝土的早期收缩裂缝。 

6、混凝土的养护： 应首先采用综合蓄热法，混凝土浇筑的外表面用导热性能低的材料进行保温，混凝土浇筑后应在表面采用塑料布覆盖并用草袋草帘保温，养护期间要防风防失水，做好测温工作。采用暖棚法就是在混凝土浇筑部位上搭设暖棚，棚内通常用蒸汽排管或暖风机供热，使棚内温度保持在0～5℃左右。 

混凝土试块除按施工验收规范规定留置外，还要增设不少于二组与结构同条件养护的试件，其中一组是拆模的强度，一组是600度日的强度。 

5 结束语 

混凝土冬季施工质量控制比较困难，因此施工企业要把冬季施工做为重点，做好冬季施工方案的落实，要根据工程实际情况和具备的条件,积极采取有效的方法,使冬季混凝土施工达到最佳效果，确保工程质量。