钢筋混凝土冬季施工养护分析

【关键词】施工要求；施工的养护；质量事故；分析及处理 

　　在工程建设中，为加快工程进度，都不可避免地要进行冬季施工。我国气候特点属于大陆性气候，冬季寒冷，空气干燥，又经常遭受到西伯利亚寒流侵袭影响，气温会骤然下降，造成冬期施工质量事故事故频频出现。我国处于亚温带地区东北、华北、西北地区等许多省份，每年冬季持续时间长达3～6个月之久，所以要加大对冬季施工的要求。 

　　1.混凝土冬期施工的一般要求 

　　（1）配制冬期施工的混凝土，应优先选择硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其强度等级不得低于42.5Mpa，每立方米混凝土水泥用量不得少于300kg，水灰比不得大于0.6。 

　　（2）混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪及污垢，运输和浇筑混凝土用的容器应具有保温措施。混凝土在运输、浇筑过程中的温度应与热工计算的要求相符合，若与要求不符合，则应采取措施进行调整。 

　　（3）混凝土的运输应尽量缩短运距，运输及浇筑混凝土的容器应有保温措施。 

　　（4）骨料必须清洁，不得含有冰、雪等冻结物。 

　　（5）搅拌前应用热水或蒸汽冲洗搅拌机，搅拌时间应较常温延长50%，其拌制投料顺序时骨料、热水，然后再投入水泥、外加剂。确保混凝土的出机温度不低于15℃，入模温度不低于5℃。 

　　（6）严格控制商品混凝土的质量、外加剂及混凝土的水灰比；缩短混凝土到施工现场等侯的时间，做到随到随浇筑。 

　　当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时，就应采取冬期施工的技术措施进行混凝土施工。混凝土所以能凝结、硬化并取得强度，是水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在一定湿度条件下主要取决于温度，温度愈高，强度增长也愈快，反之则慢。当温度降至0℃以下时，水化作用基本停止，温度再继续降至-2～-4℃，混凝土内的水开始结冰，水结冰后体积增大8%～9%，在混凝土内部产生冰晶应力，使强度很低的水泥石结构内部产生微裂纹，同时减弱了水泥与砂石和钢筋之间的粘结力，从而使混凝土后期强度降低。受冻的混凝土在解冻后，其强度虽然能继续增长，但已不能再达到原设计的强度等级。 

　　试验证明，混凝土遭受冻结带来的危害，与遭冻的时间早晚、水灰比等有关，遭冻时间愈早，水灰比愈大，则强度损失愈多，反之则损失少。 

　　经过试验得知，混凝土经过预先养护达到一定强度后再遭冻结，其后期抗压强度损失就会减少。一般把遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值定为“混凝土受冻临界强度”。对用普通硅酸盐水泥的硅酸盐水泥配制的混凝土，受冻临界强度为设计的混凝土强度标准值的30%；对用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土，受冻临界强度定为设计的混凝土强度标准值的40%。 

　　2.混凝土冬期施工的养护 

　　冬季使用混凝土外加剂作用很大分别有：减水剂、引气剂、早强剂和防冻剂，可以起到促凝、减水、降低冰点、早强和抗冻的作用。在混凝土冬季施工非常有效。当掺加外加剂后不需加热保温时，这种混凝土冬期施工方法称为负温养护工艺；当掺加外加剂后仍需加热保温时，这种混凝土冬期施工方法称为正温养护工艺。 

　　2.1减水剂 

　　减水剂是在不影响混凝土和易性的条件下，具有减水及提高强度作用的外加剂。常用的减水剂有木质素磺酸盐类、奈系减水剂、树脂系减水剂、糖蜜系减水剂、腐殖酸减水剂、复合减水剂等。 

　　2.2引气剂 

　　引气剂是指在混凝土中，经搅拌能引入大量分布均匀的微小气泡的外加剂。当混凝土具有一定强度厚受冻时，空隙中部分水被冻胀压力压入气泡中，缓解了混凝土受冻时的体积膨胀，故可防止冻害。常用的引气剂有松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。 

　　2.3防冻剂和早强剂 

　　防冻剂的作用是降低混凝土液相的冰点，使混凝土早期不受冻，并使水泥的水化能继续进行；早强剂是指能提高混凝土早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂。常用的防冻剂有氯化钠（NaCl）、亚硝酸钠（NaNO2）、乙酸钠（CH3COONa）等。 

　　早强剂以无机盐类为主，如氯盐（CaCl2、NaCl）、硫酸盐（Na2SO4、CaSO4、K2SO4）、硫酸盐（K2CO3）、硅酸盐等。其中氯盐使用历史悠久：氯化钙早强作用较好，常作为早强剂使用；氯化钠降低冰点作用较好，故常作为防冻剂使用。有机类有三乙醇胺[N（C2H4OH）3]、甲醇（CH3OH）、乙醇（C2H5OH）、尿素[CO（NH2）2]、乙酸钠（CH3COONA）等。 

　　氯盐的掺入效果随掺量而异，掺量过高，不但会降低混凝土的后期强度，而且将增大混凝土的收缩量。由于氯盐对钢筋有锈蚀作用，故规范对氯盐的使用及掺量有严格规定。 

　　在钢筋混凝土结构中，氯盐掺量按无水状态计算不得超过水泥用量的1%。 

　　所以添加剂使用很需要，更能保障工程质量和工程进度。对于冬季施工非常有利。 

　　3.混凝土质量控制及检查 

　　（1）冬期施工混凝土质量检查除应符合国家现行标准GB50204及其他国家有关标准规定外，尚应符合下列要求： 

　　检查外加剂质量及掺量。商品外加剂进入施工现场后应进行抽样检验，合格后方准使用。 

　　检查水、骨料、外加剂溶液和混凝土出罐及浇筑时温度。 

　　检查混凝土从入模到拆除保温层或保温模板期间的温度。 

　　冬期施工测温的项目与次数应符合下表规定。 

　　注：室外最高最低气温测量起、止日期为本地区冬期施工起始至终了时止。 

　　混凝土养护期间温度测量应符合下列规定： 

　　蓄热法或综合蓄热法养护从混凝土入模开始至混凝土达到受冻临界强度，或混凝土温度降到0℃或设计温度以前，应至少每隔6h测量一次。 

　　掺防冻剂的混凝土在强度未达到规定之前应每隔2h测量一次，达到受冻临界强度以后每隔6h测量一次。 

　　全部测温孔均应编号，并绘制布置图。测温孔应设计在有代表性的结构部位和温度变化大易冷却的部位，孔深宜为10～15cm，也可为板厚的1/2或墙厚的1/2。 

　　测温时，测温仪表应采取与外界气温隔离措施，并留置在测温孔内不少于3min。 

　　（2）检查混凝土质量除应按国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）规定留置试块外，尚须做下列检查： 

　　1）检查混凝土表面是否受冻、粘连、收缩裂缝，边角是否脱落，施工缝处有无受冻痕迹。 

　　2）检查同条件养护试块的养护条件是否与施工现场结构养护条件相一致。 

　　3）模板和保温层在混凝土达到要求强度并冷却到5℃后方可拆除。拆模时混凝土与环境温度差大于20℃时，拆模后的混凝土表面应及时覆盖，使其缓慢冷却。 

　　4.结语 

　　综上是针对施工要求、养护及施工发生的质量事故的原因进行了简单分析。虽然在现阶段，总是因为种种原因需要进行冬期施工，只要每个从事本行工作的员工严格执行国家有关标准、规范、规程，施工时做到严格控制，事故后做到及时处理，相信一定会不断减少，更快更好的做冬季混凝土施工。 [科] 

　　【参考文献】 

　　[1]马世栋.浅析太原市冬季混凝土施工[J].科技情报开发与经济，2011（03）. 

　　[2]张坤.浅谈冬季混凝土施工措施[J].山西建筑，2011（09）. 

　　[3]陈景川.冬季混凝土工程施工技术初探[J].科学之友，2011（12）.