混凝土冬季施工的方法和措施研究

混凝土在冬季施工時，當室外日平均氣溫連續5d穩定低於5℃即進入冬期施工。混凝土在施工中起著主要作用，混凝土品質節制是十分關鍵的，其施工品質關係到整個建築的整體品質。在冬季施工中，要尤其注意把握好溫度節制。文章將重點闡述混凝土冬季施工中存在的品質問題、工作原理等，提出一個混凝土冬季施工措施。

一、引言

混凝土是一種應用極其普遍的建築施工材料，也是組成建築物主體的主要組成部門。由於受工期制約，許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。因混凝土的自身特點，施工情形和溫度對其品質的影響又較大。溫度是除了混凝土組成材料及配合比之外影響混凝土水化浸染速度的最首要的身分，而水泥與水之間的水化浸染是最終抉擇混凝土強度的首要身分之一。

此外，混凝土工程在交通、水電、民用等建築工程中，混凝土工程施工的品質直接關係著後續工程的順利進行。而影響著混凝土施工品質的因素又很多，在冬季主要是由於氣候較低，受到凍害會導致混凝土的強度降低，甚至還能出現返工的現象。只有採取適當的措施，才能夠保證施工得到良好的效果。

二、混凝土冬季施工品質問題綜述

冬季進行施工，混凝土施工受到四周情形及溫度的影響是不成避免的，這就要求施工的相關人員必須運用更為複雜的施工工序和手藝，儘量避免各類品質問題的出現。冬季施工出現的大量品質問題都是不易發現的，並且具有隱藏性和滯後性，一旦發現需要進行即時的修補。

大體上來說，冬季混凝土施工的品質問題包括這樣幾個方面：

1、混凝土結構鬆散：這種混凝土在為黃色的冰晶狀體，骨料之寄粘滯浸染弱，抵禦外部的浸染能力較弱；

2、混凝土裂痕：發生該裂痕主要原因有很多種，鋼筋銹蝕引起混凝土體積的擴大，能夠造成混凝土箍筋的目的產生大量的裂痕。此外，混凝土配製時水灰比過大，加上早期的混凝土強度低，從而會引起混凝土分歧水準裂痕的發生；

3、混凝土水分轉移：當混凝土受到溫度差、壓力差及濕度差等多重浸染力的浸染時，就會造成其中的水分由邊緣向中心轉移，最終造成內部空位的發生；

4、混凝土概況起灰：因為混凝土配製時水灰比過大，這就造成了嚴重的離析及泌水現象，最後就導致了砂漿和骨料分手。

三、在冬季施工中混凝土的一般工作原理

混凝土工程冬季施工主要是研究混凝土在養護硬化期間遭受凍害，主要針對其抗壓強度、抗拉強度、混凝土與鋼筋的粘結強度及混凝土的密實性和耐久性等方面的損失，提出防止措施。眾所周知，混凝土在負溫作用下，會引起混凝土的凍害。因此，水的形態變化又成為了影響混凝土強度增長的關鍵因素。

此外，在混凝土化凍後仍然需要繼續進行養護，對於預養期長，獲得初期強度較高的混凝土受凍後，後期強度幾乎沒有損失。對於那些安全預養期短，獲得初期強度比較低的混凝土受凍後，後期強度都有不同程度的損失。

（一）溫度對混凝土強度增長的影響

混凝土的強度只有在正溫養護條件下，才能持續不斷的增長，伴隨著溫度的升高，當溫度升高時，水化作用加快，混凝土的強度也加快增長。當溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分會開始結冰，此時的水化作用開始減慢，強度增長也隨之相應較慢。水變成冰後，結冰所產生的應力值常常大於水泥內部形成的初期強度值，使混凝土受到不同程度的破壞。當冰淩融化後，又在混凝土的內部形成各種各樣的空隙，降低混凝土的密實性及耐久性。

（二）混凝土允許受凍臨界強度

混凝土在早期遭受到凍害後，抗拉強度和抗壓強度都有不同程度的損失，尤其是混凝土的粘結強度也受到了較大的損失，降低了混凝土的抗滲性和耐久性。混凝土允許受凍臨界強度是指新澆注混凝土在受凍前達到某一初始強度值，隨後遭到凍結，當恢復正常溫度養護後，混凝土強度會保持持續的增長狀態，這一受凍前的初始強化值叫做混凝土允許受凍臨界強度。

（三）凍害對混凝土強度的影響

混凝土受到凍害之後，強度停止增長，解凍後的混凝土強度仍然能繼續增長。當混凝土遭受到凍害後，內部就會產生大量的微裂紋，從而降低了混凝土的強度和耐久性。

四、混凝土冬季施工方法

在冬季混凝土施工中，重點解決的是三個方面的問題：一是防止混凝土早期凍害；二是確定混凝土最短的養護齡期；三是保證混凝土後期強度和耐久性滿足要求。在工程的實際施工中，還要根據施工時的氣溫情況、工程結構狀況、水泥的品種及價格、減水劑、抗凍劑的性能及價格等一系列條件來選擇合理的施工方法。

（一）蓄熱法

該辦法是主要用於氣溫－10 ℃左右，且結構比較厚大的工程。採用這種方法十分簡單，施工涉及的費用不高，但是要注意內部保溫，還要延長養護齡期。

首先，對原材料進行加熱，保證混凝土在攪拌、運輸和澆灌以後還能留有熱量，以使水泥水化放熱較快，新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。

其次，加強保溫。加強對混凝土的保溫，保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力，還要避免角部與外露表面受凍，在使用蓄熱法時，也可以與其他方法聯合使用。此外，蓄熱法具有經濟、簡便、節能等優點，混凝土在低溫下硬化，強度損失小。

（二）調整配合比方法

冬季混凝土施工使用調整配合比的方法，主要是針對在0℃溫度下混凝土施工的。具體做法是：

1、摻用引氣劑

摻用引氣劑是提高混凝土抗凍性的主要措施，保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑後生成的氣泡，也就相應增加了水泥漿的體積，緩衝混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。經過實踐證明，摻有引氣劑的混凝土比不摻有引氣劑的混凝土後退10-15年出現表面剝落等凍害現象。

2、控制水灰比

儘量降低水灰比，稍增水泥用量，提高混凝土的密實性，縮短達到臨界強度的時間。提高混凝土的抗凍性，必須從降低水灰比入手。當前較有效的方法是摻減水劑特別是高效減水劑，能使混凝土強度及抗凍性都提高。

（三）外部加熱法

外部加熱法主要是使用於氣溫在零下10℃以上的工程，通過加熱混凝土構件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土。

1、火爐加熱

火爐加熱比較簡單，一般在較小的工地使用，比較乾燥，並且所放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響品質。

2、電加熱

在施工過程中，將鋼筋作為電極，或將電熱器貼在混凝土表面，可以提高混凝土的溫度。這種方法的熱損失較少，但是電能消耗量大。

五、結束語

綜上所述，混凝土在冬季施工中，必需重點節制混凝土溫度。根據施工工地的條件和周圍的環境，選用適合本工程的施工方法。此外，還要對各個環節嚴酷節制施工品質，使冬季混凝土施工達到最佳的效果。