試論混凝土冬季施工常見(jiàn)凍害與防治

白海林　馬悅

【摘要】本文結(jié)合筆者多年的施工經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)對(duì)混凝土冬季施工的凍害情況進(jìn)行闡述，為確保建筑工程的施工質(zhì)量，提出了冬季混凝土施工必須做好防治凍害的施工技術(shù)要點(diǎn)，以供同行參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】混凝土；冬季施工；凍害；防治

0.引言

隨著技術(shù)的進(jìn)步和施工經(jīng)驗(yàn)的增多，混凝土冬季施工技術(shù)日趨完善，其系統(tǒng)化、全面化、詳細(xì)化成為亟待解決的問(wèn)題，在混凝土冬季施工中控制好工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、節(jié)約投資成本、系統(tǒng)完善地完成混凝土冬季施工具有十分重要的意義。

1.常見(jiàn)混凝土冬季病害及分析

由于氣候、施工環(huán)境、施工技術(shù)及施工經(jīng)驗(yàn)等的影響，混凝土冬季施工常見(jiàn)病害有脫皮、裂縫、受凍等，其形成原因不同，對(duì)混凝土質(zhì)量的影響也有較大差別。脫皮表現(xiàn)為混凝土表層呈粉狀脫落并形成麻面。因冬季溫度低，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，若拆模過(guò)早，極易造成混凝土表層脫落。此外，混凝土澆筑時(shí)振搗不到位、抹面不及時(shí)等也可造成混凝土表層脫落。裂縫可分為表面裂縫、深層裂縫及貫穿裂縫。表面裂縫一般危害性較??；深層裂縫部分切斷了結(jié)構(gòu)斷面，具有一定的危害性；貫穿裂縫破壞了混凝土整體的結(jié)構(gòu)，危害較嚴(yán)重。引起混凝土裂縫的原因有以下幾種：水泥安定性不合格引起混凝土龜裂；混凝土中水及水泥含量較高，混凝土散熱和硬化過(guò)程中產(chǎn)生的收縮應(yīng)力大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度，使混凝土產(chǎn)生收縮、干縮裂縫；混凝土內(nèi)部的水化熱與混凝土表面形成較大溫差，產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度，在混凝土表面形成溫差裂縫。并非所有的裂縫都會(huì)影響混凝土的結(jié)構(gòu)安全，不同的混凝土構(gòu)件有相應(yīng)的最大允許裂縫寬度。

混凝土受凍是混凝土中的自由水在低溫狀態(tài)下結(jié)冰，水泥的水化作用停止，從而對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生一系列的影響。黑龍江省低溫建筑科學(xué)研究所的王異將混凝土在負(fù)溫下的受凍模式劃分為四種：混凝土初齡受凍、混凝土幼齡受凍、混凝土成齡受凍、混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后受凍?；炷脸觚g受凍是指混凝土初凝前或初凝便受凍的情形，這種情況下，混凝土中水泥處于“休眠狀態(tài)”，可看作為一種物理?yè)p害，等溫度恢復(fù)到正溫后，可以通過(guò)物理方法彌補(bǔ)，使混凝土強(qiáng)度不受影響。通過(guò)對(duì)混凝土重新攪拌，甚至可提高混凝土最終強(qiáng)度，但是此法無(wú)法避免工程工期延長(zhǎng)的影響?；炷劣g受凍是指混凝土初凝后在水化膠凝期間受凍，水結(jié)冰后體積膨脹，凍脹作用使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生空隙，破壞了混凝土的整體性和緊密性，根據(jù)混凝土中水分轉(zhuǎn)移情況的不同，可引起混凝土后期強(qiáng)度損失20%～40%。混凝土成齡受凍是指水泥進(jìn)入凝聚結(jié)晶階段后受凍，混凝土強(qiáng)度與耐久性基本沒(méi)有損失?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后受凍時(shí)，已進(jìn)入水泥水化的結(jié)晶期，此時(shí)混凝土具有抗凍性?？梢?jiàn)，防止混凝土早期受凍是保證混凝土冬季施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

2.混凝土冬季防治凍害的施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1施工前準(zhǔn)備

工程技術(shù)人員應(yīng)時(shí)刻關(guān)注天氣和氣溫變化，及時(shí)、準(zhǔn)確地判定進(jìn)入冬季施工期的時(shí)間。在進(jìn)入冬季施工前，應(yīng)安排好冬季施工所需的人員、機(jī)械設(shè)備、材料及各種物資。同時(shí)應(yīng)做好施工技術(shù)與施工工藝準(zhǔn)備，根據(jù)項(xiàng)目要求與工地狀況提前進(jìn)行混凝土冬季施工配合比設(shè)計(jì)工作。

2.2施工組織設(shè)計(jì)編制

施工單位應(yīng)針對(duì)混凝土冬季施工編制專項(xiàng)方案，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行布置，排定可行性強(qiáng)的施工工序，合理安排材料物資的存放地點(diǎn)與混凝土拌合地點(diǎn)，選擇適宜的混凝土運(yùn)輸設(shè)備及運(yùn)輸路線，根據(jù)混凝土構(gòu)筑物或構(gòu)件情況，結(jié)合施工條件等確定經(jīng)濟(jì)實(shí)用的混凝土冬季養(yǎng)護(hù)方案，并結(jié)合編制的混凝土冬季施工專項(xiàng)方案編寫(xiě)施工技術(shù)及安全交底資料。施工單位編制的混凝土冬季施工專項(xiàng)方案應(yīng)報(bào)建設(shè)單位、監(jiān)理單位審批后方可實(shí)施。

2.3施工管理及控制

2.3.1交底與培訓(xùn)

工程施工前，應(yīng)對(duì)施工過(guò)程中的關(guān)鍵工序和重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)交底與施工安全交底工作，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)。

2.3.2混凝土配合比控制

嚴(yán)格按照混凝土冬季配合比設(shè)計(jì)配置混凝土原材料與添加劑，做好水灰比、集料比例、添加劑種類及比例等的控制工作。

2.3.3原材料質(zhì)量控制

進(jìn)場(chǎng)的各種原材料應(yīng)根據(jù)規(guī)范規(guī)定，查驗(yàn)其出廠合格證、產(chǎn)品質(zhì)量合格證等，重點(diǎn)控制好水泥的種類及質(zhì)量?；炷涟柚魄?，應(yīng)做好原材料的清洗、加熱及保溫等工作，攪拌用水和骨料加熱溫度應(yīng)通過(guò)熱工計(jì)算確定，水泥不得進(jìn)行加熱，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行保溫保存。

2.3.4鋼筋、模板的清潔與保溫

混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)構(gòu)件中的鋼筋及預(yù)使用的模板進(jìn)行清潔處理，去除鋼筋表面的銹蝕、模板表面的雨雪等雜物。

2.3.5混凝土的拌制控制

混凝土拌制時(shí)，應(yīng)將加熱原材料所用的水計(jì)入拌制用水量，先拌制水和骨料，在適當(dāng)溫度時(shí)加入水泥，防止水泥產(chǎn)生假凝，嚴(yán)格控制各種添加劑的用量、投放時(shí)機(jī)與投放方式，適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土拌合時(shí)間。

2.3.6混凝土運(yùn)輸過(guò)程中的保溫

混凝土拌制好后，應(yīng)控制好其出機(jī)溫度，迅速、快捷地將拌制好的混凝土運(yùn)輸至澆筑地點(diǎn)，做好運(yùn)輸設(shè)備的保溫處理，且在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌，以確?；炷寥肽囟?。

2.3.7混凝土澆筑控制

混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)，并及時(shí)振搗，分層澆筑時(shí)，應(yīng)保證已澆筑層的溫度。在混凝土中預(yù)留測(cè)溫孔，并制備標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊和同條件養(yǎng)護(hù)試塊，以便澆筑完成后對(duì)其測(cè)溫及養(yǎng)護(hù)。

2.3.8混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)覆蓋保溫。拆模應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)留置的同條件養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度作為依據(jù)。做好日?；炷翜y(cè)溫工作，防止混凝土內(nèi)部與表層形成過(guò)大溫差。實(shí)際施工時(shí)應(yīng)結(jié)合混凝土施工時(shí)氣溫、混凝土構(gòu)件及現(xiàn)場(chǎng)條件等情況，靈活采用暖棚法、蓄熱法、外部加熱法、電熱法、蒸汽養(yǎng)護(hù)法等對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)注意防范火災(zāi)，做好通風(fēng)等工作，保證施工安全。

2.4投資控制

混凝土冬季施工的投資控制應(yīng)從規(guī)范與制度的完善做起。建設(shè)部、財(cái)政部印發(fā)的《建筑安裝工程費(fèi)用項(xiàng)目組成》中，沒(méi)有明確規(guī)定冬季施工費(fèi)用的計(jì)算方式，各省市及各行業(yè)對(duì)冬季施工費(fèi)用計(jì)算的規(guī)定參差不齊，多以冬季或冬雨季施工增加費(fèi)的方式出現(xiàn)，有些規(guī)定以定額直接工程費(fèi)或人工費(fèi)為計(jì)費(fèi)基礎(chǔ)，按照指定的固定費(fèi)率計(jì)算整個(gè)項(xiàng)目的冬季施工增加費(fèi)或冬雨季施工增加費(fèi)，有些將冬季施工費(fèi)用平均攤銷至全年、按照規(guī)定的取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)取冬季施工增加費(fèi)或冬雨季施工增加費(fèi)。多數(shù)關(guān)于混凝土冬季施工費(fèi)用的計(jì)算籠統(tǒng)而概括，使得建設(shè)單位難以對(duì)投資成本進(jìn)行計(jì)算與控制，施工單位施工亦無(wú)固定依據(jù)，不利于工程的工期、質(zhì)量與成本的控制。

為完善混凝土冬季施工費(fèi)用控制管理，首先應(yīng)制定完善的混凝土冬季施工工藝流程，而后，應(yīng)針對(duì)不同施工階段、施工工藝及養(yǎng)護(hù)方式等逐步制定具體、翔實(shí)的費(fèi)用定額/計(jì)算規(guī)則；其次，對(duì)混凝土冬季施工的施工組織設(shè)計(jì)、技術(shù)交底與安全交底等資料進(jìn)行完善，為混凝土冬季施工系統(tǒng)、有序地進(jìn)行提供保障。工程具體實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合投資成本、施工地區(qū)與施工條件等選擇合適的施工工藝與流程，編制合理的冬季施工方案與施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)施工人員進(jìn)行詳細(xì)的混凝土冬季施工技術(shù)交底與安全交底，在保證工程質(zhì)量的前提下，加快施工進(jìn)度，節(jié)約投資成本。

3.結(jié)語(yǔ)

混凝土冬季施工工程病害嚴(yán)重制約了整個(gè)工程的質(zhì)量、進(jìn)度與成本控制，混凝土受凍是混凝土冬季施工控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，以防止混凝土受凍為中心，從施工前準(zhǔn)備、施工組織設(shè)計(jì)編制、施工質(zhì)量管理與控制、投資控制等幾個(gè)方面對(duì)混凝土冬季施工進(jìn)行系統(tǒng)化管理是十分必要的，其對(duì)控制工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、節(jié)約投資成本具有十分重要的意義，是混凝土冬季施工管理未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。[科]

【參考文獻(xiàn)】

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