混凝土低溫施工的控制措施

梁彬

摘 要：當(dāng)環(huán)境溫度降到5℃時(shí)，混凝土施工就必須采取一定的控制措施，避免新澆筑的混凝土早期受凍。施工時(shí)應(yīng)從混凝土組成設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)上采取必要的控制措施，且在外部搭建暖棚，采用炭火加熱，使暖棚內(nèi)溫度大于5℃，以確保混凝土的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：混凝土；低溫；控制措施

一、混凝土凍害形成的原因

混凝土澆筑后的強(qiáng)度形成是由于水泥水化作用的結(jié)果，而水泥水化作用的速度與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)，溫度又是控制的關(guān)鍵點(diǎn)，當(dāng)溫度升高時(shí)水化作用加快，強(qiáng)度增長也較快；當(dāng)溫度降到0℃時(shí)，混凝土開始結(jié)冰，水化作用減慢，混凝土強(qiáng)度增長相應(yīng)緩慢；當(dāng)水完全結(jié)冰時(shí)水化作用停止，強(qiáng)度不再增長。所以混凝土施工應(yīng)盡可能在高于5℃的氣溫條件下施工。而且水結(jié)冰體積就膨脹增大9%，就會產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，而膨脹應(yīng)力通常大于混凝土早期形成的強(qiáng)度，這樣就易使混凝土結(jié)構(gòu)松散破壞，此外，鋼筋是熱的良導(dǎo)體，水結(jié)冰后就會在鋼筋和碎石表面產(chǎn)生冰的顆粒，從而減弱水泥漿和骨料、鋼筋的粘結(jié)力，影響混凝土的抗壓強(qiáng)度，當(dāng)冰融化后就會在混凝土內(nèi)部形成空隙，這樣就降低混凝土的密實(shí)度和耐久性。當(dāng)晝夜平均溫度在5℃至-5℃之間，為保證混凝土的質(zhì)量，必須采取低溫施工保證措施。且當(dāng)晝夜平均溫度連續(xù)5天低于-5℃時(shí)，應(yīng)停止混凝土的澆筑施工。

二、混凝土凍害的影響因素

1、混凝土本身質(zhì)量影響因素：水泥、外加劑、水灰比、含氣量、配合比。

2、混凝土的工作環(huán)境條件影響因素：凍融溫度、凍融速度。

3、混凝土施工因素：拌和、運(yùn)輸、澆筑過程、振搗、養(yǎng)護(hù)條件等。

三、低溫施工中主要解決的問題

（1）如何在最短時(shí)間內(nèi)使混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%。

（2）如何防止混凝土早期受凍。

（3）如何保證混凝土強(qiáng)度和耐久性。

四、低溫施工采取的控制措施

混凝土凍害的因素是互相關(guān)聯(lián)，互相制約的，這些因素綜合起來決定混凝土凍融的程度和速度。應(yīng)采取以下措施：

1、從混凝土組成設(shè)計(jì)上：

（1） 水泥的選擇：

選擇抗凍性能較高的普通硅酸鹽P.O42.5水泥。該水泥較摻其它混合材料的硅酸鹽水泥水化熱大，早期強(qiáng)度高，這對提高混凝土早期抗凍有利。（2）摻入減水劑降低水灰比：

通過摻入減水劑，在達(dá)到相同的流動(dòng)性及水泥用量不變的條件下，減少用水量。降低水灰比，即縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間，又有利混凝土后期強(qiáng)度的提高。

（3）摻入引氣劑：

混凝土中摻入引氣劑后，在混凝土拌合物中生成無數(shù)的微小、封閉的球型氣泡，增加了水泥漿的體積，水泥漿包裹和填充集料和鋼筋的空隙更充分，可明顯改善混凝土拌合物的和易性。由于氣泡的引入，混凝土受凍時(shí)，氣泡還可以起到緩沖水結(jié)冰產(chǎn)生膨脹應(yīng)力的作用，進(jìn)而提高混凝土的抗凍性能，所以摻入引氣劑是提高混凝土抗凍性的行之有效的重要措施。

（4）嚴(yán)格控制粗集料的質(zhì)量：

選擇級配良好的、針片狀少、堅(jiān)固性好、潔凈的含泥量小的反擊破碎石。粗集料在混凝土中占有相當(dāng)大的比例，質(zhì)量好的碎石無論對混凝土的性能、強(qiáng)度、耐久性都是十分有利的。碎石級配好對混凝土和易性有利；針片狀少、堅(jiān)固性好對混凝土的強(qiáng)度和抗凍性有利；潔凈的含泥量小的碎石有利于界面結(jié)構(gòu)的改善，增加碎石與水泥的粘結(jié)強(qiáng)度，使混凝土強(qiáng)度及耐久性明顯提高。

（5）考慮混凝土的抗凍性能，經(jīng)過混凝土凍融試驗(yàn)確定摻入了水泥計(jì)量1.2%的引氣減水劑，減少水的用量，增加混凝土含氣量，從而提高混凝土的抗凍等級。

（6）混凝土的配合比：

C30砼配合比：（中砂：石：水泥：水=662：1130：370：167 。外加劑：1.2%占水泥質(zhì)量的比例）。

水灰比、砂率、含氣量都對混凝土的抗凍性有影響，其中影響較大的就是水灰比，用水量越大游離水越多，孔隙就越多，密度就越小，因而就會降低混凝土的抗凍能力，低溫進(jìn)行混凝土施工時(shí)，一定要控制好水灰比，一般不宜超過0.5。

2、混凝土攪拌得均勻，有利于提高混凝土強(qiáng)度和抗凍性。因此必須采取用機(jī)械攪拌，一定要攪拌到混凝土混合物的顏色均勻一致。在澆搗時(shí)避免過振與漏振，不允許產(chǎn)生分層離析泌水現(xiàn)象，如果出現(xiàn)泌水，應(yīng)設(shè)法排除，以免破壞混凝土的整體結(jié)構(gòu)，影響混凝土的強(qiáng)度和抗凍等性能。

3、混凝土的運(yùn)輸時(shí)間盡可能縮短，運(yùn)輸?shù)墓捃囈斜卮胧?/p>

4、由于氣溫較低，水泥的水化反應(yīng)遲緩，致使?jié)矒v作業(yè)過后很長時(shí)間（一般5小時(shí)之后）初凝?；炷翝仓?，在涵洞外部支塑料大棚，塑料布和氈子覆蓋使水化熱量蓄保起來（剛澆筑的混凝土塑料布放到底層，毛氈子放上層，再蓋一層五彩布）以減少熱量失散。特別值得注意的是，因鋼模板散熱快、致使混凝土易結(jié)冰。因此，大棚封閉良好，減少空氣對流，保證棚內(nèi)溫度不低于5℃。

5、大棚內(nèi)保持一定的濕度，濕度不夠時(shí)，應(yīng)向混凝土面及模板上灑水。

6、在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%前，混凝土不得受凍。

7、低溫施工時(shí)，應(yīng)制定防火、防凍、防煤氣中毒等安全措施，并做好氣溫預(yù)報(bào)的收集工作，遇到陰雪天氣或冷空氣入侵，應(yīng)暫?；炷恋淖鳂I(yè)，待氣溫回升后再作業(yè)。