建筑工程冬季施工新型保溫養(yǎng)護(hù)工藝

牛著廷（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

由于混凝土本身就是一種脆性材料，抗拉強(qiáng)度比較差，在使用的時(shí)候會(huì)因?yàn)橥饨绲膲毫Ξa(chǎn)生變形或者裂縫。在澆筑完混凝土以后，水泥會(huì)釋放較多熱量，混凝土的內(nèi)部溫度會(huì)升高，但是表面的溫度會(huì)很快降低，內(nèi)部溫度和外部溫度的溫差比較大，就會(huì)造成溫度應(yīng)力。混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓霈F(xiàn)變形，混凝土產(chǎn)生拉力，如果拉力大于混凝土最大壓力的時(shí)候，混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫。因?yàn)闇囟茸兓笤斐苫炷两Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化所產(chǎn)生的裂縫叫作溫度裂縫。因此，想要保證冬天混凝土不出現(xiàn)裂縫的主要預(yù)防手段就是把控混凝土施工過(guò)程當(dāng)中的溫度差。

1 冬季混凝土工程施工的一般原理

混凝土攪拌以后是會(huì)凝固的，隨著時(shí)間會(huì)慢慢硬化，這是因?yàn)樗嗪退餐淖饔茫?dāng)然這個(gè)過(guò)程的速度和混凝土本身與材料配比都有一定的關(guān)系。如果溫度很高的話，水化速度就會(huì)變快，而且混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也會(huì)快速增加。如果溫度低于零度，混凝土當(dāng)中含有的水分就會(huì)結(jié)冰，液體水變成固態(tài)冰，這個(gè)時(shí)候混凝土當(dāng)中的水分就會(huì)減少，水化作用也會(huì)降低，混凝土強(qiáng)度的增加速度就會(huì)降低。如果溫度一直都在下降的話，混凝土當(dāng)中的水分就會(huì)全部凝結(jié)成冰，達(dá)到了全部固態(tài)，水泥水化的作用就已經(jīng)停止了，這個(gè)時(shí)候的混凝土強(qiáng)度就不會(huì)再增加了。水結(jié)成冰體積是會(huì)增加的，而且會(huì)出現(xiàn)很大的冰脹應(yīng)力，通常情況下這個(gè)應(yīng)力值會(huì)超過(guò)水泥剛開始的強(qiáng)度，混凝土?xí)驗(yàn)闇囟鹊淖兓霈F(xiàn)不同程度的損壞。所以說(shuō)，在冬天施工的過(guò)程中，一定要控制好混凝土當(dāng)中水分的變化，水分的含量是混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵。很多國(guó)外的研究學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，新澆筑而成的混凝土在凍結(jié)之前是需要進(jìn)行預(yù)養(yǎng)的，可以提高混凝土內(nèi)部的液相、降低固相，幫助水泥快速水化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，混凝土的預(yù)養(yǎng)時(shí)間越長(zhǎng)，混凝土的強(qiáng)度損失就越小。

2 混凝土凍裂的原因

混凝土出現(xiàn)凍裂的原因有好多種，最主要的因素就是周圍環(huán)境溫度和濕度的變化，混凝土本身就是不均勻并且很脆弱，而且原材料的質(zhì)量也會(huì)影響到混凝土的質(zhì)量。當(dāng)商品泵傳送混凝土的過(guò)程中坍落度太大的話，水泥就會(huì)超過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)，而且其中的粉煤灰也會(huì)增加，比例越大混凝土的收縮力就會(huì)越大，這也是出現(xiàn)裂縫的主要原因之一。在剛開始澆筑的時(shí)候，晚上的溫度是很低的，不過(guò)混凝土還是會(huì)保留一些熱量，內(nèi)部熱量高，外部熱量低就會(huì)造成混凝土表面出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，而且混凝土表面的溫度應(yīng)力超過(guò)了混凝土本身最大抗裂強(qiáng)度，就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，剛澆筑過(guò)后的15h之內(nèi)，水化反應(yīng)是最為劇烈的，會(huì)有泌水和水分含量增加的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)造成混凝土內(nèi)部失水收縮，極易產(chǎn)生裂縫。當(dāng)毛細(xì)孔含水量減少，就會(huì)給細(xì)孔帶來(lái)壓力，進(jìn)一步烘干只會(huì)造成水分繼續(xù)蒸發(fā)，導(dǎo)致水泥出現(xiàn)壓縮，混凝土一旦收縮就會(huì)出現(xiàn)變形，從而產(chǎn)生裂縫。

3 常見的冬季混凝土保溫方法

3.1 暖棚法

這種方法是在混凝土澆筑倉(cāng)上面搭建一個(gè)暖棚，棚里面會(huì)有蒸汽排管和暖風(fēng)機(jī)持續(xù)提供熱量，讓棚內(nèi)的溫度保持在零度以上，混凝土澆筑工作在棚內(nèi)進(jìn)行。這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是環(huán)境溫度適宜、勞動(dòng)條件良好、工作效率高、混凝土澆筑工作質(zhì)量高、不會(huì)輕易出現(xiàn)凍害。這種方法一般都會(huì)在混凝土施工比較多地方使用，而且基本都在地下工程中使用，如果當(dāng)天的溫度低于-10℃，暖棚法就沒(méi)有太大的作用了。

3.2 蓄熱保溫法

首先把混凝土的原材料進(jìn)行加熱，然后攪拌、運(yùn)輸和澆筑，成型以后要保持在適當(dāng)溫度，接著用專門的材料進(jìn)行覆蓋，防止熱量流失，可以結(jié)合水泥水化所產(chǎn)生的熱量，在混凝土的溫度還沒(méi)有降低到0℃以下之前，達(dá)到規(guī)定的凍臨界強(qiáng)度。保溫材料可以使用草簾、草袋、塑料薄膜和毛毯等。這種方法比較簡(jiǎn)單，而且成本也比較低。在早期的冬季施工過(guò)程中，這種方法是極為有效的，如果室內(nèi)的溫度在-15℃以下，可以使用蓄熱保溫法。

3.3 綜合蓄熱法

綜合蓄熱法是改進(jìn)的蓄熱保溫法，在配置混凝土的過(guò)程中要使用比較硬的水泥，也可以加入一些外加劑，早期在養(yǎng)護(hù)的時(shí)候可以稍微加熱以下，然后使用棚罩進(jìn)行保溫，確保混凝土硬度可以快速增加。綜合蓄熱法有低蓄熱養(yǎng)護(hù)和高蓄熱養(yǎng)護(hù)兩種，前者主要是在早期混凝土防凍劑過(guò)程中使用，一般都是用短時(shí)間加熱的方式，混凝土在養(yǎng)護(hù)期間需要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的受力強(qiáng)度；后者需要將原材料加熱，然后提高混凝土的溫度，在選擇外加劑的時(shí)候一定要謹(jǐn)慎，而且要保證保溫材料是高度干燥的。

3.4 外強(qiáng)劑和早強(qiáng)水泥法

混凝土在準(zhǔn)備的過(guò)程中，可以適當(dāng)?shù)丶尤胍恍?fù)合型或者單一的防凍劑、早強(qiáng)劑、減水劑等，讓混凝土在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到混凝土受凍臨界強(qiáng)度。加入外加劑可以讓混凝土初期的施工更為簡(jiǎn)單，節(jié)省很多成本，帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益，也是當(dāng)前最有效的一種施工方法。

3.5 外部加熱養(yǎng)護(hù)法

如果在前期使用蓄熱法沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的話，可以使用蒸汽和暖棚進(jìn)行保溫，給混凝土硬化帶來(lái)?xiàng)l件。如果環(huán)境溫度比較低，混凝土表面的系數(shù)比較大，要想在短時(shí)間內(nèi)完成養(yǎng)護(hù)工作就需要使用蒸汽對(duì)混凝土進(jìn)行均勻加熱，幫助混凝土完成水化，加速混凝土硬化，及時(shí)地投入到使用當(dāng)中。

4 混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量控制、保溫及養(yǎng)護(hù)

在澆筑工作開始之前，先檢查模板面有沒(méi)有受到冷凍或者積雪，二者都會(huì)影響到混凝土的質(zhì)量。

現(xiàn)場(chǎng)的工作人員應(yīng)該提前做好人員和機(jī)械分配工作，混凝土罐車到位以后，工作人員需要馬上對(duì)坍落度、含氣量和入模溫度進(jìn)行試驗(yàn)，這是為了壓縮混凝土的原材料裝卸時(shí)間，確?；炷恋娜肽囟?。

在施工的時(shí)候，可以先使用布搭建一個(gè)保溫的暖棚，暖棚里面采用熱風(fēng)爐來(lái)持續(xù)保溫，熱風(fēng)爐爐管能夠上下環(huán)繞，就可以保證棚內(nèi)的溫度持續(xù)穩(wěn)定，還降低了出現(xiàn)火災(zāi)的可能性，澆筑工作完成以后就可以采用棉被進(jìn)行覆蓋了，確?；炷燎捌诓粫?huì)受到低溫凍害，冬天不可以對(duì)混凝土進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，可以讓工作人員在暖棚里面搭建一個(gè)火爐，然后在火爐上澆水，產(chǎn)生的水蒸氣也可以對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

如果混凝土的強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到1.2MPa，是不可以進(jìn)行踩踏和支模的，拆除模以后混凝土的溫度和環(huán)境溫度超過(guò)20℃，要繼續(xù)進(jìn)行保溫。

5 冬季施工注意事項(xiàng)

冬天的混凝土施工保溫工作是非常重要的，在施工周期內(nèi)要建設(shè)一個(gè)大棚，然后對(duì)輸送管道和保溫措施進(jìn)行檢查，防止熱量流失，確保棚內(nèi)溫度保持?？梢允褂谜羝?，避免管道破裂。

冬天攪拌混凝土，水泥不可以和80℃以上的熱水直接接觸。而且水泥不可以直接加熱。骨料一定要清理干凈，不能有碎冰等容易凍裂的雜質(zhì)，含泥量也不可以超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，在混凝土當(dāng)中加入含有鉀離子和鈉離子的防凍劑時(shí)不得加入活性骨料。要控制好水灰比，不能超過(guò)0.6，在加入骨料時(shí)帶入的水分應(yīng)在攪拌過(guò)程中去除。在施工的時(shí)候每1h都要測(cè)量每個(gè)材料的溫度，確?；炷恋娜肽囟群线m?；炷翑嚢柢嚨臏囟纫笥?0℃，入模溫度要在80℃以上。如果距離比較遠(yuǎn)的話，可以稍微提高混凝土的溫度，但是最多也不能超過(guò)200℃。

因?yàn)榕锢锩娴臒崃縼?lái)源比較多，會(huì)使用到很多易燃材料，因此一定要做好防火措施，配備專業(yè)的消防器材，暖棚中不可以吸煙和明火，電焊工作之前也要做好防護(hù)措施。

外加劑不可以使用含鹽類防凍劑，混凝土要加入引氣劑和減水劑，要由專業(yè)的工作人員負(fù)責(zé)防凍劑配置工作。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在溫度較低的地區(qū)，外界溫度是混凝土溫度應(yīng)力變化的主要原因。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間的低溫會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫，而且持續(xù)的澆筑工作也會(huì)造成混凝土表面結(jié)構(gòu)通體超冷，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)深層裂縫或者貫徹裂縫。所以，在溫度較低的冬天，一定要使用合適的混凝土保溫方法，對(duì)混凝土施工有至關(guān)重要的作用。