淺談混凝土工程的冬季施工

王亞麗

大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司基本建設(shè)管理中心（037003）

淺談混凝土工程的冬季施工

王亞麗

大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司基本建設(shè)管理中心（037003）

文章基于作者自身的實(shí)際工作與學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，首先簡(jiǎn)單介紹了混凝土工程冬季施工可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，分析了混凝土工程冬季施工的基本原理，然后主要對(duì)混凝土工程冬季施工的技術(shù)方法提出了部分探討性建議，以期能為相關(guān)工作的實(shí)踐提供參考。

混凝土；冬季施工；原理；方法

在冬季，由于氣溫非常低，會(huì)給混凝土工程施工帶來非常大的影響，所以我們必須要對(duì)冬季的混凝土工程施工予以特別的重視和關(guān)注。

1 混凝土工程冬季施工的基本原理

在混凝土工程施工中，其拌合物在澆灌之后，能夠發(fā)生凝結(jié)和硬化，并具有較高的最終強(qiáng)度，主要是因?yàn)樗嗨饔玫挠绊?。水泥水化作用的發(fā)揮，例如其水化速度等，是取決于多種因素的，例如拌合物中包括了哪些材料，以及這些材料的配置比例，另外還有外部的溫度。在溫度較高的情況下，水泥水化作用的發(fā)揮速度就較快，所以拌合物凝結(jié)和硬化的速度也較快，強(qiáng)度能夠在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最高水平。如果溫度較低，水泥水化作用的發(fā)揮速度就較慢，尤其是在溫度低到0℃及以下時(shí)，拌合物當(dāng)中的水分便可能會(huì)結(jié)冰，這會(huì)導(dǎo)致參與水化作用的水分減少，最終造成拌合物凝結(jié)和硬化速度下降，且硬度不能達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)水平。還有一個(gè)問題，就是水在結(jié)冰之后，其體積會(huì)發(fā)生增大，增大接近9%，且還會(huì)產(chǎn)生2 500 kg/cm2的冰脹應(yīng)力。如果拌合物當(dāng)中的水結(jié)冰，其發(fā)生的體積增大和產(chǎn)生的冰脹應(yīng)力，便會(huì)破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生內(nèi)外縫隙。而且骨料和鋼筋表面的水結(jié)冰的話，會(huì)產(chǎn)生較大顆粒的冰凌，這會(huì)降低它們相互之間的粘結(jié)力，影響結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度。這些冰凌融化之后，會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成若干的空隙，降低混凝土的密實(shí)性和耐久性[1]。

所以，可以看出混凝土工程冬季施工需要把握的基本原理，是管理好水的形態(tài)變化、控制好水化作用，這是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

2 混凝土工程冬季施工的技術(shù)方法

2.1 調(diào)整配合比

第一，選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大,且在早期放出強(qiáng)度最高,一般3 d抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅酸鹽水泥7 d的強(qiáng)度,效果較明顯；第二，盡量降低水灰比。稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間；第三，摻用引氣劑，在保持混凝土配合比不變的情況下,加入引氣劑后生成的氣泡,相應(yīng)增加了水泥漿的體積,提高拌合物的流動(dòng)性,改善其粘聚性及保水性,緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力,提高混凝土的抗凍性；第四，摻加早強(qiáng)外加劑,縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間,提高早期強(qiáng)度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MS-F復(fù)合早強(qiáng)試水劑(摻水泥用量的5%)；第五，選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料,使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近[2]。

2.2 蓄熱法

如果氣溫在-10℃左右，且工程的整體結(jié)構(gòu)較為厚大，便可以采用蓄熱法進(jìn)行施工。具體的操作是對(duì)水、砂、石等原材料進(jìn)行加熱，這樣的話在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌、運(yùn)輸和澆灌的過程當(dāng)中，以及澆灌后的一段時(shí)間內(nèi)，其便可以具有一定的溫度和熱量，能夠起到保溫作用，確保水泥水化作用的發(fā)揮，防止水分結(jié)冰。不過此方法對(duì)于整體結(jié)構(gòu)較為薄小的工程是不太適用的，因?yàn)闇囟群蜔崃靠赡軙?huì)非?？焖俚纳⒈M。這個(gè)方法在工藝上其實(shí)較為簡(jiǎn)單，而且成本較低，但是需要注意采取額外的保溫措施，尤其是表面和棱角部位，盡量減緩其溫度和熱量的散失。

2.3 外部加熱法

氣溫在-10℃以上，且工程的整體結(jié)構(gòu)薄小，可以采取此方法。通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣,將熱量傳給混凝土,或直接對(duì)混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。具體可以用火爐加熱。一般在較小的工地使用,方法簡(jiǎn)單,但室內(nèi)溫度不高,比較干燥,且放出的CO2會(huì)使新澆混凝土表面碳化,影響其質(zhì)量；也可用蒸汽加熱。用蒸汽使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制,加熱溫度均勻,但因其需專門的鍋爐設(shè)備,費(fèi)用較高,且熱損失較大,勞動(dòng)條件亦不理想；還有電加熱。將鋼筋作為電極,或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面,使電能變?yōu)闊崮?以提高混凝土的溫度。此法簡(jiǎn)單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大；最后是紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器,對(duì)混凝土進(jìn)行密封輻射加熱[3]。

2.4 使用抗凍外加劑

當(dāng)前，有一些化學(xué)劑能夠降低水的冰點(diǎn)，所以在混凝土工程的冬季施工當(dāng)中，可以在拌合物當(dāng)中合理的使用這類抗凍外加劑，保證在較低的溫度下，水泥水化作用依然可以得到發(fā)揮，防止水結(jié)冰。抗凍外加劑目前常用的有亞硝酸鈉加氯化鈉復(fù)合抗凍劑、氯化鈉等單抗凍劑和氧化鈣等。

3 結(jié)語

考慮到工期要求，混凝土工程冬季施工是不可避免的，但為了確保施工質(zhì)量，我們必須要針對(duì)混凝土工程冬季施工的特點(diǎn)和環(huán)境條件要求，采取科學(xué)的技術(shù)方法，有效防止施工出現(xiàn)質(zhì)量問題。

[1]倪德磊.混凝土冬季施工原理及維護(hù)方法[J].電大理工,2017(1):10-11.

[2]張紅兵.建筑工程混凝土冬季施工優(yōu)化控制策略分析[J].科技展望，2016(36):31-32.