浅析混凝土冬期施工技术措施
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【摘要】我国北方地区冬季比较寒冷，一般冬季不宜施工，而对于一些为达到最优经济效益的工业建筑来说，采用合适的冬施方法，不仅可以保证建筑物混凝土质量，而且可以使投资项目提前投产进入项目资金回收期，使投资项目的经济效益更加显著。本文将以钢盛建安公司所承揽的宣钢新2#2500m³高炉矿焦槽工程冬期施工措施为例，从混凝土冬期施工过程中原材料准备、操作工艺、养护方法等方面进行介绍。
【关键词】混凝土；冬期施工；技术措施；养护
中图分类号： TU37文献标识码：A 文章编号：
冬期施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故的多发季节，尤以混凝土工程居多，混凝土冬期施工的质量事故一般具有隐蔽性、滞后性。即工程是冬天干的，大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来，不仅带来经济损失，而且影响工程的使用寿命。混凝土冬期施工的计划性和准备工作时间性强，这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂，往往有一些质量事故的发生，就是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的，所以必须采用合适的冬施方法以保证混凝土施工质量。本文以钢盛建安公司第一施工处所承揽的宣钢新2#2500m³高炉矿焦槽工程冬期施工措施为例，从混凝土冬期施工操作过程中几个方面对冬期施工的技术措施进行阐述。
一、冬季对混凝土施工影响原理
混凝土拌和物浇筑后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变为固相（水）。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。
水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2500千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏从而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。
由此可见，在冬期混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。新浇混凝土在冻结前进行必要的措施进行养护，可以增加其内部液相，减少固相，加速水泥的水化作用。保证结构强度，减少混凝土强度损失。
二、冬施作业条件及施工准备
1、冬期施工时间：根据《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）要求，当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工；日平均气温连续5天高于5℃，为冬施结束日期。因为新拌制混凝土在5℃的环境下养护，其强度增长很慢，而且在日平均气温低于5℃时，一般最低气温已低于0―1℃，混凝土已有可能受冻。所以，现场应于11月初即开始对大气进行测温，上述条件达到即确定为冬施的起、止日期。
宣钢新2#2500m³矿焦槽工程采用混凝土筏板基础，主体为高25.3m的混凝土框架结构，分为4层，标高依次为4.5m、8.3m、14.46m及25.3m以下料仓部分。本工程2009年10月8日开工，在筏板基础施工完毕后，开始4.5m平台施工时气温达到冬施规程要求，开始安排冬施。
2、通过计算并结合工程特点，根据初冬（11月1日～12月15日）和严冬（12月15日～次年3月初）各时期的气温，适时选用合理的外加剂和保温措施。
3、现场准备
施工现场根据施工进度计划，由材料部门提前组织有关机具、外加剂和保温供暖设备、材料的进场，并且对各种加热的设备、保温材料仔细检查其安全可靠性。工地临时供水管道做好保温防冻工作。同时做好冬期施工混凝土、砂浆及外加剂的配验工作，检查施工配合比。
4、组织实施
现场组织有关人员学习施工方案，并向具体操作人员交底。进入冬期施工前对混凝土试验、保温人员专门组织技术培训，学习本岗位有关知识，明确责任，专人负责。同时安排专人进行气温观测，做好记录并与气象部门保持联系，及时了解天气变化情况，防止寒流袭击，积极采取应对措施。
三、冬施原材料准备
1、钢筋：
（1）钢筋接头及浇筑混凝土前将钢筋上的冰雪冻块清理干净。
（2）对浇筑完混凝土面的预留钢筋上的混凝土及时清理干净。
（3）钢筋要做好保温、防雪准备。在钢筋原料和成料上要覆盖一层彩条布。
（4）钢筋焊接应在室内进行，如必须在室外焊接，其最低气温不低于-20℃，且应有防雪和防风措施，刚焊后钢筋应放置在避风处保证钢筋缓慢冷却，并严禁立即碰到冰雪造成冷脆现象。
2、模板保温措施：
本工程框架梁、柱模板采用塑料薄膜包裹，外挂草帘子保温，顶板随混凝土浇筑随铺一层塑料薄膜，上加草帘子保温。混凝土达到设计强度70%后方可拆除保温，梁、板待混凝土强度达100%方可拆除模板及支撑，模板拆除后混凝土表面加临时覆盖，以保证混凝土缓慢冷却。
3、混凝土工程：
（1）根据工期要求，必须在冬期进行混凝土的浇筑工作。为保证冬施工程质量，我们对混凝土加热、搅拌、运输、浇筑作如下要求：
（2）材料要求：
①水泥：水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥，应注意其中掺合材料对混凝土抗冻、抗渗等性能的影响，注意冬期施工尽量不使用水化热较小的矿渣水泥。施工用的水泥标号不低于42.5等级，最小水泥用量不宜少于300kg/m³，水灰比不应大于0.6。并不得直接接触80℃以上的热水，水泥不得直接加热。
②砂子：选用优质中砂，含泥量不得大于3%。砂子中不得含有冻块、冰雪等杂物。
③石子：选用粒径为5~31.5mm级配良好的石子。混凝土所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在这里特别注意，在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中，骨料中不得混有活性材料，以免发生碱――骨料反应。
④拌合水：采用用自来水及洁净的天然水都可作为拌制混凝土用水，严禁使用污水、工业废水、ph值小的酸性水、硫酸盐含量（按SO4）超过水重约1％的水。为了减少冻害，本工程将配合比中的用水量降低至最低限度。具体办法是：控制塌落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。水的热容量比较大，施工前在水箱内接通蒸汽加热，水温不大于80℃。
⑤外加剂：冬期施工中外加剂选择主要考虑改善混凝土和易性，减少用水量，提高拌合物的品质，提高混凝土的早期强度；降低拌合物的冻结冰点，促使水泥在低温或负温下加速水化；促进早中期强度的增长，减少干缩性，提高抗冻融性；外加剂的选择时还要注意其对混凝土后期强度的影响、对钢筋的锈蚀作用及对环境的影响，如含氨的混凝土外加剂；外加剂采用无盐类防冻剂，严格控制防冻剂等外加剂掺量等。结合以上因素，本工程选用复合早强抗冻剂,掺入量为水泥的2.5%~5%，抗冻指数要求为≤-25℃。外加剂使用必须符合设计规范规定，并符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GB8075、GB8076）的规定，方可使用。