混凝土冬季施工措施

1、冬期施工的定義 n我國現(xiàn)行建筑工程冬期施工規(guī)程（JGJ10487）規(guī)定：當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5C即進入冬期施工；當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)高于5C時解除冬期施工。 n北方廣大地區(qū)有較長的寒冷季節(jié)，由于受到工期的制約，這些地區(qū)混凝土的冬季施工是必不可少的。從多年的施工實踐及研究的結(jié)果認識到，當(dāng)環(huán)境溫度降至 5再不回升連續(xù) 5天以上時只要采取適當(dāng)?shù)氖┕し椒?，避免新施工的混凝土早期受凍。使施工后的外露混凝土與冬季氣溫保持較小的溫差，就會使工程取得和其它季節(jié)一樣的效果。 混凝土冬季施工的一般原理n混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結(jié)和硬化，直至獲得最終強度，是由于水泥水化作用的結(jié)果。而水泥水化作用

2、的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外，主要是隨著溫度的高低而變化的。當(dāng)溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快；而當(dāng)溫度降低到0時，存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相（水）變?yōu)楣滔啵ㄋ?。這時參與水泥水化作用的水減少了，因此，水化作用減慢，強度增長相應(yīng)較慢。溫度繼續(xù)下降，當(dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r，水泥水化作用基本停止，此時強度就不再增長。n水變成冰后，體積約增大9%，同時產(chǎn)生約2500千克每平方厘米的冰脹應(yīng)力。這個應(yīng)力值常常大于水泥石內(nèi)部形成的初期強度值，使混凝土受到不同程度的破壞（即旱期受凍破壞）而降低強度。此外，當(dāng)水變成冰后，還會在骨料和

3、鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結(jié)力，從而影響混凝土的抗壓強度。當(dāng)冰凌融化后，又會在混凝土內(nèi)部形成各種各樣的空隙，而降低混凝土的密實性及耐久性。由此可見，在冬季混凝土施工中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強度增長的關(guān)鍵。國內(nèi)外許多學(xué)者對水在混凝土中的形態(tài)進行大量的試驗研究結(jié)果表明，新澆混凝土在凍結(jié)前有一段預(yù)養(yǎng)期，可以增加其內(nèi)部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。試驗研究還表明，混凝土受凍前預(yù)養(yǎng)期愈長，強度損失愈小。n混凝土化凍后（即處在正常溫度條件下）繼續(xù)養(yǎng)護，其強度還會增長，不過增長的幅度大小不一。對于預(yù)養(yǎng)期長，獲得初期強度較高（如達到R28的35%）的混凝土受凍后，后期強

4、度幾乎沒有損失。而對于安全預(yù)養(yǎng)期短，獲得初期強度比較低的混凝土受凍后，后期強度都有不同程度的損失。由此可見，混凝土凍結(jié)前，要使其在正常溫度下有一段預(yù)養(yǎng)期，以加速水泥的水化作用，使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度，一般稱臨界強度，即可達到預(yù)期效果。對于臨界強度，各國規(guī)定取值不等，我國規(guī)定為不低于設(shè)計標(biāo)號的30%，也不得低于35千克每平方厘米?；炷炼臼┕し椒按胧﹏在冬季混凝土施工中，主要解決三個問題：n一是如何確定混凝土最短的養(yǎng)護齡期，n二是如何防止混凝土早期凍害，n三是如何保證混凝土后期強度和耐久性滿足要求。 n在實際工程中，要根據(jù)施工時的氣溫情況，工程結(jié)構(gòu)狀況（工程量、結(jié)構(gòu)厚大程度與外露情

5、況），工期緊迫程度，水泥的品種及價格，早強劑、減少劑、抗凍劑的性能及價格，保溫材料的性能及價格，熱源的條件等，來選擇合理的施工方法。一般來說，對于同一個工程，可以有若干個不同的冬季施工方案。一個理想的方案，應(yīng)當(dāng)用最短的工期、最低的施工費用，來獲得最優(yōu)良的工程質(zhì)量，也就是工期、費用、質(zhì)量最佳化。目前，基本上采用以下4種方法。調(diào)整配合比方法 n主要適用于在0左右的混凝土施工。具體做法：選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結(jié)果表明，應(yīng)使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期放出強度最高，一般3天抗壓強度大約相當(dāng)于普通硅水泥7天的強度，效果較明顯。n盡量降低水灰比，稍增水泥用量，從

6、而增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間。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，提高拌和物的流動性，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。n摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時間，提高早期強度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和MSF復(fù)合早強試水劑（摻水泥用量的5%）。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。蓄熱法 n主要適用于氣溫-15且結(jié)構(gòu)較厚大的現(xiàn)澆混凝土工程對原材料砂石和水進行加熱使混凝土在攪拌、運輸和澆筑完成后還儲備有相當(dāng)?shù)臒崃恳允顾艧峒涌觳⒓訌妼炷恋?/p>

7、保溫以保持在溫度降至 0以前具有一定的抗凍能力。使用蓄熱法應(yīng)是結(jié)構(gòu)體積厚大外露面積越小通過表面散熱損失也會少蓄有熱量則較多。因此要注意內(nèi)部少量降溫且應(yīng)注意保護外露及角邊以防受凍。此法工藝簡單費用又少而可以有足夠的養(yǎng)護期限。外加熱法n適用于氣溫在-15 以下環(huán)境施工而構(gòu)件并不厚大的工程。通過加熱施工現(xiàn)場周圍的空氣保持混凝土的環(huán)境溫度或者直接對構(gòu)件加熱使混凝土處在正溫下正常硬化。使用熱源有火爐、蒸氣、暖棚、電及紅外線等工藝。 火爐加熱在較小的工地上應(yīng)用。n方法簡單但室溫不會很高且較干燥特別是爐子里明火和聚集煙放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面易碳化影響表面光潔。是一種較原始的方法。 蒸氣加熱是采用蒸

8、氣的溫度和濕度養(yǎng)護混凝土。此法比較簡單且易控制使得溫度均勻，廣泛應(yīng)用在大型預(yù)制構(gòu)件廠，一般小型工地施工不易辦到。n但需要專門鍋爐設(shè)備和場地。熱損失大費用高，工作環(huán)境也差。 暖棚法即在現(xiàn)場搭設(shè)工棚，使構(gòu)件或基礎(chǔ)在棚內(nèi)正常溫度下施工。費用較高，因需建棚和加溫常用于一些重點項目。電加熱法是將鋼筋作為電極，將電熱器貼在混凝上表面，使電能變?yōu)闊崮埽蕴岣呋炷翜囟?。這種方法簡單方便，熱損失較少也容易控制。當(dāng)構(gòu)件較遠時電加熱比蒸氣加熱要方便靈活但耗電量大費用高?？箖鐾饧觿┓╪目前生產(chǎn)的防凍劑可應(yīng)用在-10及其以下氣溫中施工。它是采用降低冰點使混凝上中的水在負溫下仍處于液相狀態(tài)使水化作用能繼續(xù)進行從而改善孔

9、結(jié)構(gòu)達到強度增長不受影響的目的。防凍法分為早強、負溫防凍和結(jié)構(gòu)法等常用防凍劑是亞硝酸鈉，它不但可以降低冰點，而且是極好的防銹劑，費用低大小工地皆可使用。 n上述各種冬季施工方法都有利有弊，其適用范圍都受一定條件的制約。應(yīng)根據(jù)工地現(xiàn)有條件，采用一種或兩種以上施工方法結(jié)合作用?；炷恋默F(xiàn)場拌制n攪拌應(yīng)嚴格按照試驗室發(fā)出的配合比通知單進行生產(chǎn)，不得擅自修改配合比。攪拌前先用熱水沖洗攪拌機10min，攪拌時間為常溫攪拌時間的1.5倍。攪拌時投料順序為石砂水水泥和摻合料外加劑。生產(chǎn)期間，派專職人員負責(zé)骨料倉的下料，以清除砂石凍塊。n保證水灰比不大于0.6，從拌合水中扣除由骨料及防凍劑溶液中帶入的水分，嚴

10、格控制粉煤灰最大取代量。攪拌站要與氣象單位保持密切聯(lián)系，對預(yù)報氣溫仔細分析取保險值，分別按-5、-10和-15對防凍劑試驗，嚴格控制其摻量。必須隨時測量拌合水的溫度，水溫控制在5010C，砂子溫度控制在2040C，保證水泥不與溫度80C的水直接接觸。保證混凝土的坍落度不超過200mm ?；炷脸鰴C（車）溫度n 保證混凝土出攪拌機（車）溫度不低于10C?；炷恋倪\輸 n保證混凝土在運輸中，不得有表層凍結(jié)、混凝土離析、水泥砂漿流失、坍落度損失等現(xiàn)象。保證運輸中混凝土降溫度速度不得超過5Ch，保證混凝土的入模溫度不得低于5C。嚴禁使用有凍結(jié)現(xiàn)象的混凝土。罐車必須裝上保溫套，接料前用熱水濕潤后倒凈余水

11、，以減少混凝土的熱損失。 混凝土的現(xiàn)場澆筑 n遇下雪天氣綁扎鋼筋，綁好鋼筋的部分加蓋塑料布，減少積雪清理難度?，F(xiàn)澆混凝土前及時將模板上的冰、雪清理干凈。做好準備工作，提高混凝土的澆筑速度。在混凝土泵體料斗、塔吊吊斗、混凝土泵管上包裹阻燃草簾被。 n入模溫度的控制：塔吊澆筑時每車首吊、末吊、中間吊各測一次；地泵澆筑時每車測一次。用小桶在吊斗下、泵管端部接混凝土測溫。測定數(shù)據(jù)填入冬期施工入模溫度統(tǒng)計表，要與車號對上。 澆筑時混凝土的升溫速度不得超過5Ch，可通過測溫查出。 混凝土的養(yǎng)護n養(yǎng)護措施十分關(guān)鍵，正確的養(yǎng)護能避免混凝土產(chǎn)生不必要的溫度收縮裂縫和受凍。在冬施條件下必須采取冬施測溫，監(jiān)測混凝土

12、表面和內(nèi)部溫差不超過25C。 n混凝土養(yǎng)護可以采取多種措施，如蓄熱法養(yǎng)護和綜合蓄熱法養(yǎng)護等方法。可采用塑料薄膜加蓋保溫草簾養(yǎng)護，防止受凍并控制混凝土表面和內(nèi)部溫差。 n 綜合蓄熱法即采用少量防凍劑與蓄熱保溫相結(jié)合，以下為供參考的綜合蓄熱法具體實施的辦法。n 墻體混凝土養(yǎng)護：在模板背楞間用50mm厚聚苯板填塞，模板支設(shè)完成后用鐵絲將阻燃草簾被固定在外側(cè)，轉(zhuǎn)角地方必須保證有搭接。n柱混凝土養(yǎng)護：鋼柱模板混凝土養(yǎng)護同墻體，視測溫情況加掛草簾被。n頂板、梁混凝土養(yǎng)護：頂板、梁混凝土下部保溫為在下層緊貼建筑物周圈（整層高度）通過在腳手架上附加橫桿滿掛彩條布，樓梯口滿鋪跳板上綁草簾被。在新澆筑的混凝土表面

13、先覆蓋塑料布，再覆蓋二層草簾被。對于邊角等薄弱部位或迎風(fēng)面，應(yīng)加蓋草簾被并做好搭接 。n養(yǎng)護時注意事項：測量放線必須掀開保溫材料（5C以上）時，放完線要立即覆蓋；在新澆筑混凝土表面先鋪一層黑色塑料薄膜，再嚴密加蓋阻燃草簾被。對墻、柱上口保溫最薄弱部位先覆蓋一層塑料布，再加蓋兩層小塊草簾被壓緊填實、周圈封好。拆模后混凝土采用刷養(yǎng)護液養(yǎng)護。混凝土初期養(yǎng)護溫度，不得低于-15C，不能滿足該溫度條件時，必須立即增加覆蓋草簾被保溫。拆模后混凝土表面溫度與外界溫差不大于15C時，在混凝土表面，必須繼續(xù)覆蓋草簾被；在邊角等薄弱部位，必須加蓋草簾被并密封嚴實。 混凝土拆模n工程現(xiàn)澆構(gòu)件的拆模應(yīng)由同條件養(yǎng)護試塊

14、強度檢驗滿足拆模條件的原則確定拆模時間。當(dāng)混凝土未達到受凍臨界強度均不得拆除保溫加熱設(shè)備。混凝土冷卻到5C，且超過臨界強度并滿足常溫混凝土拆模要求時方可拆模?；炷翜囟韧ㄟ^溫度計來測定；可通過3d同條件試驗與4MPa比較來確定混凝土是否超過臨界強度（4MPa）。 n當(dāng)墻體混凝土強度達到1.0MPa時，墻體模板輕輕脫離混凝土，繼續(xù)養(yǎng)護到拆模。工地負責(zé)人根據(jù)實驗結(jié)果填寫混凝土拆模申請，報施工負責(zé)人和相關(guān)人員批準，重點部位或有特殊要求的結(jié)構(gòu)拆模要特加批準。如無法通過同條件養(yǎng)護試塊確定拆模時間應(yīng)報知公司總工、工程部，根據(jù)經(jīng)驗、數(shù)據(jù)確定拆模時間。冬施時由于拆模時間的限制，為更好的組織流水施工，應(yīng)適當(dāng)增加

15、模板投入量。 防凍劑的認識誤區(qū)n鑒于目前建筑市場上施工隊伍的素質(zhì)不齊，有部分施工技術(shù)人員認為，既然混凝土防凍劑（JC475-2004）規(guī)定了“規(guī)定溫度”為-5、-10、-15的防凍劑，則只要在該負溫條件下在新拌混凝土中摻用了該規(guī)定溫度的防凍劑，施工混凝土就可以不進行蓄熱養(yǎng)護了。n顯然，這是對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程冬期施工認識的一個誤區(qū)。大量試驗研究表明，新拌混凝土在未達到抗凍臨界強度之前受凍，由于冰晶破壞了水泥石開始形成的結(jié)構(gòu)，混凝土強度就會受到無法恢復(fù)的損失?；炷翝仓蟮臏囟瓤刂?n混凝土澆筑后的2d3d內(nèi)，是混凝土強度發(fā)展較快的時段，必須加強混凝土的保溫，保證在混凝土的溫度降至0前，其抗壓強度不得低于抗凍臨界強度?？箖雠R界強度規(guī)定如下：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的混凝