論混凝土冬期施工技術(shù)的工作原理及措施

1、張建真論混凝土冬期施工技術(shù)的工作原理及措施2011年03月10日 用戶評分： 建筑安全 2010年07期論混凝土冬期施工技術(shù)的工作原理及措施摘要：冬期施工期是質(zhì)量事故多發(fā)期。在冬期施工中，長時間的持續(xù)負(fù)低溫，大的溫差、強(qiáng)風(fēng)、降雪和反復(fù)的冰凍，經(jīng)常造成建筑施工的質(zhì)量事故，據(jù)資料分析，混凝土工程有三分之二以上的工程質(zhì)量事故發(fā)生在冬期。通過對混凝土凍害及施工原理分析，結(jié)合實(shí)際施工情況，對混凝土冬期施工質(zhì)量影響因素進(jìn)行研究并采取相應(yīng)措施，以確保工程質(zhì)量與安全。關(guān)鍵詞：混凝土 冬期 凍害 強(qiáng)度 措施引言我國幅員遼闊，大部國土位于北方冰凍地區(qū)，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)化發(fā)展一日千里。由于我國

2、氣候條件的差異，尤其在北方長達(dá)數(shù)月的嚴(yán)寒氣候。對工程施工帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在工程建設(shè)施工過程中，受自然氣候的影響，加之工程建設(shè)的進(jìn)度需要，有時不可避免的要進(jìn)行冬期施工，若采取的措施不當(dāng)，會給施工的工程帶來不利的影響，極易給工程質(zhì)量造成隱患或出現(xiàn)質(zhì)量事故。一、建筑工程冬期施工規(guī)程規(guī)范規(guī)定，“根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5即進(jìn)入冬期施工；當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5日高于5時解除冬期施工?！彼曰炷翍?yīng)盡可能在高于5的氣溫條件下施工。因?yàn)槠鋸?qiáng)度增長主要靠水化作用，水結(jié)冰時，水化作用停止，而且水結(jié)冰時，體積會膨脹，促使混凝士結(jié)構(gòu)松散破壞，因此，當(dāng)晝夜平均氣溫低于-5時，應(yīng)停止施工。由

3、于我國氣候條件的差異，尤其在北方冬季長達(dá)數(shù)個月的寒冷氣候，給施工帶來了很多困難，因此，凡進(jìn)行冬期施工的工程項(xiàng)目，應(yīng)復(fù)核施工圖紙，對有不能適應(yīng)冬期施工要求的問題應(yīng)及時與設(shè)計單位研究解決。在這種環(huán)境下施工，我們一定要采取一些特殊的施工防護(hù)措施，以保證工程的正常施工。摘要：冬期施工期是質(zhì)量事故多發(fā)期。在冬期施工中，長時間的持續(xù)負(fù)低溫，大的溫差、強(qiáng)風(fēng)、降雪和反復(fù)的冰凍，經(jīng)常造成建筑施工的質(zhì)量事故，據(jù)資料分析，混凝土工程有三分之二以上的工程質(zhì)量事故發(fā)生在冬期。通過對混凝土凍害及施工原理分析，結(jié)合實(shí)際施工情況，對混凝土冬期施工質(zhì)量影響因素進(jìn)行研究并采取相應(yīng)措施，以確保工程質(zhì)量與安全。關(guān)鍵詞：混凝土 冬期

4、凍害 強(qiáng)度 措施引言我國幅員遼闊，大部國土位于北方冰凍地區(qū)，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)化發(fā)展一日千里。由于我國氣候條件的差異，尤其在北方長達(dá)數(shù)月的嚴(yán)寒氣候。對工程施工帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在工程建設(shè)施工過程中，受自然氣候的影響，加之工程建設(shè)的進(jìn)度需要，有時不可避免的要進(jìn)行冬期施工，若采取的措施不當(dāng)，會給施工的工程帶來不利的影響，極易給工程質(zhì)量造成隱患或出現(xiàn)質(zhì)量事故。一、建筑工程冬期施工規(guī)程規(guī)范規(guī)定，“根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5即進(jìn)入冬期施工；當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5日高于5時解除冬期施工?！彼曰炷翍?yīng)盡可能在高于5的氣溫條件下施工。因?yàn)槠鋸?qiáng)度增長主要靠水化作用

5、，水結(jié)冰時，水化作用停止，而且水結(jié)冰時，體積會膨脹，促使混凝士結(jié)構(gòu)松散破壞，因此，當(dāng)晝夜平均氣溫低于-5時，應(yīng)停止施工。由于我國氣候條件的差異，尤其在北方冬季長達(dá)數(shù)個月的寒冷氣候，給施工帶來了很多困難，因此，凡進(jìn)行冬期施工的工程項(xiàng)目，應(yīng)復(fù)核施工圖紙，對有不能適應(yīng)冬期施工要求的問題應(yīng)及時與設(shè)計單位研究解決。在這種環(huán)境下施工，我們一定要采取一些特殊的施工防護(hù)措施，以保證工程的正常施工。二、混凝土冬期施工基本原理和施工方法的選擇冬期施工時，混凝土拌合物的凝結(jié)和硬化，是水泥水化作用的結(jié)果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外，氣溫低，水化作用減弱，新澆混凝土強(qiáng)度增長明顯地延緩，當(dāng)氣

6、溫降至0以下時，水泥水化作用基本停止，混凝土強(qiáng)度已停止增長。新澆混凝土中的水可分兩部分：一是吸附在組成材料顆粒表面和毛細(xì)管中的水，這部分水能使水泥顆粒起水化作用，稱為“水化水”；二是存在于組成材料顆?？障吨g的水，稱為“游離水”，它只對混凝土澆筑時的和易性起作用，在某種意義上說，混凝土強(qiáng)度的增長取決于在一定溫度條件下水化水與水泥的水化作用及游離水的蒸發(fā)。因此，混凝土強(qiáng)度增長速度在濕度一定時就取決于溫度的變化。特別是氣溫降至混凝土冰點(diǎn)溫度（新澆混凝土冰點(diǎn)溫度為-0.3-1.5）以下時，混凝土中游離水開始凍結(jié)，氣溫降至-4時，水化水開始凍結(jié)，水化作用停止，凍結(jié)后的水體積膨脹約8%-9%，在混凝土內(nèi)

7、部形成強(qiáng)大的冰脹應(yīng)力，將使強(qiáng)度尚低的混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫，同時降低了水泥與砂石和鋼筋間的粘結(jié)力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性降低。新澆混凝土在養(yǎng)護(hù)初期遭受凍結(jié)，當(dāng)氣溫恢復(fù)到正溫后，即使正溫養(yǎng)護(hù)到一定的齡期，也不能達(dá)到其設(shè)計強(qiáng)度，這就是混凝土的早期凍害。研究表明，塑性混凝土終凝前（澆后3-6h）遭受凍結(jié)，開凍后后期強(qiáng)度要損失50%以上，凝結(jié)后2-3天遭凍，強(qiáng)度損失15%-20%。實(shí)驗(yàn)證明，混凝土遭受凍結(jié)的危害程度還與凍結(jié)前混凝土的強(qiáng)度、水灰比、水泥標(biāo)號、種類、養(yǎng)護(hù)溫度等有關(guān)。如果混凝土受凍前已經(jīng)具備抵抗凍脹應(yīng)力的強(qiáng)度，則混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)就不致受凍結(jié)的損害。因此在混凝土冬期施工中，主要需解決兩個問題：一是如

8、何防止混凝土早期凍害，二是如何保證混凝土后期強(qiáng)度和耐久性滿足要求。因此保證混凝土早期凝結(jié)和硬化的溫度是冬期混凝土施工的一般原理。防止混凝土早期凍害的措施有兩類：一是早期增強(qiáng)。主要是提高混凝土的早期強(qiáng)度，使之盡早達(dá)到混凝土受凍臨界強(qiáng)度。具體措施有：與設(shè)計協(xié)商提高混凝土強(qiáng)度等級，使用早強(qiáng)水泥或超早強(qiáng)水泥，摻早強(qiáng)劑或超早強(qiáng)劑，早期保溫蓄熱，早期短時加熱等；在施工時增加混凝土中的水泥用量提高混凝土的強(qiáng)度等級，雖然抗壓強(qiáng)度可以相應(yīng)增加，但耐久性仍得不到改善。因此從保證混凝土工程全面質(zhì)量出發(fā)，在冬期施工中必須防止混凝土在硬化初期遭受凍害，并盡早獲得強(qiáng)度。二是改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。具體做法是增加混凝土的密實(shí)

9、度，排除多余的游離水，或摻入減水型引氣劑，提高混凝土的抗凍能力。還可摻防凍劑，降低混凝土的冰點(diǎn)溫度。目前，混凝土冬期施工采用的方法有調(diào)整配合比法、蓄熱法、綜合蓄熱法、電加熱法、暖棚法。三、混凝土強(qiáng)度及主要影響因素混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強(qiáng)度。材料的品種和質(zhì)量，直接影響混凝土的強(qiáng)度。同等水泥用量的拌合物，水泥標(biāo)號等級高的，混凝土的強(qiáng)度必然高；骨料的顆粒組成不好，搭配得不密實(shí)，含有泥土、雜質(zhì)等過多，都能降低混凝土的強(qiáng)度。組成材料的配合比，是影響強(qiáng)度的重要因素。比如減少拌合用水和所用水泥的比例，適當(dāng)增多水泥漿的含量，都能顯著提高混凝土的強(qiáng)度，反之則顯著降低。在施工中混凝土作業(yè)的各個環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確稱

10、料，適度的拌合和振搗，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等，對混凝土強(qiáng)度的影響也很大。四、混凝土在冬期施工時應(yīng)采取的措施1、冬期施工混凝土對原材料的質(zhì)量控制要求（1）冬期施工中配制混凝土用的水泥，應(yīng)優(yōu)先選用活性高、水化熱大的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。水泥的標(biāo)號不應(yīng)低425號，最少水泥用量不應(yīng)少于300Kg/m3。（2）拌制混凝土所采用的骨料保證清潔，不得含有冰雪凍結(jié)塊等其它宜凍裂物質(zhì)。在摻用含有鉀、納離子的防凍劑混凝土中，不得采用活性骨料或在骨料中混有這類物質(zhì)的材料?；炷猎牧蟽?yōu)先采用加熱水的方法，當(dāng)加熱水不能滿足要求時，再對骨料進(jìn)行加熱。水、骨料加熱的最高溫度應(yīng)符合冬施規(guī)范要求。（3）嚴(yán)格控制混凝土的水灰比，水灰

11、比不應(yīng)大于0.6。（4）使用超早強(qiáng)劑效果明顯，制作同條件試塊3天試壓強(qiáng)度達(dá)到30%，14天達(dá)到100%。2、混凝土攪拌的控制 混凝土不宜露天攪拌，攪拌站應(yīng)搭設(shè)暖棚，優(yōu)先選用大容量的攪拌機(jī)，以減少混凝土的熱量損失。攪拌前，用熱水或蒸汽沖洗攪拌機(jī)?；炷恋臄嚢钑r間比常溫規(guī)定時間延長50%。經(jīng)加熱后的材料投料順序?yàn)椋合葘⑺蜕呈度氚韬?，然后加入水泥?；炷脸鰴C(jī)溫度不宜低于10。3、混凝土運(yùn)輸過程溫度控制 混凝土的運(yùn)輸過程是熱損失的關(guān)鍵階段，應(yīng)采取必要的措施減少混凝土的熱損失，同時應(yīng)保證混凝土的和易性。常用的主要措施為減少運(yùn)輸時間和距離；使用大容積的運(yùn)輸工具并采取必要的保溫措施。保證混凝土的入模溫度

12、不低于5。4、混凝土澆筑中的質(zhì)量控制（1）混凝土在澆筑前，提前對模板進(jìn)行預(yù)熱，必須保證模板保持5，清除鋼筋和模板上的冰雪和污垢，盡量加快混凝土的澆筑速度，防止熱量散失過多。當(dāng)采用加熱養(yǎng)護(hù)時，混凝土養(yǎng)護(hù)前的溫度不得低于2。（2）冬期施工混凝土振搗應(yīng)用機(jī)械振搗，振搗時間比常溫時有所增加。（3）施工縫的處理：除要滿足常規(guī)的處理要求外，冬期施工接縫混凝土?xí)r，在新混凝土澆筑前對結(jié)合面進(jìn)行加熱使結(jié)合面有5以上的溫度。（4）混凝土現(xiàn)澆板上的后序工程規(guī)定：混凝土初凝后方可進(jìn)行下道工序的施工，時間由工程項(xiàng)目部人員及監(jiān)理人員現(xiàn)場確定。班組人員接到“同意下道工序施工”的通知后方可進(jìn)行施工。5、混凝土澆筑中的溫度控制

13、措施冬期混凝土施工澆筑過程中的溫度控制是冬期混凝土施工的關(guān)鍵，必須從把握澆筑時間、加強(qiáng)模板外側(cè)的保溫、混凝土表面覆蓋三個主要方面進(jìn)行控制。6、混凝土澆筑后的溫度控制混凝土澆筑后的2-3天內(nèi)，是混凝土強(qiáng)度發(fā)展較快的時段，必須加強(qiáng)混凝土的保溫，保證在混凝土的溫度降至0前，其抗壓強(qiáng)度不得低于抗凍臨界強(qiáng)度。抗凍臨界強(qiáng)度規(guī)定如下：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，為設(shè)計的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的30%；礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，為設(shè)計的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的40，但C10及C10以下的混凝土，不得低于5.0N/mm2。如施工需要提高混凝土強(qiáng)度等級時，應(yīng)按提高后的強(qiáng)度等級確定。7、混凝土的拆模冬期混凝土拆模

14、強(qiáng)度應(yīng)滿足混凝土正常溫度下拆模強(qiáng)度的要求，并同時滿足抗凍要求的規(guī)定。混凝土與環(huán)境的溫差不得大于15，當(dāng)溫度差在10以上，但低于15，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆蓋措施。五、冬期施工混凝土的質(zhì)量檢查1、混凝土工程的冬期施工，除按常溫施工的要求進(jìn)行質(zhì)量檢查外，尚應(yīng)檢查以下項(xiàng)目：（1）外加劑的質(zhì)量和摻量；（2）水和骨料的加熱溫度；（3）混凝土在出機(jī)時、澆筑后和硬化過程中的溫度；（4）混凝土溫度降至0時的強(qiáng)度（負(fù)溫混凝土則為溫度低于外加劑規(guī)定溫度時的強(qiáng)度）。2、水、骨料及混凝土出機(jī)時的溫度，每工作班至少測量4次。3、混凝土溫度的測量：（1）采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r，養(yǎng)護(hù)期間每晝夜測量4次；（2）負(fù)溫

15、混凝土，強(qiáng)度達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度以前，每隔2h測量1次；以后每晝夜測量2次；（3）采用加熱法養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r，升、降溫期間每1h測量1次，恒溫期間每2h測量1次；（4）采用綜合養(yǎng)護(hù)的混凝土，每晝夜測量4次；（5）室外空氣溫度及周圍環(huán)境溫度，每晝夜測量4次。4、混凝土的溫度測量，應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行：（1）全部測溫孔、點(diǎn)均應(yīng)編號，繪制布置圖，測量結(jié)果要寫入正式記錄；（2）測溫孔、點(diǎn)應(yīng)設(shè)在有代表性的結(jié)構(gòu)部位和溫度變化大、易冷卻部位，測溫孔的深度一般為1015cm，或板、墻厚度的1/2。（3）測溫時，應(yīng)將溫度計與外界氣溫做妥善隔離，可在孔口四周用保溫材料塞住，溫度計在測溫孔內(nèi)應(yīng)留置3min以上，方可讀數(shù)。5、測

16、量讀數(shù)時，應(yīng)使視線和溫度計的水銀柱頂點(diǎn)保持在同一水平高度上，以避免視差。讀數(shù)時，要迅速準(zhǔn)確，勿使頭、手或燈頭接近溫度計下端。找到溫度計水銀柱頂點(diǎn)后，先讀小數(shù)，后讀大數(shù)，記錄后再復(fù)驗(yàn)一次，以免誤讀。6、測溫人員應(yīng)同時檢查覆蓋保溫情況，并應(yīng)了解結(jié)構(gòu)物的澆筑日期、要求溫度、養(yǎng)護(hù)期限等。若發(fā)現(xiàn)混凝土溫度有過高或過低現(xiàn)象，應(yīng)立即通知有關(guān)人員，及時采取有效措施。7、在混凝土施工過程中，要在澆筑地點(diǎn)隨機(jī)取樣制作試件，每次取樣應(yīng)同時制作3組試件。1組在20標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)至28d試壓，得強(qiáng)度f28；1組與構(gòu)件在同條件下養(yǎng)護(hù)，在混凝土溫度降至0時（負(fù)溫混凝土為溫度降至防凍劑的規(guī)定溫度以下時）試壓，用以檢查混凝土是否達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度；1