混凝土冬季施工的质量问题及应对措施
平顶山工业职业技术学院（河南 平顶山 467001）
韩恒梅 王永祥
摘要：我国北方地区有较长的寒冷季节，由于受工期制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。当混凝土工程进入冬季施工时，只要采用适当的施工方法，避免新浇筑混凝土早期浸冻，使外露混凝土与冬季气温保持较小温差， 也会取得比较好的效果。本文介绍了混凝土冬季施工的质量问题及应对措施。
关键词：混凝土 冬季施工 质量问题 措施
0 前言
《水工混凝土施工规范》规定：寒冷地区3天平均气温稳定在5度以下，或者最低气温在零下3度以下时；温和地区的日平均气温稳定在3度以下时，既属于低温季节，混凝土和钢筋混凝土施工就应采取相应的冬季施工措施。混凝土强度的形成过程就是水化反应进行的过程。试验表明，当温度降至4～5℃时，混凝土的水化反应明显变慢，其强度增长较常温时亦显著变慢。如果温度低于4℃，混凝土中游离水的体积开始膨胀，而此时新浇筑混凝土的强度很低，就会在混凝土内部留下孔隙，影响混凝土的最终强度。当温度降至－4℃以下时，混凝土内部的水结冰，水化反应趋于停止，而水结冰体积膨胀又可能使混凝土胀裂。
1混凝土冬季施工质量问题
（1）不是采用蓄热法、不进行热工计算，仅利用水泥自身发热来发展早期强度而遭受冻害。
（2）抗冻剂掺量不准造成质量事故，如掺氯盐量过多，造成钢筋锈蚀，掺早强剂过量，促使混凝土假凝使结构报废，掺阻锈剂例亚硝酸钠过量使后期强度降低。
（3）外加剂掺量不足的质量问题，一些施工人员对抗冻剂掺量与气温的关系不甚清楚，未经试配按说明书掺用，假如在－20℃的用量，保温措施又未采取，致使在受冻前未达到抗冻临界强度，使后期强度损失过大不能达到设计的强度。
（4）模板支撑不妥出现质量问题：地面已受冻，支撑在冻土层上，冻胀加重会引起梁板反拱，如上部浇筑后未过到强度，下雨融化解冻表层土会发生意外事故。
（5）越冬措施不当使结构开裂：例底层房间洞口未封闭造成地面冻胀损坏；一些孤立构件未及时回填，冻胀移位造成损失；管理不当对水、砂、石料按规定加温，入模温度低、测温不及时无记录；测温位置、养护温度无要求、骨料中含有的活性物质较多未重视到等。
2混凝土冬季施工常用措施
受冻后的混凝土，如果在正温中融解，并重新结硬时，混凝土的强度可继续增长；新浇混凝土受冻越早，对强度增长越不利；在常温情况下浇筑7—10天后再受冻，混凝土解冻后，强度增长的最终值影响极小，甚至不受影响；此外，混凝土的坍落度越大，水灰比越大，受冻影响就越大。
2.1浇筑时间安排：
一般安排在温度和湿度有利的条件下浇筑混凝土，争取在寒潮到达之前使混凝土的强度达到设计强度的50%，并且强度值不低于5—10MP。
2.2创造强度快速增长条件： 在冬季采用高热或者快凝水泥，减小水灰比，掺加速凝剂和塑化剂，加速混凝土的凝固，增加发热量，提高早期强度。一般当气温在5度到零下5度之间时，可掺一定的氯化钙、硫
酸钠、氯化钠等。但是氯化钠等氯盐因对钢筋有腐蚀作用，掺入量受限，一般不超过2—3%。
2.3增加拌和时间：
冬季混凝土拌和时间通常为常温拌和时间的1.5倍，并且对拌和机进行预热。要求拌和温度：大体积混凝土一般不大于12度，薄壁结构不大于17—25度。同时控制，在各种情况下拌和温度应保证使入仓浇筑温度不低于5度。
2.4控制热量损失：
在混凝土拌和、运输、浇筑中，应采取措施减少热量损失。例如，尽量缩短运输时间，减少转运次数，装料设备口部加盖，侧壁保温。在配料、卸运、转运站和皮带机廊道等处，增加保温设施。此外，应使老混凝土面和模板在混凝土浇筑前加温到5—10度，一般混凝土加热深度要大于10厘米。
2.5对材料进行加热：
对混凝土的组成材料进行加热也是常用措施，当气温在3—5度以下时，可以加热水，但是，水温不宜高于60—80度，否则会使混凝土产生假凝。如果水按以上要求加热后，所需热量仍然不够，再加热干沙和石子。加热后的温度：沙不能超过60度，石子不能超过40度。水泥只是使用前一两天置于暖房内预热，升温不宜过高。骨料一般采用蒸汽加热。有的用蒸汽管预热，也有的直接将蒸汽喷入料仓中。这时，蒸汽所含的水量应从拌和加水量中扣除。
3冬季混凝土养护方法
冬季作业混凝土的养护通常采用的方法有蓄热法、暖棚法、外部加热法、电热法、蒸汽养护法、掺外加剂法等。
3.1蓄热法：
主要用于气温—10℃左右，结构比较厚大的工程。做法是：对原材料（水、砂、石）进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。蓄热法是一种简单经济的养护方法可考虑优先采用。但是对于极度严寒地区的薄壁结构，单用蓄热法不能满足要求，还要增加其他措施。
3.2暖棚法： 对于体积不大，施工集中的部位，可以搭建暖棚，在棚内利用蒸汽管路或者暖气包加温，使棚内温度保持15—20度以上。搭建暖棚的费用较高，但是暖棚为混凝土的硬化和施工人员创造了良好条件。
3.3外部加热法：
主要用于气温—10℃以上，而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。①火炉加热。一般在较小的工地使用，方法简单，但室内温度不高，比较干燥，且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。②蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备，费用较高。且热损失较大，劳动条件亦不理想。③电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，便电能变为热能，以提高混凝土的温度。此法简单方便，热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。④红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。
该法含盖了暖棚法、电热法、蒸汽法。除此以外，还可以用远红外加热器、蒸汽加热混凝土表面、向保温板内或者混凝土内，导入蒸汽加热，也可以插入电极直接对混凝土实行电热，进行防冻。这类方法能够使混凝土在高温下硬化，强度增长较快，但是所需 设备复杂，
耗能也多，热效率低，费用较高，一般仅适用于小范围的或者要求高的特殊结构的养护。
3.4掺外加剂法：
这是在混凝土中掺入外加剂，使混凝土在负温条件下能够继续硬化，而不受冻害的方法。掺入的外加剂可以使混凝土产生抗冻（降低混凝土的冰点）、早强、催化、减水等效用，使水泥能够在一定的负温范围内还能继续水化，从而使混凝土的强度逐步增长。该法在近几年应用较多。
4结论
本文介绍了混凝土冬季施工的质量问题和常用的防护措施，并阐述了冬季混凝土的养护方法。通过大量的施工经验证明，采取以上方法进行混凝土冬季施工，能够达到保证冬季混凝土施工质量、减少混凝土冬季施工费用等效果。但是上述几种冬季施工方法都有利有弊，其适用范围都受一定条件的制约，应根据工地现有条件，采用一种或两种以上施工方法结合作用。
参考文献：
［1］现行建筑施工规范大全［M］.北京：中国建筑工业出版社。 ［2］郭正兴、李金根主编《建筑施工》，东南大学出版社 ［3］《建筑施工手册》第四版，中国建筑工业出版社 作者简介：韩恒梅，女，（1973-），河南南阳人，1996年毕业于焦作工学院，现在平顶山工业职业技术学院任教。