冬期混凝土工程施工原理

　　混凝土拌合物澆筑后的凝結和硬化，是水泥水化作用的結果。水化作用的速度隨溫度的高低而變化。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快;而當溫度降低到0℃時，水化作用減慢，強度增長相應較慢。溫度繼續下降，當混凝土中的水完全變成冰時，水泥水化作用基本停止，強度不再增長。

　　水變成冰體積增大，同時產生膨脹應力，使混凝土受到破壞而降低強度。此外，當水變成冰減弱了水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力，從而影響混凝土的抗壓強度。當冰融化后，又會在混凝土內部形成各種空隙，而降低混凝土的密實性及耐久性。

　　混凝土凍結前，使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度，一般稱臨界強度。臨界強度與水泥品種有關，如采用PI、PII、PO水泥時受凍臨界強度不小于設計強度的30%;采用PS、PP、PF、PC水泥時受凍臨界強度不小于設計強度的40%;當室外最低氣溫不低于-15度時，混凝土受凍臨界強度不小于4MPa;當室外最低氣溫不低于-30度時，混凝土受凍臨界強度不低于54MPa。

　　冬期混凝土施工技術要點

　　新澆筑混凝土未達到受凍臨界強度遭受凍害，會嚴重降低混凝土強度造成混凝土裂縫，從而降低混凝土耐久性能。

　　1.施工前的準備工作

　　(1)骨料中不得有冰塊、雪團和有機物，應清潔、級配良好、質地堅硬。采用可飲用的自來水;防凍劑應通過技術鑒定，符合質量標準，并經實驗室試驗掌握其性能。水泥：顯著活性高、水化熱大的普通硅酸鹽水泥。

　　(2)混凝土澆筑前應清除模板和鋼筋上的冰雪及垃圾，尤其是新老混凝土交接處，但不得用水沖洗。

　　(3)澆筑前應準備好混凝土覆蓋用保溫材料，如塑料薄膜、彩條布、棉氈和草簾等，做好相應的防凍保溫措施。并采取必要的擋風、封閉措施，以提高保溫效果。

　　(4)不得在凍土層上進行混凝土澆筑，澆筑前，必須設法升溫使凍土消融。混凝土接槎時，應預熱舊槎，澆筑后加強保溫，防止接槎受凍。

　　(5)如果混凝土的坍落度過小，不能滿足施工要求時，可在混凝土公司技術人員的指導下，使用外加劑調整，嚴禁用加水的辦法調整混凝土坍落度。

　　2.混凝土澆筑

　　(1)為保證混凝土的澆筑質量，防止溫度發生變化影響質量，混凝土運至施工單位澆筑地點后應盡快澆筑，宜在90min內卸料;采用翻斗車運輸時，宜在60min內卸料。

　　(2)冬施期間泵車潤管水不得放入模板內;潤管用過的砂漿也不得放入模板內，更不準集中澆筑在構件結構內。

　　(3)在澆筑過程中，施工單位應隨時觀察混凝土拌合物的均勻性和稠度變化。當澆筑現場發現混凝土坍落度與要求發生變化時，應及時與混凝土公司聯系，以便及時進行調整。進入澆筑現場的混凝土嚴禁隨意加水，更應杜絕邊加水邊泵送澆筑的行為發生。

　　(4)當樓板、梁、墻、柱一起澆筑時，先澆筑墻柱、混凝土沉實后，再澆筑梁和樓板。澆筑墻、柱等較高構件時，一次澆筑高度以混凝土不離析為準，一般每層不超過500mm，搗平后再澆筑上層，澆筑時更注意振搗到位，使混凝土充滿試模，不再顯著下沉，無明顯氣泡排出。

　　(5)分層澆注厚大的整體式結構混凝土時，已澆注層的混凝土溫度在未被上一層混凝土覆蓋前不應低于2℃。采用加熱養護時，養護前的溫度不得低于2℃。

　　(6)混凝土的入模溫度不得低于5℃，澆注后，對混凝土結構易凍部位，必須加強保溫以防凍害。

　　3.適時合理的抹壓

　　(1)冬期混凝土初凝時間一般為8～12小時，終凝為12～16小時。因此應適當把握好抹面時機，并在初凝前進行二次抹面，可以減少表面裂縫。混凝土墻、柱等邊模的拆模時間應適當延長，以避免表面發生脫皮等影響外觀質量。

　　(2)混凝土初凝前用刮尺趕平，用木抹子第一次抹面，初凝后到終凝前用鐵抹子碾壓表面數遍，將表面不均勻、不規則裂縫閉合，最后用收光抹子第二次抹面，閉合收水裂縫，隨后立即在混凝土表面覆蓋塑料薄膜，使混凝土內蒸發的游離水積在混凝土表面進行保溫養護，在薄膜上再蓋草簾子。

　　4.混凝土的養護

　　(1)混凝土經過相關施工工藝處理后，應及時覆蓋塑料薄膜并加蓋草簾、棉氈等保溫養護，以保證混凝土初凝前不受凍。根據施工工程部位及氣溫情況，可參照以下方法進行覆蓋：

　　當氣溫在0℃～5℃時，蓋一層棉氈或草簾和一層塑料薄膜;

　　當氣溫在-5℃～0℃時，蓋兩層棉氈或草簾和一層塑料薄膜;

　　當氣溫在-10℃～-5℃時，蓋三層棉氈或草簾和一層塑料薄膜;

　　當氣溫低于-10℃時，蓋四層棉氈或草簾和一層塑料薄膜;

　　低于-15℃時應采用加溫和其他材料進行保溫，其保溫層厚度、材質應根據計算確定。

　　(2)養護初期，派專人負責測溫并詳細記錄整個養護期的溫度變化，每晝夜最少四次測量混凝土和環境溫度以便發現問題及時采取措施補救。

　　(3)在模板外部保溫時，除基礎可隨澆筑隨保溫外，其它結構須在設置保溫材料后方可澆筑混凝土。鋼模表面可先掛草簾、麻袋等保溫材料并扎牢然后再澆筑混凝土。

　　(4)混凝土終凝后應立即進行覆蓋保溫養護，按國家標準要求養護時間不得少于14天，若早期養護不到位，其28天強度將受很大影響。

　　(5)加做兩組混凝土同條件試塊放在現場環境中，以便隨時得到同條件下混凝土的抗壓強度。

　　5.冬期混凝土的測溫要求

　　在混凝土中埋設導線設專人進行測溫，包括大氣溫度、混凝土的出罐、入模溫度、混凝土內部溫度，如有異常及時采取措施。

　　6.模板拆模

　　(1)拆模時混凝土必須達到規定的拆模強度，過早拆模、承重會導致混凝土表面撕裂產生裂縫等質量問題。在混凝土未達到1.2MPa前，不準在混凝土上踩踏、支模和加荷。不要過早在樓板上進行施工作業或堆放重物，以減少或避免結構產生收縮變形裂縫。

　　(2)混凝土拆模時要注意拆模的時間及順序，特別對于梁、墻板等結構應適當延長拆模時間，拆模后應繼續進行養護。

　　(3)模板和保溫層，應在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。未冷卻的混凝土有較高的脆性，所以結構在冷卻前不得遭受沖擊或動力荷載的作用。當混凝土與外界溫差大于20℃時，拆模后的混凝土表面應臨時覆蓋，使其緩慢冷卻。

　　(4)根據同條件養護的試塊強度決定拆模時間。

　　(5)拆模后的混凝土也應及時覆蓋保溫材料，以防混凝土表面溫度驟降而產生裂縫。

　　冬期混凝土施工質量控制措施

　　混凝土冬期施工質量檢查除應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204以及國家現行有關標準規定外，尚應符合下列規定：應檢查外加劑質量及摻量;外加劑進入施工現場后應進行抽樣檢驗，合格后方準使用;應根據施工方案確定的參數檢查水、骨料、外加劑溶液和混凝土出機、澆筑、起始養護時的溫度;應檢查混凝土從入模到拆除保溫層或保溫模板期間的溫度;采用預拌混凝土時，原材料、攪拌、運輸過程中的溫度檢查及混凝土質量檢查應由預拌混凝土生產企業進行，并應將記錄資料提供給施工單位。

　　混凝土養護期間的溫度測量應符合下列規定：采用蓄熱法或綜合蓄熱法時，在達到受凍臨界強度之前應每隔4h～6h測量一次;采用負溫養護法時，在達到受凍臨界強度之前應每隔2h測量一次;采用加熱法時，升溫和降溫階段應每隔1h測量一次，恒溫階段每隔2h測量一次;

　　混凝土在達到受凍臨界強度后，可停止測溫。

　　大體積混凝土養護期間的溫度測量尚應符合現行國家標準《大體積混凝土施工規范》GB50496的相關規定。混凝土質量檢查應符合下列規定：應檢查混凝土表面是否受凍、粘連、收縮裂縫，邊角是否脫落，施工縫處有無受凍痕跡;應檢查同條件養護試塊的養護條件是否與結構實體相一致;采用電加熱養護時，應檢查供電變壓器二次電壓和二次電流強度，每一工作班不應少于兩次。(董和雷 王一秋)