寒冷地区冬季混凝土施工质量控制研究

寒冷地区冬季混凝土施工质量控制研究
摘要：由于我国气候条件的差异，尤其在北方冬季长达数个月的寒冷气候，给混凝土施工带来了很多困难，所以，在这种环境下我们一定要采取一些特殊的施工保护措施，以保证工程正常施工。

本文针对冬季混凝土施工的特点，冬季施工中混凝土的常见质量通病和预防措施以及质量控制要素，进行了研究探讨。

关键词：混凝土；施工特点；质量通病；质量控制；冬季
一、低温寒冷地区混凝土的施工特点
在北方冬季由于温度很低，施工条件差，施工环境恶劣，容易出现工程质量事故，特别是混凝土工程更为严重。

混凝土工程质量出现事故一般都具有隐蔽性、滞后性。

为了抢工期，在冬天施工的工程通常抢在年终岁末前竣工，一些弊病过一段时间大多是在春季就开始暴露出来。

混凝土施工事故处理起来难度很大，小毛病进行修补即可，大毛病得重新翻工，工程损失很大，经济负担重，而且影响工程的使用寿命，延长工期，常常是事倍功半。

这样的例子比比皆是，北方某地区高层建筑为了确保工期，冬天昼夜施工，由于冬季低温寒冷，混凝土内部水分冻结成冰，体积膨胀，砼内部结构受破坏，一定程度上损害了混凝土的一些性能，影响到整个建筑结构的安全性，导致工程不能按时交工。

混凝土冬季施工必须做好充分的准备，不可仓促上阵。

由于混凝土在技术要求上具有一定的复杂性，施工前必须有充足的准备时间，这样施工起来就会得心应手，避免一些质量事故的发生。

为了确保在寒冷低温地区混凝土的质量，这一环节必须做好。

二、冬季混凝土施工需注意的问题
1.在制定冬季水泥土施工的方案中，需要根据工程所具备的特点及施工现场信息的反馈情况，提前布置好冬期施工的原则以及实施的大体方针，结合自身的实际情况，制定好冬季施工的方案。

主要内容为：冬期工程施工生产的任务特点部署安排，主要的冬期施工方案方法，保温材料，热源设备计划、施工管理工作，冬期施工项目，外加剂材料计划，冬期施工人员培训计划及热源安排。

2.外加剂的准备应根据材料部门的计划而采购并订货，而其他所需资源的准备如：覆盖、保温材料的设备，要根据主要施工方法及工程任务特点，明确覆盖、保温材料的所需量，制定计划，组织进场时的保管和存放。

在进入冬季施工以前，测温人员、工地施工管理人员需进行必要的培训与考核，测温人员的培训应包括以下几个方面：全面了解测温工作的重要性和意义，提高企业责任心，掌握各种测温仪表仪器的使用方法与规则，了解各分项工程所需要的测温要求，掌握各种测温数据和填写表格的常用方法。

施工管理人员的主要培训内容如下：学习冬期施工的安全规范、规定；制定冬期施工的主要原则，明确冬期施工的方法与应用技术措施；要学习冬期施工中所要采用的新技术新方法；学习日常的安全消防措施和管理工作。

3.施工工地的现场准备工作，必须要在混凝土浇筑以前完成，达到进入冬
期施工的标准。

混凝土浇筑之前，确保模板及钢筋没有污垢和冰雪残留。

混凝土入模之前，需采用专业的设备来测定混凝土的坍落度、温度、泌水率及含气量等工作性能。

现场准备所需要求：原料的加热设备要符合国家标准要求，保温围护好；外加剂要有丰富的储备量，保管良好，没有破裂；供应水消防的管线，对模板的保温措施需提前完成；测温工作开始运行，保证测温记录的齐全，施工现场的设施要提前做好入冬的准备，要符合国家安全消防的要求，未完成的工序在进入冬期施工之前要停放在合理的部位以待解决。

三、冬季混凝土施工的通病及预防措施
（一）钢筋的锈蚀与混凝土裂缝
由于钢筋的氧化锈蚀伴生体积膨胀，致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝。

其次，水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂。

混凝土内部水分由边缘向中心移动，形成压力也将引起轴向裂缝。

预防措施：
1.严格控制氯盐的掺量。

按照“钢筋混凝土工程施工及验收规范” 规定：氯盐掺量不得超过水泥重量1%，基本钢筋就不锈蚀。

2.限定量的氯盐掺入时应充分溶解或搅拌均匀，以防止偏折引起局部钢筋锈蚀。

3.控制水泥质量和混凝土混合物水灰比，增大其密度性，防止水分转移，均能有效地防止混凝土的裂缝产生。

（二）结构疏散与水分转移
水分转移及结构疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑等为特征。

同时由于混凝土内部压力差、温度、湿度差，使水分自边缘向中心移动造成空隙。

预防措施：
1.适当掺用以防冻剂- 减水剂- 早强剂- 引气剂组成的复合外加剂，减少水灰比，采取重复振动，加压振动，提高结构致密性。

2.混凝土表面“冰封” 利用其湿水性均为有效。

（三）表面起灰
所谓“表面起灰” 是以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，骨料裸露为特征。

主要是由于混凝土混合物水灰比太大，离析，泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。

预防措施：严格控制水灰比，延长混凝土混合物搅拌时间，表面覆盖塑料薄膜保水
（四）结晶腐蚀- 混凝土表面返霜
混凝土硬化后，某种外加剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面，而混凝土表面的水分则逐渐蒸干，此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。

预防措施：
1.适当控制外加剂的用量（最好不要超过水泥重量5~7%）
2.外加剂充分溶解后适当延长搅拌时间。

3.混凝土浇灌后，立即在其表面覆盖1~2 层薄膜塑料。

严防混凝土水分外移
四、冬季混凝土施工的质量控制措施
1．调整配合比。

（1）选择具有较大水化热的早强硅酸盐水泥，其散发的水化热可用于补充新浇筑混凝土构件的热量损失，此外还具有早期强度增长较快的特点。

（2）混凝土中添加引气剂后所生成的气泡使得水泥浆的体积有所增大，从而提高了混凝土拌合物的流动性并对其粘聚性和保水性有所改善。

混凝土浇筑成型后如若受冻，充斥在内部的气泡将会削弱由于构件内部水分结冰所产生的冻胀应力，提高了混凝土的抗冻性。

（3）混凝土拌合时选用高效减水剂可用于降低水灰比，当混凝土中水分减少，新浇筑的混凝土构件中可能不包含或只包含少量的可冻水。

（4）在混凝土拌和的过程中掺用防冻剂。

防冻剂可使混凝土构件内部的可冻水的冰点有效降低，并干扰冰晶的生长，以确保强度未形成的混凝土在负温状况下能够持续进行水化反应，不受冻胀破坏的影响。

2．严格控制原材料质量。

严格控制混凝土拌和时各原材料之间的比例和坍落度，骨料自身含有的水分、附着在骨料表面的降雨降雪以及各种外加剂溶液中的水分应从拌合水中扣除。

3．快速运输混凝土。

冬季混凝土的拌和与浇筑尽量安排在上午，此时外界气温逐步上升，与拌合物出搅拌仓时的温差相对较小，可减少热量损失，对混凝土的早期强度形成非常有利。

合理选择搅拌机的摆放位置，以期尽量缩短混凝土的运输距离；优化运输路线以缩短运输时间。

优化选择运输车辆的形式、容量及保温覆盖材料。

尽量使混凝土装卸次数降到最低并合理组织混凝土的装车、运输与卸料工作。

做好人员、机械的调度与现场管理，使混凝土的降温幅度不致过大。

4．混凝土浇筑。

在浇筑的过程中，首先要注意混凝土振捣方式的选择；其次，振捣时间应该比常温状况下有所延长且振捣时要确保不留死角，用以保证模板围合的各个角落都被混凝土填充满，从而使混凝土的密实度达到最高。

混凝土分层浇筑时，上下相邻的浇筑层在浇筑时间隔时间不应过长，防止已浇筑层在未
被上一层混凝土覆盖前热量散失过大。

5．合理选择混凝土的养护方法。

混凝土的养护方法主要是依靠外加热，该方法适用于构件不太厚大且气温在零下15℃以下的环境中操作。

通过对施工现场周围空气的加热，使混凝土的环境温度保持恒定，或者直接加热构件，使混凝土处在正温的状况下硬化。

待选热源有火炉、蒸汽、暖棚、电及红外线等加热法。

6．严格控制拆模条件。

混凝土模板拆除应尽量控制在白天进行，且在有大幅降温时不宜拆模。

模板和保温层若想拆除必须先满足两个先决条件：混凝土达到规定强度、构件冷却到5℃以下。

拆模后的混凝土构件应选择临时覆盖，防止构件表面水分蒸发速度过快而导致的开裂。

结束语：
混凝土冬季施工的关键就是前期的保温工作，要提前做好准备。

从原材料入手，对混凝土的拌合、运输、浇筑、养护，直到拆模进行全过程控制，保证混凝土冬季施工的品质。

如果不提前准备和防范，会影响工程质量、进度，措施不当会给工程质量带来隐患，因此，在工程即将进入冬期前作好防范，在施工期间作好控制是必要的，是保证工程质量必须的措施。

[1]朱荣吉.混凝土的冬季施工技术[J].科技风,2009
[2]王朋，混凝土冬季的施工温度控制，北京清华大学出版社，2001年
[3]张磊、刘静《试论混凝土工程冬季施工应注意的问题及防护措施》，《山西建筑》2009年4期第187页。