冬季混凝土施工质量控制

冬季混凝土施工质量控制

高秀瑛

高秀瑛

黑龙江中铁建设监理有限责任公司黑龙江省

摘要：本文从原材料、砼拌和、砼浇筑、砼养护等方面阐述了现浇砼冬季施工质量控制措施。

关键词：砼冬季施工

前言

如何才能保证混凝土及钢筋混凝土在冬季施工的质量，它直接影响到冬季施工的工程的主体结构的质量，关系到工程竣工后能否满足安全使用要求。针对这一问题，本人凭借多年来不断学习、探讨及工作实践，归纳总结以下几点仅供借鉴。

一、负温度对混凝土及钢筋混凝土结构的影响

混凝土是由水泥、砂、石和水拌和后，水泥水化反应形成凝胶，将砂、石胶结而成具有一定强度的固体复合材料。混凝土的结构是非均匀的，也十分复杂，这是由混凝土的组成材料决定的，由于混凝土的配合比及骨料级配等的不同，混凝土的宏观结构也有所不同，在有些混凝土中，水泥砂浆的含量超过骨料之间的空隙，粗骨料之间互不接触，而有些混凝土中，粗骨料用量较多，骨料之间的水泥相对较少，甚至在骨料之间出现孔洞。所以，混凝土在受力前就存在微裂纹，当混凝土受力后，在微裂纹处产生应力集中，使这些微裂纹不断扩展、逐渐汇合连通，形成较大裂缝而使混凝土破坏。

当水冻结时，其体积要增长。由于混凝土拌合物或者浇灌完且强度较低时的混凝土受冻而引起的膨胀和各组成成份颗粒之间接触处的滑移，引起颗粒之间的粘结力破坏，所形成的微细冰夹层破坏了水泥桨和粗骨料以及和钢筋之间的结合。以上原因使混凝土及钢筋混凝土的强度下降，严重的使结构报废，既造成极大经济损失又至影响整个工程的工期，使工程不能按期交付使用。

二、混凝土所用材料的质量控制

配制冬季施工的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，必要时可采用早强、超早强硅酸盐水泥，或在拌制混凝土时根据需要加入一定量的早强剂、抗冻剂等外加剂。在混凝土养护时如采用蒸汽养护，宜采用矿渣硅酸盐水泥，或火山灰硅酸盐水泥。所用水泥标号均不得低于32.5号，最低水泥用量每立方米混凝土以不少于300kg为宜。

拌制混凝土骨料应符合相应的国家标准及技术规范要求，骨料内不得混有冰雪冻块。选用的外加剂其技术条件必须符合相应的有关国家标准，如对已进场的材料有疑问时，应补做试验，确认合格后方可使用。

三、钢筋的质量控制

在负温度下可以进行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋的冷拉，其冷拉时的温度不得低于-30℃。在负温度下采用控制冷拉率方法进行钢筋冷拉时，其冷拉率的确定与常温条件相同，如采用控制应力法进行钢筋冷拉时，冷拉参数的采用随温度的不同而不同。当温度在-20℃以上时，冷拉控制应力可与正温条件相同，当温度等于或低于-20℃时，控制应力应适当加大。

在负温度下张拉预应力钢筋，应特别注意安全，钢筋张拉时的温度不得低于-15℃，钢筋的冷拉、张拉设备如千斤顶、拉伸机、锚具、卡环和电动油泵所用的工作油料，应根据工作环境气温情况进行选择，并应在使用温度下，对设备进行核定和检验。

冬季焊接钢筋时，应在室内或临时工棚内进行，焊接时的温度要满足最低允许温度的要求，闪光焊不得低于-20℃，电弧焊不得低于-30℃，要防止产生烧伤、咬肉等缺陷、防止焊接接头焊后立即碰到冰雪而产生脆化。

四、原材料加热及搅拌的质量控制

冬季混凝土拌合物，应优先考虑采用加热水的办法提高混凝土拌合物的温度。当只加热水达不到所需的温度要求时，骨料方可加热。骨料加热可采用热炕、铁板、通气蛇形管、蒸汽直接加热等方法进行加热。但不得用火焰直接加热骨料。用蒸汽加热骨料时，要注意控制拌合水用量，采用42.5号及小于42.5号的各种硅酸盐水泥时，拌合水及骨料的温度分别控制在70℃和50℃。当采用大于42.5号的各种硅酸盐水泥及快硬水泥时，拌合水及骨料的温度分别控制在60℃和40℃。当骨料不加热时，水可加热到100℃，水泥在任何情况下均不得加热。使用前宜事先运入暖棚内存放4天及以上，有条件的骨料也可移入暖棚内存放3~4天以上，为防止水泥“假凝”，水泥不应与80℃以上的水直接接触，投料顺序应为先投骨料和已加热的水，然后再投入水泥，冬季施工混凝土的搅拌时间应比常温季节搅拌时间延长50%。

五、混凝土运输与浇灌的质量控制

混凝土入模温度要控制在不低于+10℃，入模震捣后，养护前的温度要控制在不低于+5℃。根据此温度要求，考虑拌合物（混凝土）在运输过程中的热损失及现场各种材料可能加热的温度情况，通过计算最终确定各种材料的加热温度，施工人员应严格执行，不得随意改变。施工现场应配备多只温度剂，设专人测温度，每天都要分时段记录气温、水温以及每罐混凝土的出罐温度、入模温度、养护前的温度等，监理人员进行抽检，重点控制混凝土的入模温度，对达不到要求温度的混凝土禁止入模使用。

混凝土浇灌前，必须清除模板内的冰雪、污垢、冻块，必要时可用热空气或蒸汽加温，如气温过低，加温融化冰块后很容易在模板及钢筋表面形成薄冰层，这时可用热水掺防冻剂将薄冰层冲化，在分层继续浇灌混凝土之前，应将旧混凝土加热，其深度要大于300毫米，加热温度不超过45℃，在新浇灌混凝土未达到所要求的强度之前，应防止新旧混凝土接茬处受冻。

六、混凝土养护的质量控制

混凝土在冬季施工中养护工作是至关重要的，是影响混凝土质量的关键一环。冬季混凝土受冻前，应满足的条件是：用于一般结构时，C20及以下的混凝土应达到设计标号的40%以上，C20以上的混凝土应达到设计标号的30%以上，但在任何条件下抗压强度都不得少于50kg/平方厘米。有时为了确保质量，现场施工时往往将混凝土的标号较设计标号提高一个等级来配制。

选择混凝土冬季施工的养护方法，要根据气温情况、结构特点、原材料及能源情况，工期紧迫程度来选择。常用的养护方法有蓄热法、蒸汽加热法、热空气加热法、电热加热法、红外线加热法及负温混凝土外加剂法等。采用综合的方法较好，如蓄热法加外加剂法，或其它方法加外加剂法等。当室外最低气温不低于-15℃、浇灌表面系数不大于5的结构，尤其是地面以下的结构，如基础、地下室墙、地基梁、设备基础等，采用蓄热法或蓄热法加外加剂法较好。

为使混凝土强度有较快的增长，可在蓄热法的基础上采用如下附加措施：

1、采用早强剂，加速混凝土硬化；

2、采用防冻剂，使混凝土在较低温度下进行养护；

3、与早期短时间加热法合并使用；

4、采用快硬或早强水泥，亦可采用增加水泥用量方法，增大水泥的早期水化热；

5、用棚罩加强围护，防止降温过快；

6、利用未冻土的热量。

无论采用何种方法对混凝土进行养护，都应做好测温记录工作，随时掌握混凝土的温度变化，出现问题时及时补救。采用蓄热法养护时，第一天每昼夜测温不少于四次，此后每昼夜测温不少于两次。采用热气加热法养护时，升温阶段每小时要测温一次，恒温及降温阶段每2小时测温一次。

混凝土的测温点应根据构件不同事先在图上确定，并绘制布置图，编上号，在与模板相接触的混凝土面层处布点，并应在温度条件最差的地方加强布点，厚大结构应另布深孔测点，测量其温度变化。混凝土试块除按有关规范规定的数量留取外，还应增做2~~3组试块，置于与结构同条件的地方进行养护，同条件下养护混凝土宜采用木模，至少有一组用于检验拆摸强度，一组用于备用等。

综上所述，冬季混凝土结构施工的质量控制是一个非常复杂的过程，施工中无论哪一个环节出现纰漏都会造成不可估量的损失。因此技术人员要掌握好冬季施工的方法，才能确保冬季混凝土施工质量。