冬期混凝土施工技术分析与探讨

冬期混凝土施工技术分析与探讨

刘春耕

北京政平建设投资集团有限公司北京100093

摘要：市政基础设施建设是推动国民经济发展的重要行业之一，但是冬期由于严寒而不能进行施工，严重阻碍了建设的步伐，导致施工周期加长，延长了投资回收期，虽然新时期我国冬季的寒冷期限逐步地缩短，混凝土冬季施工依然容易受到冻害影响，大家都知道，混凝土是由胶凝材料，颗粒状集料，水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制而成，而冬天由于气温的原因，混凝土所含水分很容易冻结，混凝土在凝结过程中如受到负温侵袭，水泥的水化作用受到阻碍，其中游离水分开始结冰，体积增大，使混凝土冻裂而严重影响商品混凝土质量，进而诱发工程的质量问题。本文通过分析混凝土公路冬季施工容易出现的冻害问题，着重从准备工作、具体施工质量控制措施及后期养护环节三个方面探讨了施工技术的应用。

关键词：公路工程项目；混凝土；冬季施工；技术

1混凝土公路项目冬季施工的冻害问题分析

1.1冻害发生原因

公路工程项目中的混凝土施工，是借助其材质自身的搅拌以及浇灌等工作中的水泥与水的水化热反应，最终实现凝结与硬化反应，而达到混凝土工程的设计强度。而此种水化热反应的发生，除了与混凝土的水泥、水的配比密切相连，它还直接地受到外部环境中温度的影响，外部环境的低温状态（0度或以下）会使水产生结冰反应，进而致使水化热反应中的水含量降低，水化热反应速度减缓或最终停止反应，而造成混凝土施工无法达到预期的强度，继而形成冻害。

1.2冻害后续破坏

混凝土中的水凝结成冰，会产生水体积的膨胀以及膨胀应力，变成冰后的体积约增大9%，当混凝土毛细孔含水率超过91.70%界值时，结冰就会产生约2500kg/cm的冰胀应力。继而使水泥内部初期强度无法应对这种强大的应力，这个冰胀应力值通常会造成混凝土受到不同程度的破坏，混凝土遭受破坏后它的强度会跟随着降低。再者，水结成冰后，骨料表面上就会产生冰凌，这些冰凌在很大程度上会破坏水泥浆和骨料的黏结力，使得混凝土的抗压强度降低。随着冰凌的融化混凝土内部又会形成参差不齐的空隙，进而破坏混凝土的耐久性以及密实程度,会让混凝土的密实性及耐久性大大降低。

2混凝土公路项目冬季施工的准备工作技术

施工队伍在冬季施工准备工作阶段利用技术对工程进行质量控制，具体的施工控制内容如下所示：

2.1气候条件分析

施工队伍负责人员要针对该公路工程所处的地区，进行分段的气候分析，并切实地做好对于不同路段冬季气候状况的调查研究，以具体的气候调研结果作为基础对施工工作进行安排。

2.2施工方案编订

设计人员应当针对具体的施工气象分析结果，对施工工作进行分段设计。同时，要根据不同的施工气候状况，做好对施工工期的调整、施工的升温处理方案、防冻剂选用等方面的设计。

3混凝土工程冬季施工浇筑前的准备要求

3.1混凝土冬季施工，有其特有的施工要求，施工时必须严格遵守。在受冻前，使用普通硅酸盐水泥配置的混凝土要按照临界抗冻强度不低于设计标号的百分之三十目标配置，在充水冻融条件下使用的混凝土，抗压强度要达到设计标号的百分之七十，方可受冻。

3.2关于混凝土冬季施工配制、拌合和运输方面的工艺要求。低温冻害是混凝土冬季施工的主要质量问题，为减少冻害发生，就要适当调整混凝土配比。通过调低水灰比和塌落度，从而达到降低拌合用水量的目的，此时可适当提高水泥标号。在使用防冻剂的情况下，混凝土的试配强度要比设计强度高出一个等级。

4冬季施工混凝土浇注工艺要求

4.1浇筑前，提前将模板清理干净，不能有冰雪和污垢残留。

4.2混凝土灌注过程中，混凝土温度必须确保在在10摄氏度以上，混凝土分层连续灌注，中间不能断开，每层灌注厚度要控制在20厘米以下，使用机械捣震的方法捣固。

4.3施工缝的处理。

（1）前层混凝土的强度达到1.2兆帕时方可进行后面的浇筑。（2）后层混凝土浇筑前，施工缝处要清理干净，严禁有水泥砂浆、松动石子或松弱混凝土残留。必要时先用水冲走异物，在把水清除干净。

（2）混凝土采用机械捣固并分层连续浇注，分层厚度大于等于20厘米。

5混凝土公路项目冬季施工与养护技术控制

公路施工队伍应对冬季混凝土的具体施工工作，主要应当做好对于原材料的选用、配比，以及对混凝土的人工升温处理，还有对于冬季工期内良好天气条件的准确把握等这样几个方面的问题，以保证混凝土施工的顺利进行。具体来讲，其施工技术控制措施如下：

5.1做好原材料的选用及配比

1）优先选择具有较高的强度等级（42.5以上）的硅酸盐水泥，并将水灰比控制在0.5以下，水泥用量在每立方300千克以上，严格避免使用含铝量较高的水泥。同时，如果要选择其他的水泥，应当通过加入掺合料，以提升其自身的强度和抗冻及抗渗性能。无数施工实践表明，选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻能力的重要步骤，而早强型硅酸盐水泥是最佳的选择。此种水泥水化热相对比较大，且早期强度高，通常三天的抗压强度就大致是普通硅酸水泥七天的强度，施工中效果显著。

2）混凝土的骨料应当保持足够的清洁度，经过检验不含有易冻裂的物质以及冻块、冰雪等，而且，水的选用要严格地避免其中存在腐蚀混凝土或是延缓水泥凝结速度的离子。

3）在混凝土中加入引气剂，首先应该确保混凝土的配合比保持不变，之后其中就会生成封闭型气泡，水泥浆的体积就会随之增大，使得拌和物的活跃性也能得到相应的提高，改善其粘附性、聚合性以及保水性，从而使混凝土内的水结冰所产生的水压力得到缓冲，继而提高混凝土的抗冻性。

6完善对混凝土的升温处理

6.1水与骨料的升温

施工人员应当在不同温度状态下，按照设计方案对混凝土中的水（外部天气温度在零下5摄氏度以上，可只对水进行加热）及集料（温度在零下5摄氏度偏下时加热细骨料，严重低于零下5摄氏度再加热粗骨料）等进行加热升温的处理，将各种原材料的温度提升至搅拌工作所需状态。

6.2其他方面的升温

施工人员还要对混凝土中的水泥材料进行加温，比如，利用暖棚来储存袋装的水泥，利用水泥罐储存散装的水泥，且避免对使用温度在5摄氏度之上的水泥进行加热。

6.3混凝土的养护工作技术

施工队伍应当依据外部气温状态、现场施工条件、混凝土的结构特点、养护经济性等因素，采取负温、加热（暖棚、蒸汽）、蓄热等不同方法进行科学合理的升温养护。比如，对于室外温度在零下15摄氏度之上，表面M系数小于5m-1的混凝土工程，可以利用蓄热法进行升温处理。

7结束语

混凝土公路工程在冬季施工遭遇着外部环境的严重影响，施工队伍必须加强积极主动地对这些影响进行应对的意识，着力做好对于施工技术措施的选用，对混凝土施工进行有效的控制。

参考文献

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[4]孙国栋.浅议现浇混凝土冬季施工与夏季施工技术之对比[J].城市建设理论研究（电子版）,2011(15).