混凝土冬季施工及养护措施分析

李志权

烟建集团有限公司 264000

摘要：多年的工程实践表明，加强冬季混凝土施工技术，并采取有效措施进行预防是很有必要的，本文主要对混凝土工程施工措施及养护措施进行探讨，仅供同行参考。

关键词：混凝土 冬季施工 养护措施

一、 抗冻混凝土的配合比设计

冬季施工中，混凝土配合比设计是保证质量的重要一环，配合比的设计必须要考虑到混凝土施工工艺、养护措施，根据气温条件、工程的具体情况，设计恰当的配合比。水泥的早期强度、水化放热量和负温性能等因素与冬季施工的效果有密切关系。冬季气温低，混凝土强度增长慢，有条件时可选用快硬水泥。 混凝土遭受冻害是由于拌合水结冰造成，如果混凝土中的含水量较少，则冻害的严重程度便可降低。外加剂是在混凝土拌制过程中掺入，以改善混凝土性能的可溶性物质。在冬季施工中，外加剂对养护效果关系极大，因此选择养护工艺要与选择外加剂结合起来。外加剂的掺量往往很小，在施工时要严格掌握计量准确，过少不起作用；过多则造成质量事故。

二、混凝土冬季施工措施

2.1混凝土拌合物的温度以及各种组成材料的加热温度要经过计算和经济效果比较，并在工艺设计中确定。 水泥应储存在暖棚内，使用时保持 5℃以上温度，不得加热。砂石堆场的地面要有坡度利于排水，以防止冻结。砂石堆的表面要用帆布覆盖，避免混入冰雪形成冻块。 在搅拌混凝土时冰雪冻块不仅会消耗掉许多热量还会使拌合物的温度不易控制。粒径大于 76mm 的冻块在搅拌机中也难以融化。没有融化的冻块如直接进入结构物内将影响工程质量。含有冰雪冻块的骨料必须事先加热使之融解。

2.2加热水同加热骨料相比，当重量与温度均相等的情况下，水可以把 5 倍的热量带入拌合物内，所以能有效地提高拌合物的温度，同时加热水也比较容易，因此仍要先考虑对水加热。水的加热温度不宜超过 80℃，水泥与 80℃以上热水接触会发生假凝或形成团块，所以当水温超过 80℃时，就要调整投料顺序使水分与骨料预拌，然后投入水泥开始正式搅拌。当施工期间的日平均气温高于-5℃时，只加热水即可满足施工要求；日平均气温低于-5℃时，可考虑再将砂加热。

2.3在混凝土浇筑时，附着在模板、钢筋上的冰雪污垢应清扫干净，尽量不要用蒸汽来直接融化冰雪，因为融化的水会重新冻结。混凝土在振捣密实以后，裸露的表面应立即用塑料薄膜覆盖，以防止混凝土脱水避免保温材料吸水。在冻胀性地基上浇筑混凝土时，地基土应事先加热并保温，不应在冻结的地基上浇筑混凝土。 混凝土养护结束后，就可以考虑将模板和保温层拆除。由于此时混凝土的强度尚未达到设计要求，混凝土的温度尚未与环境气温相平，为了保证混凝土的耐久性和结构物的安全度，某个构件的模板与保温层是否予以拆除，将取决于该构件的实际承载能力、混凝土是否已经获得早期抗冻能力、混凝土与周围环境的温度差。当拆除保温层和模板时，构件中心与表面或构件表面与环境气温之差不应超过 20℃。

三、混凝土冬季养护措施

混凝土浇注后如果立即受冻，其力学性能和耐久性能明显降低。如浇注以后的混凝土能经过一定程度养护，使其强度达到抗冻临界强度，此时混凝土具有早期抗冻能力，此后受冻将不会对混凝土产生不利影响。因此，应根据工期要求、混凝土结构特点、施工气温、现场施工条件及技术经济效果等方面综合考虑，合理选择养护方法，提高混凝土受冻前的养护程度。

3.1 正温养护 。冬季气温虽然处于 0℃以下，但可以通过各种技术手段，使混凝土于浇筑之后先保持一段时间的正温，待逐渐硬化直至具有足够的早期抗冻能力以后才冷却至 0℃以下，这种工艺称为正温养护工艺。 混凝土正温养护工艺的基本做法是：原材料加热、搅拌站和运输工具都要适当保温，必要时还应对钢模板和施工缝处的原有混凝土进行预热使拌合物在浇筑后具有一定的正温度。除在暖棚内浇筑的混凝土以外，结构物周围均须用保温材料围护，以利于节约能源和加速硬化。混凝土浇筑完毕时的温度依构件的尺寸而异。厚大构件浇筑后，内部的水化热会使混凝土温度上升，拌合物温度可相对较低。在浇筑薄壁构件时，拌合物的温度应较高。 混凝土采用正温养护工艺时，本身温度通常不会超过 30℃；当采用人工加热时，最高温度宜控制在 40℃~50℃之间。在任何情况下，混凝土温度不宜超过 80℃。 混凝土常用的正温养护工艺包括前文提到的蓄热法、暖棚法、电热法以及蒸汽加热法等。

3.2 负温养护 。混凝土负温养护工艺的基本做法是将原材料预先适当加热使混凝土在浇筑完毕时的温度在 5℃以上，拌合物中掺入防冻剂。在一般情况下，浇筑后，混凝土的表面仅用塑料薄膜作保护性覆盖，目的在于避免脱水和防止霜雪侵袭。表面系数大于 18 的构件在日平均气温低于-8℃的条件下施工时，在冷却过程中须用保温材料适当围护，以延长其冷却时间。负温养护的混凝土，在终凝前，其本身温度即降至 0℃以下，混凝土就在负温中硬化。负温养护工艺的优点是工艺简单，节约能源。缺点是强度增长较慢。 负温养护工艺适于在日平均气温不低于 0℃或极端最低气温不低于-16℃的条件下，主要用于对强度增长速度要求不高的构件，尤其适用于其他养护工艺无法奏效的构件，适量的防冻组分掺入混凝土以后，将使混凝土强度有所降低，但不影响其耐久性能。由此而造成的强度下降与因冻害而造成的强度下降在性质上是不同的。 负温配合比设计的原则是：混凝土经负温养护后不仅要达到工程设计方面提出的各项质量指标，而且混凝土的耐久性能不得低于常温施工所达到的水平，配合比设计必须符合经济合理的原则，确定的配合比必须具有可操作性，能够满足施工要求。

3.3 综合养护 。混凝土综合养护工艺的基本做法是：在混凝土拌合物中掺少量防冻剂，原材料预先加热，搅拌站和运输工具都要适当保温，拌合物浇筑后的温度一般须达到 10℃以上。当构件的断面尺寸小于 300mm 时须达到 13℃以上。通过蓄热保温或人工加热，使混凝土在浇筑后有一个短暂的约为 1d~1.5d 的正温养护阶段，直至终凝后温度才降至 0℃以下，然后逐渐与环境气温相平衡。此时混凝土的强度虽然还很低，但依靠防冻剂的作用，冬季施工质量控制措施分析 凝土在负温中继续硬化。 综合养护工艺的优点是：与负温养护工艺相比较，防冻剂掺量可以减少，混凝土强度增长也较快。与正温养护比较，可以减少能耗，有较好的技术经济效果。 综合养护工艺适用于混凝土自浇筑起6d内平均气温不低于-10℃或极端最低气温不低于-16℃的条件下施工。采用综合养护工艺施工时，宜选用硬化较快的水泥，如标号较高的硅酸盐水泥，可提高混凝土强度的增长速度。当采用快干水泥或硫铝酸盐早强水泥时，效果更好。

四、混凝土冬季施工对质量的控制

4.1严格控制混凝土拌合时间和坍落度，通过添加高效减水剂，使配合比中的用水量降到最低，以提高混凝土早期强度及抗冻性能，避免混凝土的早期冻害；

4.2应严格控制混凝土出机口温度及入模温度，使之满足冬季混凝土施工对温度的要求；冬季混凝土的养护，应根据施工时的气温和现场实际情况，采取相应的保温保湿措施，合理布置测温点，为科学养护提供依据；

4.3在运输和浇筑过程中，应尽量缩短运输时间和距离，加快浇筑速度，防止热量散失过多，以利用混凝土的水化热，加快混凝土强度的增加。合理布置测温点，做好测温工作，掌握混凝土温度变化情况，为科学养护提供依据。

结束语：混凝土的施工养护是建筑工程中不可回避的问题，施工和养护质量的好坏直接决定了混凝土的最终强度、安全性和耐久性，以上关于配合比的要求只是混凝土能否在工作期间表现出应有性能的前提，而施工养护则是混凝土能否体现高性能的关键。冬季施工气温较低, 很多混凝土工程在冬季施工，引发的质量安全因素较多,在施工前要制定相应的冬季施工安全措施,加强现场施工管理工作, 确保混凝土冬季工程安全施工。

参考文献：

[2] 张秀华. 冬季混凝土的施工技术要点. 现代商贸工业, 2013年06期

[6] 梁学花. 如何确保混凝土冬季施工的技术要求. 建筑安全. 2009年第2期