混凝土冬季施工是指在“室外日平均氣溫連續5天低于5℃”的條件下進行的混凝土施工。混凝土強度，是其組成中的水泥與水進行水化反應的結果，水泥水化作用的速度不僅與棍凝土本身組成材料和配合比有關，而且與溫度的高低息息相關，隨著溫度的降低，水泥與水的化學反應相應減級，在4-5℃時更是如此。

　　一 冬季混凝土施工工程概況

　　1、基本要求

　　(1)冬季施工的混凝土宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,水泥標號不宜低于32.5,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不應大于0.6,并加入早強劑。有必要時應加入防凍劑(根據氣溫情況確定)。

　　(2)為減少凍害,應將配合比中的用水量降至最低限度。辦法是:控制坍落度,加入減水劑,優先選用高效減水劑。

　　(3)模板和保溫層,應在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。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)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荷載或動力荷載的作用。

　　2、混凝土的拌制

　　(1)拌制混凝土用的骨料必須清潔,不得含有冰雪和凍塊,以及易凍裂的物質。在摻有含鉀、鈉離子的外加劑時,不得使用活性骨料。在有條件的時候,砂石篩洗應搶在零上溫度時做,并用塑料紙,油布蓋好。

　　(2)拌制摻外加劑的混凝土時,如外加劑為粉劑,可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時投入。如外加劑為液體,使用時應先配制成規定濃度溶液,然后根據使用要求,用規定濃度溶液配制成施工溶液。各溶液要分別置于有明顯標志的容器中,不得混淆。每班使用的外加劑溶液應一次配成。

　　(3)當施工期處于0℃左右時,可在混凝土中添加早強劑,摻量應符合使用要求及規范規定,且應注意在添加前應做好模擬試驗,以核實有關技術措施,對于有限期拆模要求的混凝土,還應適當提高混凝土設計等級。

　　(4)混凝土中添加防凍劑時,嚴禁使用高鋁水泥。

　　(5)嚴格控制混凝土水灰比,由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應從拌合水中扣除。

　　(6)攪拌摻有外加劑的混凝土時,攪拌時間應取常溫攪拌時間的1.5倍。

　　(7)混凝土拌合物的出機溫度不宜低于10℃,入模溫度不得低于5℃。

　　綜上所述,冬季施工應采取合宜的有效措施和有效的方法,工程的質量得到保證,只要在施工工藝、材料選擇和后期的保溫措施充分考慮各種因素的影響,就能確保工程質量得到控制。

　　3、混凝土的運輸和澆筑

　　(1)混凝土攪拌場地應盡量靠近施工地點,以減少材料運輸過程中的熱量損失,同時也應正確選擇運輸用的容器(包括形狀,大小,保溫措施)。

　　(2)混凝土澆筑前,應清除模板和鋼筋上,特別是新老混凝土(如梁,柱交接處)交接處的冰雪及垃圾。

　　(3)當采用商品混凝土時,在澆筑前,應了解商品混凝土中摻入抗凍劑的性能,并做好相應的防凍保暖措施。

　　(4)分層澆筑混凝土時,已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前,不應低于計算規定的溫度也不得低于2℃。

　　(5)重點工程或上部結構要連續施工的工程,混凝土應采取有效措施,以保證預期所要達到的強度。

　　(6)預應力混凝土構件在進行孔道和立縫的灌漿前,澆灌部位的混凝土必須經預熱,并采用熱的水泥漿,砂漿或混凝土,澆灌后在正溫下養護到強度不低于15Mpa。

　　(7)現場應留設同條件養護的混凝土試塊作為拆模依據。

　　4、混凝土的養護

　　(1)冬季澆筑的混凝土,由正溫轉入負溫養護前,混凝土的抗壓強度不應低于設計強度的40%,對于C10以下的混凝土不得小于5Mpa。

　　(2)采用的保溫材料(草袋,麻袋),應保持干燥。

　　(3)在模板外部保溫時,除基礎可隨澆筑隨保溫外,其它結構必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)保溫材料不宜直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上,可先覆蓋塑料薄膜,上部再覆草袋,麻袋等保溫材料。保溫材料的鋪設厚度為:一般情況下0℃以上鋪一層;0℃以下鋪二層或三層;大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫,其保溫層厚度,材質應根據計算確定。

　　(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的驟降而產生裂縫。

　　二 冬季混凝土施工的強度影響原因

　　(1)當溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結冰，逐漸由液相變為固相，這時參與水泥水化作用的水減少了，因此水化作用減慢，強度增長相應較慢;溫度繼續下降，當存在于混凝士中的水完全變成冰，也就是完全由液相變為固相時，水泥水化作用基本停止，此時強度就不再增長。水變成冰后，體積約增大9%，當混凝土毛細孔含水率超過91. 70%界值時，結冰就會產生約2500kg /cm的冰脹應力，這個應力值常常大于水泥內部形成的初期強度值，使混凝土受到不同程度的破壞(即早期受凍破壞)而降低強度。

　　(2)當水變成冰后，還會在骨料和鋼筋表面上產生順粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鑰筋的貓結力，從而影響混凝土的抗壓強度。實踐證明，如果粘結力完全喪失，強度將降低13%.

　　(3)結冰與溶解過程中，伴隨著水分轉移的現象，而受凍時由于混凝土表面溫度低，先結冰產生凍脹壓力把水分擠向混凝土內部，溶解過程中外部先溶解內部應力大，又將水分向表面擠壓，水分反向遷移，由于水分體積的反變化，使混凝土各組分的相對位置發生變化，這對強度還很低的新混凝土很容易造成結構性裂紋.

　　三 冬季混凝土施工中的質量通病

　　1鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫.由于鋼筋的氧化銹蝕伴生體積膨脹，致使混凝土沿主筋或箍筋方向產生裂縫，其次，水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期強度低，失水太快也會引起開裂，混凝土內部水分由邊緣向中心移動，形成壓力也將引起軸向裂縫。

　　2 結構硫散與水分轉移。水分轉移及結構疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黃色，砂漿骨料結合脆弱，聲音空啞等為特征，同時由于混凝土內部壓力差、溫度、濕度差，·使水分自邊緣向中心移動造成空隙。

　　3 表面起灰。所謂“表面起灰”是以砂漿和粗骨料相脫離，表面起灰，骨料裸耳為特征，主要是由于混凝土混合物水灰比太大，離析，泌水嚴重，粘聚性、保水性差，加上養護溫度低，水泥水化趨于停止，混凝土水分迅速外離，導致表面起灰。

　　4結晶腐蝕混凝土表面返霜。混凝土硬化后，某種外加劑溶液通過毛細管的作用滲到混凝土表面，而混極土表面的水分則逐漸蒸干，此種情況還將影響混凝土與飾面層的結合。

　　四 冬季混凝土施工的質量控制措施

　　1在新拌混凝土中摻入防凍劑。防凍劑可以有效降低新拌水泥混凝土的內部水溶液冰點，干擾冰晶生長，保證未成熟混凝土在負溫條件下能夠繼續水化，不受凍脹破壞。目前常用有氧化鈣、氛化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氛化鈉復合抗凍劑。

　　2 設計配合比時采用高效減水劑，盡量不使用粉煤灰作為外摻料。高效減水劑可以降低水灰比，混凝土中水分減少，成形的混凝土構件可能不包含或者只含有很少的可凍水。不包含毛細水(或數量很少)的混凝土構件，由于凝膠中空間極徽細，結晶的始發十分困難，不會發生凍結，故施工中盡量不使用粉煤灰作為外摻料加入混凝土。

　　3摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。

　　4 摻加早強外加劑縮短混凝土的凝結時間。提高早期強度應用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量22%)和MS-F復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。

　　5 改善混凝土的溫度條件以及施工措施。在混凝土結構的冬季施工中，對原材料進行加熱保溫、混凝土入模前預熱、棉氈包裹等有效的蓄熱保溫措施，可以使人模混凝土在正溫條件下水化。在混凝土的強度達到設計強度后，采取薄膜包裹繼續保溫養護，以此延長混凝土養護周期，保證成熟混凝土充分水化，盡量降低構件毛細水含量，防止成熟混凝土受凍。

　　總之，以上幾種控制措施在實踐中證明能保證冬季混凝土的施工質量，但幾種方法均互有利弊，要根據當地的氣候條件、施工現場條件等綜合選擇使用。

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