混凝土冬季建筑施工措施和技术应用

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　　当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬季施工，冬季气温下降，不少地区温度在0℃之下（即负温），土壤、混凝土、砂浆等所含的水分冻结，建筑材料容易脆裂，给建筑施工带来许多困难。连续5日平均气温低于5℃或日最低气温低于-3℃时，就要采取冬季施工措施，以保证工程质量。冬季施工容易造成工期的延长，增加了管理成本，给工程建设带来不利影响。同时，长时间的持续负低温，大的温差、降雪和反复的冰冻，易造成建筑施工的质量事故，因此，研究混凝土冬季施工技术措施具有十分重要的意义。
　　一、建筑工程冬季施工现状分析
　　建筑工程中所使用的混凝土就是指砂、粗（细）骨料及胶凝材料、水按照相应的比例进行配合而成的，再经过均匀的拌制及養护硬化而成的人工石材。人工石材在经过水化作用后，水泥就会发生化学变化和物理变化，最终形成建筑工程必备的材料。混凝土的硬化、凝结在这个过程中非常重要，温度是影响水泥水化的重要因素，想要使水泥水化的速度增加就要提升温度，这样混凝土的强度也会随之增加;相反，温度降低，水泥的水化速度同样会降低，混凝土的强度增加得也比较缓慢。如果温度达到0℃以下，与水泥混合的水就会部分结冰，混凝土中就会出现一部分结冰、一部分不结冰的情况，由于这两部分的水化速度及混凝土强度的增加速度不同，混凝土的质量也不能得到保证。在混凝土浇筑工作完成之后，混凝土会逐渐硬化，但是在硬化过程中如果要进行反复多次的冻融，会严重影响混凝土的强度，这种情况在建筑工程混凝土施工中非常常见。
　　二、低温对混凝土性能的影响
　　1.低温影响混凝土早期性能。混凝土受冻会导致物理力学性能降低。经实验证明：混凝土浇筑工作在低温条件下进行时，混凝土的初凝时间和终凝时间都将被延长，低温时混凝土表面水蒸气凝结成水，增加了外围混凝土的水灰比，导致混凝土强度及表面抗渗能力有所降低。混凝土早期受冻，结构遭到破坏，后期强度也将遭受损失，如果结冻时间发生得越早，则强度损失得越大。
　　2.低温降低混凝土耐久性。低温使混凝土产生温度应力，表面出现裂缝并在荷载作用下逐渐增大，混凝土抗裂、抗冻、抗水渗以及长期耐久性显著降低。
　　3.低温影响混凝土强度。在低温或负温环境下，混凝土强度也能获得一定程度的增长，但此时温度对水泥水化作用的影响十分明显，随着温度的降低，强度增长放缓。低温也使水泥的水化速率降低。当温度在5℃左右时，水作用明显放缓;当降到0℃时，水化作用基本停止。冰冻时的冻结温度、水分、空气含量都影响混凝土的硬化程度。混凝土中游离水结冰，水分体积膨胀约9%，内部产生冻胀应力，当早期强度不足以抵抗冻胀应力时，内部裂缝产生;钢筋周围形成的冰膜使钢筋和混凝土之间的黏结力减弱，强度降低。因此，当温度降低到5℃时，应考虑采取必要的措施保护混凝土避免过早受冻。
　　三、冬季混凝土施工要点
　　1.施工方法控制。混凝土冬季施工质量控制的方法很多，就施工技术而言，根据施工温度不同，常采用调整配合比法以及复合防冻剂法。（1）调整配合比法。在施工温度为0℃左右时可应用此法控制混凝土施工质量，具体可通过以下几个方面实施：一是合理选择配合料，在配制冬季施工所用混凝土时，为提高混凝土的抗冻性能常选用硅酸盐水泥作为主要材料，这是因为硅酸盐水泥具有水化热大，早期强度高等特点。另外，在选用骨料时宜采用缝隙少且硬度高的骨料，尽量使骨料热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数接近，避免空隙和裂纹等质量问题的产生。二是尽量降低水灰比，混凝土冬季施工要求具有大量的水化热和尽量短的凝固时间，因此必须通过适量增加水泥用量来降低水灰比，减小坍落度，增加水化热，减少达到临界强度的时间，提高混凝土的抗冻性。三是适当使用外加剂，混凝土冬季施工时常使用的外加剂包括早强剂和引气剂等，早强剂主要是为了缩短冬季混凝土施工时的初凝时间，增加混凝土的早期强度，施工中常采用硫酸钠和复合早强减水剂作为早强剂，引气剂主要是为了改善拌和物的流动性，增加其粘聚性及保水性，从而提高其抵抗混凝土内部压力的能力，提高冬季混凝土施工质量。（2）复合防冻剂法：为了满足主体结构砼强度检测达到相应的要求时，当气温度在低于-5℃，高于-10℃期间时，可以使用复合防冻剂，通过这类冬季施工材料的使用提高一个砼的强度等级标号;当大气温度在低于-10℃，高于-15℃期间时，则需要采取掺加的复合防冻剂等冬季施工措施的同时提高二个砼的强度等级标号。
　　2.施工过程控制。混凝土的施工准备工作，首先在混凝土拌合物选择方面必须保证所采用的骨料清洁无杂质，避免因杂质造成的开裂。在冬季施工过程控制方法有蓄热法、暖棚法、加热法。当采用蓄热法控制冬季混凝土施工质量时，宜采用加热水法，对水加热时，宜在水箱四周加设围护结构，增强保温措施，并随时对水温进行仔细测量和记录。浇筑前，必须清除模板以及钢筋上的冰雪以及污垢，拌合物的容器应该具备保温措施。在冬季施工中，混凝土的运输，必须大力减少热量的损失，一般而言，可以通过以下几点来满足：减小运输距离、确定最可行的运输线路、将装卸频率和次数降低到最小、合理确定运输容器的形式和规格、选择合适的保温材料。在进行冬季混凝土施工时不宜在强冻胀性地基上进行浇筑，而应在弱冻胀性地基土上进行，切浇筑时应对基土采取一系列保温措施，以免遭冻。
　　混凝土的养护，混凝土冬季施工必须做好浇筑后的养护及保温工作，尤其是由正温养护转入负温养护前。当室外最低气温不低于-15℃时，采用综合蓄热法、负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应低于4.0MPa;当室外最低气温不低于-30℃时，采用负温养护法施工的混凝土受冻临界强度不应低于5.0MPa。
　　五、结束语
　　在冬季的建筑工程混凝土浇筑施工过程中，为了更好地保证混凝土浇筑的施工质量，就要减少温度对混凝土浇筑质量的影响，这样就需要对施工技术进行创新，保证混凝土浇筑施工达到建筑工程的施工标准，更好地促进建筑事业可持续的发展。
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