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摘要：浙江地区也有短暂寒冷季节，混凝土的冬季施工是必不可少的。新浇筑的混凝土，如果遭受低温冰冻，由于混凝土中的水分大部分已经结冰，水泥颗粒不能与冰发生化学反应，混凝土的强度会停止发展，而且孔隙内水分结冰会引起膨胀（水结冰体积可膨胀约9%），作用在孔隙毛细管内壁，使混凝土内部结构遭到破坏，已经获得的强度受到损失，也让混凝土的各种物理力学性能全面下降，所以就混凝土冬季施工的特点、混凝土冬季施工措施、混凝土冬季养护管理措施等方面进行探讨。
关键词：混凝土；冬季施工；预防措施
1、研究目的
防止混凝土冬季冻害，保证混凝土质量，加快施工进度，保证工期按时、按质完成。
2、混凝土冬季施工特点
2.1 混凝土水化热
水和温度会影响水泥的水化作用，而水化作用又会影响到混凝土强度的增长。当冬季温度降低时，水的活性减弱，水泥的水化速度降低。特别是当温度降至0℃以下时，混凝土中的水结成冰，水泥的水化作用停止，混凝土强度停止增长。因此，如何形成水泥水化作用的环境是混凝土冬季施工的关键环节。
2.2 混凝土临界强度
混凝土在5℃左右的温度下养护28天，其强度增长仅能达到标准养护28天的60%左右。当温度下降到0℃以下时，混凝土中的水分开始结冰，其体积膨胀约为9%，同时还会在骨料和钢筋表面产生较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的黏结力，从而降低了混凝土的强度。因此，在冬季的混凝土施工中，既要较快地增长混凝土强度，也要让混凝土在受冻前尽快达到其抗冻害的临界强度。
2.3 混凝土养护环境
为了给冬季混凝土施工创造一个正温养护环境，常常采用材料预热、保温、养护期间加热等措施，这些措施使得施工技术更加复杂，费用也更加高昂，而且对能源供给的要求也较高。冬季混凝土施工成本增加幅度为32%~50%。
冬季是混凝土工程质量事故的多发季节，但冬季浇筑的混凝土一般在春融期或者后期才显现质量问题。由于事故多发生较晚，所以处理难度较大，因此必须要有提高冬季混凝土施工的可靠性。
2.4 混凝土冬季防护
我国气候属于大陆气候，冬季有寒流袭击，气温变化频繁，需要注意防护。另外，由于风速较大，还需要注意防风，避免混凝土养护期间失水。
3、混凝土冬季施工管理措施
3.1 创造混凝土强度快速增长的条件
在冬季施工中。采用高热或快凝水泥，减小水灰比，掺入速凝剂和塑化剂，加速凝固。增加发热量，以提高混凝土的早期强度。当气温在5℃—-5 ℃之间时．根据具体情况可采用活性高水化热大的水泥，或者调整配合比，加大水泥用量或掺加外加剂。特别是掺加外加剂法，不需要采取加热措施就能使混凝土在负温条件下产生抗冻早强、催化、减水等效用，降低混凝土的冰点，使之在负温状况下加速硬化以达到要求的强度。
3.2增加混凝土的拌和时间
冬季施工混凝土的拌和时间一般为常温的1．5倍。在拌和时要求对拌和机械进行预热，且对拌和温度做出限制：对大体积混凝土一般不低于12℃。对薄壁结构不低于l 7℃-25℃，同时要求在各种情况下的拌和温度保证入仓浇筑温度不低于5℃。
3.3减少拌和、运输、浇筑中的热量损失
采取措施尽量缩短运输时间，减少转运次数。装料设备应加盖，侧壁应保温。配料、卸料、转运及皮带机廊道各处应增加保温措施。
3.4 预热拌和材料
首先考虑加热水，水的加热极限温度视水泥等级和品种而定，如加热温度超过此值，则搅拌时应先与砂石拌合，然后加入水泥以防止水泥假凝。如水加热至极限温度而热量尚嫌不足时，再考虑加热砂石骨料，砂石加热的极限温度亦与水泥的等级和品种有关。
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3.5提高混凝土强度等级
提高混凝土强度等级有利于提高混凝土的抗冻性、抗渗，从而提高混凝土的耐久性。在气温0℃左右时施工，应选用普通硅酸盐水泥，其硅酸三钙含量不低于 50%，细度达到4900/cm2细目筛余量< 15% 的水泥。这种水泥水化热反应早，使早期强度提高快，一般三天的强度大约等于普通硅酸盐水泥 7天的强度，效果较明显；尽量降低水灰比，实际上是减少游离水，增加 水泥用量，增加幅度在50kgf/m3左右较合适，从而增加水化热量，减短龄期使强度增长快；掺入早强剂和减水剂，提高早期强度，但掺量必须经过试验确定，计量以水泥重为依据，一般不超过水泥用量的 5%，少掺既无效果又浪费，多掺量反而会降低强度，另外增加含气量。混凝土中加入4% ～6% 的含气含量，可以截断渗水通道，使孔隙互相封闭形成连贯毛细孔，从而提高混凝土内密实性和耐久性。
（1）采用蓄热法
主要适用于气温≥-15℃且结构较厚大的现浇混凝土工程对原材料砂石和水进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇筑完成后．还储备有相当的热量，以使水化放热加快，并加强对混凝土的保温，以保持在温度降至 0℃以前具有一定的抗冻能力。使用蓄热法应是结构体积厚大，外露面积越小，通过表面散热损失也会少，蓄有热量则较多。因此要注意内部少量降温，且应注意保护外露及角边以防受冻。此法工艺简单，费用又少而可以有足够的养护期限。
（2）外加热法
适用于气温在-15℃ 以下环境施工，而构件并不厚大的工程。通过加热施工现场周围的空气，保持混凝土的环境温度，或者直接对构件加热，使混凝土处在正温下正常硬化。使用热源有火炉、蒸气、暖棚、电及红外线等工艺。
（3）综合法
是同时采用任意的两种以上保温及防冻措施进行施工。应根据结构类型等特点，施工队伍素哽和当地能源状况来确定方案，有以蓄热为主辅以早期防冻的蓄热综合法，有以加热为主辅以防冻，也有以防冻为主辅以蓄热等。4、混凝土冬季养护管理措施
混凝土冬季养护方法分为3类：混凝土养护期间不加热的方法、混凝土养护期间加热的方法和综合方法。不加热的方法包括蓄热法、掺化学外加剂法：加热方法包括电极加热法、电器加热法、感应加热法、蒸汽加热法和暖棚法；综合方法即综合上述两类方法，如综合蓄热法，即在蓄热法基础上掺加外加剂(早强剂或防冻剂)或进行短时加热等综合措施。从节约能源和降低冬期施工费用考虑，应优先选用不加热的施工方法或综合方法。
4.1 蓄热法
主要用于气温一1O。C左右，结构比较厚大的工程。做法是：对原材料(水、砂、石)进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到0cc以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。
4.2 外部加热法
主要用于气温一10cc以上，而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气 辱热量传给混凝土，或直接对混凝土加热使混凝土处于正温条件下能正常硬化。分为以下几种加热方法：
①火炉加热。一般在较小的工地使用。方法简单．但室内温度不高，比较干燥，且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。
② 蒸气加热。用蒸气使混凝士在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备费用较高。且热损失较大，劳动条件亦不理想。
③ 电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，便电能变为热能，以提高混凝土的温度。此法简单方便，热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。
④红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。
4.3抗冻外加剂
在一10cC以上的气温中。对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用有氧化钙、氯化钠等抗冻剂及亚硝酸钠加氧化钠复合抗冻剂。
总结
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原来及实践操作的技术要求,才能保证混凝土工程冬季施工的质量。
参考文献
[1]回中兴，孟青.严寒地区冬季混凝土施工[J]．黑龙江科技信息，2010.14.
[2]李巧玲.混凝土冬期施工要点[J].山西建筑，2010，36.
论文作者:丁妞妞
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/21
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