刘哲

摘要：针对我国较长冬季的季节特点，本人结合自己的实际工作经验阐述了混泥土在冬季施工的一般原理。

关键词：混泥土；冬季施工；

中图分类号：TU37文献标识码： A

我国许多地方有较长的寒冷季节。由于受工期制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。国内外对混凝土冬季施工理论和方法的探索研究认为，当环境温度降到4℃时，只要采用适当的施工方法，避免新浇混凝土早期浸冻，使外露混凝土与冬季气温保持较小温差，也会取得像在天暖施工时的效果。

混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变为固相（水）。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。

水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2500千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏（即旱期受冻破坏）而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。

由此可见，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明，新浇混凝土在冻结前有一段预养期，可以增加其内部液相，减少固相，加速水泥的水化作用。试验研究还表明，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。

混凝土化冻后（即处在正常温度条件下）继续养护，其强度还会增长，不过增长的幅度大小不一。对于预养期长，获得初期强度较高（如达到R28的35%）的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短，获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。由此可见，混凝土冻结前，要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，使混凝土获得不遭受冻害的最低强度，一般称临界强度，即可达到预期效果。对于临界强度，各国规定取值不等，我国规定为不低于设计标号的30%，也不得低于35千克每平方厘米。

混凝土冬季施工方法的选择：

从上述分析可以知道，在冬季混凝土施工中，主要解决三个问题：一是如何确定混凝土最短的养护龄期，二是如何防止混凝土早期冻害，三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。在实际工程中，要根据施工时的气温情况，工程结构状况（工程量、结构厚大程度与外露情况），工期紧迫程度，水泥的品种及价格，早强剂、减少剂、抗冻剂的性能及价格，保温材料的性能及价格，热源的条件等，来选择合理的施工方法。一般来说，对于同一个工程，可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案，应当用最短的工期、最低的施工费用，来获得最优良的工程质量，也就是工期、费用、质量最佳化。目前，基本上采用以下4种方法。

调整配合比方法

主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法：①选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度，效果较明显。②尽量降低水灰比，稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。③掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。④掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠（掺用水泥用量的2%）和MSF复合早强试水剂（掺水泥用量的5%）。⑤选择颗粒硬度高和缝隙少的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。

蓄热法

主要用于气温在0℃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0℃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。

外部加热法

主要用于气温0℃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，将热量传给混凝土，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。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。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。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。

抗冻外加剂

在0℃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、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。

上述4种冬季施工方法都有利有弊，其适用范围都受一定条件的制约。应根据工地现有条件，采用一种或两种以上施工方法结合作用。

负温养护方法

采取负温养护方法施工的混凝土，宜使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混凝土浇筑后的起始养护温度不应低于5度，并应以浇筑后5d内的预计日最低气温来选用防冻剂.

模板和保温层在混凝土达到要求强度并冷却到5度后方可拆除，拆模时混凝土温度与环境温度差大于时20度时，拆模后的混凝土表面应及时覆盖，使其缓慢冷却。

通过这两条，本人就有点看法想请大家讨论：

1.现在冬季施工时一般混凝土浇筑后过几天才会拆除模板，使表面混凝土达到设计强度的30％，一般情况下5天左右（现在一般商品混凝土都加泵送、早强剂）就可达到，那么此时拆除模板还需不需要浇水养护，如果浇水一般都是冷水会造成混凝土的表面温度急剧下降，将会造成混凝土内部与表面温度差值过大，甚至超过25度；如果不浇水养护好像又不满足要养护七天的要求。（注一下：一般施工都不会使用养护液或者烧温开水去养护不现实）

2.混凝土达到抗冻强度后拆模后，表面温度有没有办法测温，如果不测温，如果得知表面温度冷不冷却到5度。还有就是如果冷却到5度是不是就不需要进行保温。万一在不确知内部温度的情况下，造成内部与表面温差达到25度，那是非常后怕的事情。（注一下：正常情况下除非大体积混凝土才会进行测温点布置，正常施工的混凝土不会布置测温点的）

工地的通常做法是：

1、梁柱板的模板延期拆除，尤其对于柱子四周的模板不能像通常的做 法，浇筑后1天火2天就可以拆除了。最少要保证7天为最理想的效果9此时，混凝土已经基本上不怕冻害了。

2、梁的侧面模板，和柱子的模板同时拆除也行，最好能够再保持的时间长一点，15天即可。

3、板的底模板，在达到混凝土强度后可以拆除。板的顶面混凝土是最容易发生冻害的部位。所以，浇筑玩混凝土后，要在表面覆盖塑料布和草甸，一保证合同你的温度。此草甸和塑料布的保持时间最好在7天以上，可以保证混凝土不被冻坏。

大气温度低于+5摄氏度时，混凝土表面禁止浇水或洒水养护。防止撒的水结冰更快的降低混凝土温度。混凝土表面覆盖薄膜是防止混凝土自身的水分快速的散失，草帘被是起到保温的作用，更好的保证混凝土不受冻害。

墙体要做到边拆模边覆盖，这样混凝土表面的水分就不会那么快的蒸发掉，同时也就不会出现混凝土内部有水分表面没有水分，墙体在没有拆模前表面的水分不会被完全蒸发掉的。

顶板在混凝土浇筑完毕后，表面进行找平拉毛的同时要用薄膜和草帘被覆盖，这样也不会出现没有水分养护：顶板拆模快拆体系就现在的气温也要7天以上，到拆除顶板模板的时候已经在养护期之外了不用担心顶板底面水分过度的蒸发而没有水分（顶板模板为了防止漏浆是密封的），非抗渗混凝土养护期7天就可以了。

以上说的是施工现场最廉价、最常用的一种综合蓄热养护方法，也是冬施期间不靠其它辅助升温方法最好的办法。