李青春++徐汉彬

摘 要：分析了混凝土工程冬季施工的一般原理，阐述了混凝土工程冬季施工各项技术措施，强调了混凝土冬季施工应提前做好的各项组织工作，以最大限度地避免冬季混凝土施工质量事故的发生：

关键词：混凝土工程；冬季施工；施工技术；措施

所谓混凝土的冬季施工，是指连续五天气温低于5摄氏度或一天气温在摄氏零度以下，则混凝土的施工进入冬季施工期。这样的天气在我国北方大部分地区，甚至南方一些地区冬季十分常见。由于混凝土工程的事故出现具有一定的隐蔽性和滞后性，若施工工艺不利，将严重影响工程的质量和使用年限。混凝土的强度发展基于水泥的水化反应，冬季施工，水结冰，水化反应停止，而且混凝土中的水分结冰同样会造成混凝土内部产生膨胀，对混凝土的承载力和变形要求都会有巨大的不利影响。

一、混凝土冬季施工的一般原理

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；而当温度降低到零度时，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）。这时掺与水泥水化作用的水减少。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8%～9%，同时产生冰胀应力。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（即早期受冻破坏）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黏结力，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，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%。

从上述分析可以知道，在冬季混凝土施工中.主要解决3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。

二、混凝土冬季施工的准备工作

1.制订施工计划和防治措施。施工计划的制订应充分考虑混凝土冬季施工的特点，如混凝土强度发展的速度、不同工序间的施工间歇、机械的调配和原材料的供应等。

2.机械设备的调运和原料供给。根据生产计划进行机械设备进场安排，同时做好材料供应计划，以保证工程施工过程平稳顺利进行：

三、混凝土工程冬季施工技術措施

1.蓄热法。蓄热法是采用保温措施，利用原材料加热和水泥水化热的热量，以保证混凝土强度正常增长的施工方法。冬季混凝土施工中，蓄热法的适应范围是在外界温度为一15℃左右，结构比较厚大的工程中。在施工中，要做好以下几个方面的工作：（1）对原材料进行加热。在施工过程中，要适当对原材料（水、砂、石）进行加热，使得混凝土在搅拌、运输和浇灌之后，还储备有相当的热量，以达到加快水泥水化放热的速度。（2）加强保温。在冬季混凝土施工中，要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，避免内部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。

在冬季混凝土施工中，蓄热法最简单，且成本较低，是较为理想的施工方法。

2.外部加热法。外部加热法是通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或者直接对混凝土进行加热，从而让混凝土处于正温条件下，能够正常硬化。外部加热法的适用范围是一10℃以上，且结构并不厚大的工程中。在冬季混凝土施工中，外部加热法主要有以下几种：（1）火炉加热。火炉加热法是指在冬季施工中，使用火炉来提高温度，使混凝土硬化。如果施工的工地比较小，可以选择火炉加热法。火炉加热法的优点是方法简单。它的缺点是不能较大幅度地提高温度，而且比较干燥，同时炉子里面的明火和聚集烟释放出来的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响工程的质量。（2）蒸汽加热。蒸汽加热是让蒸汽的温度和湿度让混凝土硬化。蒸汽加热法的优点是比较容易控制，而且加热温度均匀。它的缺点是这种方法需要专门的锅炉设备，费用较高，一般广泛应用于大型预制构件厂，小型的工地施工很难办到。另外，此种方法热量损失很大，劳动者的工作环境也不理想。（3）电加热。电加热是指在施工中，用钢筋作为电极，或者将电热器贴在混凝土表面，把电能转化为热能，从而提高混凝土的温度。电加热法的优点是方法简单，热损失较小，容易控制，比蒸汽加热法要更加方便灵活。它的缺点是电能消耗量大，费用高，而且施工中有一定的危险性。（4）暖棚法。暖棚法是指冬季气温过低，不利于施工时，可以在工地上搭建暖棚，暖棚为混凝土施工提供一定的温度和湿度环境。暖棚法的优点是能够为施工创造较好的环境条件，缺点是费用很高，占用时间较多。（5）红外线加热法。以高温电加热器或者气体红外线发生器，对混凝土进行密封辐射加热。

3.调整配合比方法。在冬季混凝土施工中，调整配合比法适用于施工温度为0℃的环境。在施工过程中，主要做到以下几点：（1）选择适当品种的水泥。选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻能力的重要手段。试验结果表明，使用早强硅酸盐水泥较为合适。（2）合理降低水灰比。合理地降低水灰比，就是要减少游离水，适量增加水泥用量，从而增加水化热量，以缩短达到龄期强度的时间。（3）掺入引气剂。在冬季混凝土施工中，保持混凝土的配合比不变，同时加入引气剂。加入的引气剂能够生成小空气泡，这样就能够增加水泥浆的体积，同时能够提高拌合物的流动性，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）掺入早强外加剂。混凝土早强剂是指能够提高混凝土早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。其主要作用是能够加速水泥水化速度，缩短混凝土的凝结时间，促进混凝土早期强度的发展。应用较为普遍的有硫酸钠（掺用水泥用量的2%）和复合早强试水剂（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。

四、混凝土工程冬季施工的组织措施

1.加强计划安排，提前考虑冬季施工的具体施工方案。

2.抓好施工准备，其中包括材料、专用设备、能源、暂设工程等。

3.编制好技术设施。

4.制定好分项工程施工方案，在冬期施工技术措施等文件指导下，根据国家规范、规程的规定，针对分项工程特点编制施工方案，主要内容包括工程进度、施工方法、劳动组织、操作要求、质量要求等：

五、结语

混凝土冬季施工面临的主要问题是低温，混凝土中水分因冻结而无法使水泥充分水化，混凝土的强度和耐久性出现问题。因此在混凝土冬季施工时，从准备工作到材料供应、拌制、温度控制、模板工程、养护.每个环节都不能疏忽。同时应充分结合工程现场所处的具体环境，做到具体问题有针对性的分析解决。只有这样，才能满足工程的相关设计要求，达到预期目的。

参考文献：

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[2]姚春艳.混凝土冬季施工要点浅析[J].北方交通，2010（3）：75—77.

[3]孙吉利.冬季混凝土施工方法及措施[J].吉林水利，2009（11）：62—63.