论水利工程混凝土冬季施工

丁云香

【摘要】随着科学技术的发展和施工工艺水平的提高，混凝土冬季施工也将会出现更加便捷有效的方法。因此，施工人员应根据实际情况选择合理的施工方法，从而获得最优良的施工质量。

【关键词】混凝土工程；冬季施工；保温养护

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言

冬季到来时，如连续5 d的日平均气温稳定在5℃以下，则此5 d的第1 d为进入冬季施工的初日，当气温转暖时，最后1个5 d的日平均气温稳定在5℃以上，则此5 d最后I d为冬季施工的终日。在进入冬季前，须做好冬季施工准备工作。

1、冬季施工准备

(1) 技术准备

制定冬季混凝土施工技术方案(措施)，应包括以下内容：施工部署(进度安排)，施工工序，施工方法，机具与材料调配计划，施工人员技术培训(测温人员，掺外加剂人员)与劳动力计划，保温材料与外加剂材料计划，操作要点，质量控制要点，检测项目等方面。

(2)生产准备

根据制定的进度计划安排好施工任务及现场准备工作。如现场供水系统的保温防冻，搅拌机棚的保温，场地的整平及临时道路的设置等。

(3)资源准备

根据制定的计划组织好外加剂材料，保温材料施工仪表(测温计)，职工劳动保护用品等的准备工作。

2、混凝土冬季施工方案的选择

(1)调整混凝土配合比

调整配合比法主要适用于在0℃左右环境下的混凝土施工。具体做法是：

① 选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。应使用早强硅酸盐水泥。该类水泥水化热较大，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(水灰比<0.6)，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，缩短混凝土的混结时间，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MS—F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科，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。

(2)蓄热法

蓄热法主要适用于环境温度0℃左右，结构比较厚大的工程。做法是：对原材料(水、砂、石)进行保温、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。一般混凝土入仓温度应大于5℃ ，以加快水泥水化，同时做好混凝土的保温工作，以保证温度降到0℃ 以前混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。

① 砂石料储备保温：为避免入冬以后砂石料在料场或运输过程中受冻，应在入冬前组织砂石料进场，进场后及时用草袋以及棉毡或采取其它措施覆盖，保证砂石料不受冻、温度在5℃ 以上，同时防止冰雪、冻块进入搅拌机造成混凝土温度损失。

②混凝土拌和料加温：采用蒸汽对砂石料和拌和用水加温，拌和水加热温度根据混凝土拌和物混合温度和计算控制但不大于80% ，也可以采用深井水(常温18℃左右)适当加热作为拌和用水；水泥、外加剂在库房或暖棚内保温，禁止对其进行直接加温。搅拌站搭设暖棚挡风保温。

③ 各种混凝土运输车、混凝土输送泵以及管道在使用前用热水清洗加温；保证运输过程顺畅，混凝土泵安装后加保温采暖棚，管道用土工布或棉毡包裹保温，使用前后用热水冲洗干净，防止混凝士残料在管道内冻结、影响畅通。

(3)外部加热法

主要用于气温―10℃ 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。一是火炉加热。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。二是蒸气加热。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。三是电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，便能变为热能，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。四是红外线加热。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)添加防冻剂

在混凝土冬季施工的诸多方法中，采用外加剂是一种比较简单而经济的方法。近几年来已在冬季施工中广泛的采用。比之于电热法、蒸气法、暖栅法，远红外等加热法措施法，设备投资，能源消耗、设备维修都可省去。可节约冬季费用。防冻剂在混凝土中的主要作用如下：

①提高早强度。掺入防冻剂后可在规定的施工环境温度下，最大限度的提高早期强度。利用防冻剂中的早强。减少组分使混凝土早期强度尽快提高，当混凝土的强度达到或超过临界强度后，就不会发生冻害。

② 防止混凝土受冻破坏。防冻剂中的有效组分之一是降低冰点的物质。它的主要作用是使混凝土中的水份在尽可能低的温度下结冰，防止因水份冻结而产生的冻胀应力破坏混凝土结构。它的另外一个作用是干扰冰晶的生长，使冰晶的生长发生变异，从而减少了冻胀应力。同时保持了一部分不结冰的水分，以保持水化反应的进行，保证了在负温度下混凝土强度的增长。因此，在一10℃ 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大。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。

3、混凝土的拌制

拌制混凝土用的骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易冻裂的物质。在掺有含钾、钠离子的外加剂时，不得使用活性骨料。在有条件的时候，砂石筛洗应抢在零上温度时做，并用塑料纸，油布盖好。拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液配制成施工溶液。各溶液要分别置于有明显标志的容器中，不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。

当施工期处于0 ℃左右时，可在混凝土中添加早强剂，掺量应符合使用要求及规范规定，且应注意在添加前应做好模拟试验，以核实有关技术措施；对于有限期拆模要求的混凝土，还应适当提高混凝土设计等级。混凝土中添加防冻剂时，严禁使用高铝水泥。严格控制混凝土水灰比，骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌和水中扣除。搅拌掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃ ，入模温度不得低于5 ℃。

4、混凝土的运输和浇筑

混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点，以减少材料运输过程中的热量损失，同时也应正确选择运输用的容器(包括形状，大小，保温措施)。混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上，特别是新老混凝土(如梁，柱交接处)交接处的冰雪及垃圾。

当采用商品混凝土时，在浇筑前，应了解商品混凝土中掺入抗冻剂的性能，并做好相应的防冻保暖措施。分层浇筑混凝土时，已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前，不应低于计算规定的温度也不得低于2℃。重点工程或上部结构要连续施工的工程，混凝土应采取有效措施，以保证预期所要达到的强度。现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。

5、混凝土的养护

冬季浇筑的混凝土，由正温转入负温养护前，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40% ，对于C10以下的混凝土不得小于5MPa。

采用的保温材料(草袋，麻袋)，应保持干燥。保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上，可先覆盖塑料薄膜，上部再覆草袋，麻袋等保温材料。保温材料的铺设厚度为:一般情况下0℃以上铺一层;0℃ 以下铺二层或三层;另外在使用电热毯对浇注完成后的砼进行加热效果更好。大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，其保温层厚度，材质应根据计算确定。拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料，以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。

结论：在冬季施工中按上述要求施工，砼外观、强度等能有更好的保证。

参考文献

[1]吴海江 浅谈水利工程冬季施工管理[期刊论文]-石河子科技 2004(02)

[2]范新兵 试论水利工程的冬季施工技术质量措施[期刊论文]-新疆有色金属 2008(01)

[3]张泽群 论水利工程混凝土冬季施工[期刊论文]-中国城市经济2010(5)

[4]鄢文生 水利工程施工质量影响因素及控制措施[期刊论文]-中国新技术新产品2010(3)

[5]田佳 浅谈水利工程施工技术[期刊论文]-致富时代（下半月）2010(11)

[6]黄聪 我国水利工程施工技术探析[期刊论文]-中国科技博览2010(10)