混凝土冬季施工技術(shù)及其在工程中的應(yīng)用

1、混凝土冬季施工技術(shù)及其在工程中的應(yīng)用摘要：建筑工程中，混凝土的施工質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)建筑物的整體質(zhì)量。在我國北方地區(qū)，許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。文章從材料的選用、混凝土的拌制、混凝土的運(yùn)輸和澆筑、冬季養(yǎng)護(hù)等方面闡述了混凝土的冬季施工要點(diǎn)。以具體的工程實(shí)例，介紹了上述方法的應(yīng)用，效果良好，滿足了混凝土冬季施工的要求。關(guān)鍵詞：混凝土冬季施工技術(shù)措施工程應(yīng)用混凝土是由水泥（膠結(jié)材料）、水和粗、細(xì)骨料按適當(dāng)比例配合、拌制成混合物經(jīng)硬化而形成的人造石材。它在各類建筑工程中應(yīng)用極其廣泛，是構(gòu)成建筑物主體的重要組成部分。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，混凝土的規(guī)模也隨之越來越大，與此同時(shí)，

2、相關(guān)的新材料、新工藝和新技術(shù)不斷出現(xiàn)。隨之而來的問題就是如何提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。所謂混凝土的冬季施工是指連續(xù)五天氣溫低于5攝氏度或一天氣溫在攝氏零度以下，則混凝土的施工進(jìn)入冬季施工期。這樣的天氣在我國北方大部分地區(qū)，甚至南方一些地區(qū)也十分常見。由于混凝土工程的事故出現(xiàn)具有一定的隱蔽性和滯后性，若施工工藝不利，將嚴(yán)重影響工程的質(zhì)量和使用年限?；炷恋膹?qiáng)度發(fā)展基于水泥的水化反應(yīng)，冬季施工，水結(jié)冰，水化反應(yīng)停止，而且混凝土中的水分結(jié)冰同樣會(huì)造成混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹，對(duì)混凝土的承載力和變形要求都會(huì)有巨大的不利影響。因此，混凝土施工時(shí)應(yīng)選用正確可行的施工工藝以及合理選擇原材料設(shè)備，并嚴(yán)

3、格控制每道施工工序和及時(shí)有效地進(jìn)行檢驗(yàn)，方可確保工程的優(yōu)良質(zhì)量。1混凝土冬季施工要求1.1材料的選擇冬季施工的混凝土應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥或硫鋁酸鹽快硬水泥，根據(jù)混凝土配制強(qiáng)度公式，水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜低于32.5MPa,每立方米混凝土中的水泥用量C不應(yīng)少于300kg,根據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ55-2000,水灰比不得大于0.6;砂、石、水的質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，骨料中不得含有冰雪、凍塊以及容易凍裂的雜物；施工時(shí)若氣溫低于-5C，應(yīng)加入防凍劑，防凍劑具有防凍、減水、早強(qiáng)組分，能起到降低冰點(diǎn)、減水、提高早期強(qiáng)度的作用，防凍劑應(yīng)符合混凝土防凍劑（JC475-92）的要求。氣溫

4、不低于-5C時(shí)，可米用早強(qiáng)劑或早強(qiáng)減水劑。1.2混凝土的拌制拌制混凝土?xí)r，攪拌站應(yīng)設(shè)置暖棚，優(yōu)先選用大容量的攪拌機(jī)，以減少熱量的損失。關(guān)注天氣情況，及時(shí)與當(dāng)?shù)氐臍庀蟛块T取得聯(lián)系，獲取準(zhǔn)確的氣象資料。當(dāng)晝夜平均氣溫在-5C5C時(shí)，應(yīng)將水加熱至不超過60C后攪拌；必要時(shí)還可對(duì)砂、石進(jìn)行加熱，但溫度不應(yīng)高于40C，且不得加熱水泥。混凝土攪拌時(shí)，可根據(jù)具體情況合理加入防凍劑、早強(qiáng)劑、減水劑等外加劑，提高抗凍性。適當(dāng)延長拌合時(shí)間，一般取常溫拌合時(shí)間的1.5倍，確?；炷涟韬铣浞志鶆颍诨炷翉?qiáng)度的發(fā)展。合理的投料順序也是確保拌合物均勻的有效條件，一般先投入骨料和水?dāng)嚢枰欢〞r(shí)間后，再投入水泥繼續(xù)攪拌至規(guī)

5、定的時(shí)間，這樣可以避免水泥出現(xiàn)假凝現(xiàn)象。1.3混凝土的運(yùn)輸和澆筑混凝土拌合后出機(jī)、運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑的整個(gè)過程中，由于低溫條件，混凝土的熱量損失必然存在，由此產(chǎn)生的拌合物溫度降低，影響到混凝土的養(yǎng)生和硬化。這就要求混凝土攪拌場(chǎng)地應(yīng)盡量靠近施工地點(diǎn)，減少裝卸次數(shù)，同時(shí)也應(yīng)正確選擇運(yùn)輸用的容器?；炷敛捎帽盟蜐仓r(shí)，輸送管道應(yīng)用保溫材料包裹保溫，減少混凝土在輸送過程的散熱降溫?；炷吝\(yùn)輸罐車運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸灌車外包裹保溫材料，并盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間和距離。混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)盡量加快澆筑速度。分層進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，嚴(yán)格控制混凝土澆筑的連續(xù)性，以免出現(xiàn)冷縫。已澆筑層在沒有被上一層混凝土覆蓋前，不應(yīng)低于計(jì)算規(guī)

6、定的溫度，最低不得低于2C。對(duì)地上結(jié)構(gòu)澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)在北風(fēng)的迎風(fēng)面設(shè)置圍擋，以防寒風(fēng)襲擊導(dǎo)致砼失水過快，降低澆筑后的溫度。1.4混凝土的養(yǎng)護(hù)混凝土澆注后若受凍，則強(qiáng)度和耐久性會(huì)大打折扣。因此，要提高混凝土早期抗凍能力，就要合理選擇養(yǎng)護(hù)方法。常見的冬季混凝土養(yǎng)護(hù)方法有以下幾種：蓄熱法蓄熱法是利用原材料加熱和水泥水化熱的熱量，通過適當(dāng)保溫延緩混凝土冷卻，使混凝土冷卻到0C以前達(dá)到預(yù)期要求溫度的養(yǎng)護(hù)方法。這種方法比較簡(jiǎn)單，不需要外加熱源，冬施費(fèi)用較低廉，故在冬季施工時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用。當(dāng)日平均氣溫在-10C，最低溫度不低于-15C的期間，混凝土表面系數(shù)不大于5或地面以下結(jié)構(gòu)都適宜采用蓄熱法施工。蒸汽養(yǎng)護(hù)

7、法對(duì)于混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)法，適于表面系數(shù)較大、養(yǎng)護(hù)時(shí)間要求很短的混凝土澆塊。當(dāng)氣溫降低，在防凍技術(shù)上有困難時(shí)，可以利用蒸汽養(yǎng)護(hù)新澆筑的混凝土。它既能加熱，又可供給一定的水分，使混凝土不致因蒸發(fā)過量而干燥脫水。此法是一種快速濕熱養(yǎng)護(hù)方法，但需要一套較復(fù)雜的工藝流程。暖棚法暖棚法是將被養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)至于棚中，內(nèi)部安設(shè)散熱器、熱風(fēng)機(jī)或火爐等設(shè)備，作為熱源加熱空氣，使混凝土獲得正常的養(yǎng)護(hù)條2工程實(shí)例2.1工程概況北方某城市某廣場(chǎng)商廈建筑面積43000m?,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，A區(qū)地上六層，B、C區(qū)地上各三層，樓板厚110mm，柱子截面400mm400mm600mm600mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25與C30

8、。2009年5月破土動(dòng)工，11月下旬進(jìn)入冬季施工，用40d時(shí)間完成建筑面積約20000m?,混凝土約5000m3的冬季施工工程量。施工期間收集了當(dāng)?shù)?008年的氣象資料，如表1所示，進(jìn)入冬季施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫：11月下旬平均氣溫-4C,日最低氣溫-10C,12月平均氣溫-7C,日最低氣溫-15C,期間12月初下小雪一次，實(shí)測(cè)結(jié)果與給出的氣溫資料基本一致。2.1冬季施工技術(shù)措施根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料以及以往的施工經(jīng)驗(yàn)，采取以下的施工技術(shù)措施:A、B、C三區(qū)板式樓梯的混凝土由原設(shè)計(jì)的C25提高到C30,做到全部結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)一致采用硫鋁酸鹽快硬水泥及水泥生產(chǎn)廠家配套的ZB-2型防凍劑，河砂、碎石提前運(yùn)入

9、施工現(xiàn)場(chǎng)專用場(chǎng)地?；炷敛捎矛F(xiàn)場(chǎng)攪拌泵送澆筑，混凝土泵的輸送管道用巖棉包裹保溫。A區(qū)采用木模板，B、C區(qū)采用組合式鋼模板，采用綜合蓄熱法施工養(yǎng)護(hù)。攪拌站工棚采取圍擋保溫，水加熱至40C50C,水泥、砂、石子沒有預(yù)加熱，只是一般保溫，處于0C-3C的負(fù)溫下，混凝土攪拌后的入模溫度控制在2C5C。原材料投料前用熱水沖洗攪拌機(jī)預(yù)熱，清除骨料中的冰雪及凍塊，攪拌時(shí)間比常溫下延長，不少于3min，澆筑混凝土?xí)r清除模板上的冰雪。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)三天自熱條件養(yǎng)護(hù)與冰箱負(fù)溫條件(-15C、-20C),給出了施工配合比。施工中根據(jù)氣溫變化予以調(diào)整11月下旬平均氣溫-4C,每立方米混凝土水泥用量360kg,外加劑5.4

10、kg(水泥重量1.5%),12月份平均氣溫-7C，水泥用量增加為380kg，外加劑7.6kg(水泥重量2%)。澆筑混凝土?xí)r，在樓層北側(cè)與東西兩側(cè)用篷布圍擋，防止寒風(fēng)襲擊，避免降溫失水過快?；炷翝仓ㄆ胶螅S即鋪塑料薄膜保水保溫，終凝后再鋪草袋子保溫。邀請(qǐng)水泥供應(yīng)廠方派駐工地代表，為施工編制”硫鋁酸鹽水泥冬施技術(shù)要求”進(jìn)行技術(shù)咨詢指導(dǎo)。2.2結(jié)果分析硫鋁酸鹽水泥屬于快硬早強(qiáng)水泥，3d可確定強(qiáng)度。冬季施工前實(shí)驗(yàn)室按試配的配合比制作150mnK150mnK150mm的3d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)立方體試塊，與施工時(shí)留置的同規(guī)格的立方體3d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊經(jīng)測(cè)定強(qiáng)度均達(dá)到或超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。施工中對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)，12月份混凝土澆筑后，7d8d的同條件養(yǎng)護(hù)試塊與用回彈儀實(shí)測(cè)構(gòu)件，其強(qiáng)度均能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度60%左右。2000年3月下旬復(fù)工前(平均氣溫4C),對(duì)A、B、C各區(qū)混凝土進(jìn)行全面回彈測(cè)定，均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。3結(jié)語混凝土在冬季施工時(shí)，極易產(chǎn)生系統(tǒng)通病，在施工過程中，從材料的選用、混合料的拌制、運(yùn)輸澆筑至養(yǎng)護(hù)，每一道環(huán)節(jié)都必須引起足夠的重視，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)從而確保混凝土工程的整體質(zhì)量。本文中的工程