住宅工程混凝土冬季施工技术与对策-建筑设计论文发表
住宅工程混凝土冬季施工技术与对策
张力 陈军明 王云
摘要：北方冬季的混凝土施工，由于气温较低，降到0℃以下，所以在材料、设备选择、施工方法等方面都需要一些特殊的技术手段，混凝土冬季施工的实质是在自然负温气候条件下采取防风、防干、保温防冻等措施尽量创造正温的养护环境，使混凝土凝结硬化。按《钢筋混凝土工程施工及验收规范》，根据当地多年气温资料，室外日平均气温5d稳定低于5℃时，混凝土工程即进入了冬季施工。本文主要研究冬季施工技术，研究冬季施工中采取的施工措施及保暖措施。
关键词：混凝土；冬季施工技术；
混凝土施工直接关系建筑物的寿命和使用安全，特别是住宅混凝土施工，更是关系到居民的生命财产安全，因此必须引起施工单位的特别重视。北方冬季的混凝土施工，由于气温较低，降到0℃以下，所以在材料、设备选择、施工方法等方面都需要一些特殊的技术手段，混凝土冬季施工的实质是在自然负温气候条件下采取防风、防干、保温防冻等措施尽量创造正温的养护环境，使混凝土凝结硬化。
一、住宅工程混凝土冬季施工的基本原理
冬季混凝土施工的问题主要是在负温作用下，内部水分冻结成冰，体积膨胀，产生的冻胀应力破坏了混凝土内部结构，使混凝土的物理、力学性能遭受到损害，引起混凝土的冻害。
冬季施工主要是防止混凝土在养护硬化期间遭受冻害，其抗压强度、抗拉强度、混凝土与钢筋的粘结强度、混凝土的密实性和耐久性等性能的损失，降低强度与防止措施。温度对混凝土强度增长有影响。混凝土的强度只有在正温养护条件下，才能持续不断增长，随着温度的升高，混凝土强度的增长速度加快。
冻害对混凝土强度有影响。混凝土遭受冻害，强度停止增长；正温条件恢复，解冻后的混凝土强度仍能继续增长，但强度则有明显降低。遭受冻害后，其内部产生大量微裂纹，将大大降低混凝土的强度、密实性和耐久性。混凝土早期遭受冻害，其抗压强度和抗拉强度均有不同程度的损失，钢筋与混凝土的粘结强度将有较大的损失，混凝土的抗渗性和耐久性都要降低。
二、冬季施工的主要技术措施
1、混凝土工程基本要求
冬季混凝土施工宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号不宜低于32.5，每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg，水灰比不应大于0.6，并加入早强剂。必要时应加入防冻剂（根据气温情况确定）。
为减少冻害，应将配合比中的用水量降到最低限度。办法是：控制坍落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。模板和保温层应在混凝土冷却到5℃后方可拆除。当混凝土与外界温差大于20℃时，拆模后的混凝土表面，应临时加以覆盖，使其缓慢冷却。未冷却的混凝土有较高的脆性，因此结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载的作用。
2、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。
3、混凝土的运输和浇筑
混凝土搅拌场地应该尽量靠近施工地点，以减少材料运输过程中的热量损失，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。
预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前，浇灌部位的混凝土必须经预热，并采用热的水泥浆，砂浆或混凝土，浇灌后在正温下养护到强度不低于15Mpa。
4、混凝土的养护
冬季浇筑混凝土，由正温转入负温养护前，混凝土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。
模板外部保温时，除基础可随浇筑随保温外，其它结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土。钢模表面可以先挂草帘，麻袋等保温材料并扎牢，然后再浇筑。
拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料，防止混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
三、混凝土冬季施工质量控制
1 技术控制
粗细骨料保温加热措施采用了表面覆盖塑料布和土工膜,并将其表面的冻结层、冰块等进行清除,保证骨料温度能够满足混凝土施工要求。采用加热水箱的方法进行拌合用水的升温,一般将水温控制在50℃左右。为了减少混凝土冻害,将配合比中的用水量降低至最低限度,采取的措施是严格控制坍落度,加入高效减水剂。
2 混凝土运输和浇筑保温加热措施
混凝土的运输过程是热量损失的关键阶段,对混凝土运输罐车外包裹保温材料,并尽量缩短运输时间和距离,减少热量的散失;混凝土浇筑前,保证良好的和易性并需现场测温,应保证入模温度不小于5℃;在混凝土浇筑时,尽量加快浇筑速度,防止热量散失过多,以便利用混凝土的水化热,加快混凝土强度的增加;分层进行浇筑时,严格控制混凝土浇筑的连续性,以防止出现冷缝影响工程质量。
3 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;在模板外部保温时,除基础可随浇筑保温外,其它结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土;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,上部再覆盖草袋、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1层; 0℃以下铺2~3层。
四、 混凝土冬季施工的管理措施
对现场测温工作统一安排部署,责任落实到人,成立混凝土冬季施工小组,加强人员组织和施工管理,确保混凝土冬季施工质量控制措施真正落实到位。具体措施有:①试验人员负责每天天气预报的收听和气象记录,掌握近期气温变化情况,并及时传达和汇报气象信息,以便及时采取措施应付气温骤变;②在施工中,安排专人定时测量日大气最高和最低温度时混凝土出机口和摊铺阶段的温度;③为了验证冬季混凝土强度的发展情况,要求每班制作一组同建筑物相同养护条件的试件。
五、具体工程实例分析
本工程为某居民楼建筑工程工程。框架结构、楼层五层、高度19.9米。该工程四层、五层及屋面部分主体工程按施工进度进入冬季施工，为保证工程的质量，制定了冬季施工的方案。
1、具体措施该工程混凝土采用搅拌站现场搅拌，混凝土中加入防冻剂1%，早强剂加入1‰，加入热水搅拌，保证将混凝土的入模温度控制在+15℃以上。混凝土中防冻剂等外加剂质量（有无沉淀及杂质等）和浓度由搅拌站控制。水泥为普通硅酸盐水泥，标号为42.5，混凝土标号增加一级。施工浇注混凝土前，清理模板和钢筋上的冰雪和污垢。浇注时要及时振捣，保证密实不留死角，保证混凝土能充分填满模板的各个角落。专职人员现场随浇注随取样制作试块，试块为100(mm)×100(mm)×100(mm)的立方体，监理工程师监督执行。试块的留置符合规范规定，结果达到设计要求。
2、测温与保温在整个工地上选取了3轴、9轴、13轴有代表性的位置，将测温孔编号，绘制出测温孔位置图，专人负责测温工作，按“测温安排表”进行测温工作。浇注混凝土完毕后的前三天每2小时测量一次，以后每昼夜测量4次，每次测量采取2:00、8:00、14:00、20:00四个时间点的大气环境的温度和混凝土的温度。加强测温管理，发现问题及时汇报，以便及时采取措施。
为实现保温，在现场建筑物四周搭设脚手架，在架体上封挡彩布条，用以挡风保温。用防火草帘对砌筑表面进行覆盖保温等。柱子采取以防火草帘子包裹和绑固的方法。
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