建筑工程冬季混凝土施工技术探讨
摘要：在建筑工程中，冬季气温低，常常给混凝土施工带来许多问题。我国气候条件的差异，尤其在北方冬季长达几个月的寒冷气候，给混凝土工程施工带来了很多困难。所以，在这种环境下进行施工时，一定要采取一些特殊的施工防护措施，以保证工程的正常施工。本文即详细阐述了建筑工程冬季混凝土施工技术的相关要点。
关键词：建筑工程；冬季；混凝土；浇筑；养护一、建筑工程冬季混凝土施工的基本原理（一）水的形态变化影响混凝土强度
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。
大量的研究表明：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。同时，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。
（二）温度影响水泥水化作用
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。一方面，如果当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；另一方面，当温度继续下降，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），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。
（三）水变成冰影响混凝土密实度和耐久性
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，这个力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，这样就可以使混凝土受到不同程度的破坏而降低强度。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。
二、建筑工程冬季混凝土施工技术措施
（一）混凝土配合比的调整
冬季混凝土施工的调整配合比方法，主要是针对在 0℃左右温度下混凝土施工的。在施工过程中，主要要做到以下几点 :
1、要选择适当品种的水泥
选择适当的水泥品种是提高混凝土抗冻的重要手段。根据笔者施工经验，应使用早强硅酸盐水泥。因此，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，效果比较明显。
2、合理降低水灰比
要根据施工工程的实际情况，合理降低水灰比，合理增水泥用量 ,从而增加水化热量，从而的达到缩短龄期强度的时间。
3、掺用引气剂
在保持混凝土配合比不变的情况下，为了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，我们可以加入引气剂后生成的气泡，相应地增力口水泥浆的体积。
（二）混凝土的拌制
1、混凝土原材料加热应优先采用加热水的方法，当加热水仍不能满足要求时，再对骨料进行加热。
2、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。水和骨料可根据工地具体情况选择加热方法，但骨料不得在钢板上灼炒。水泥应储存在暖棚内，不得直接加热。
3、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，用规定浓度溶液再配制成施工溶液。
各溶液要分别置于有明显标志的容器内，不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。
4、严格控制混凝土水灰比，由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。拌制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。
5、混凝土拌合物的出机温度不宜低于 10℃，入模温度不得低于5℃。
（三）混凝土运输和浇筑中应注意的问题
1、混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，装运拌合物的容器应有保温措施。
2、冬季施工运输混凝土拌合物，应使热量损失尽量减少，可采取如下措施：
（1）正确选择放置搅拌机的地点，尽量缩短运距，选择最佳的运输路线；（2）尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土的工作；（3）正确选择运输容器的形式、大小和保温材料。
3、冬季不得在强冻胀性地基上浇筑混凝土，在弱冻胀性地基土上浇筑时，基土应进行保温，以免遭冻。
4、与支座不做刚性连接的连接梁，应在长度不超过 20m 的段落上同时加热。多跨刚架的连接横梁，如刚架支柱的高度与横梁截面高度之比小于 15 时，则宜采取以下方法：梁的混凝土浇筑与加热应分段进行，段之间的间隔长度不应小于 1/8 梁的跨度，也不得小于 0.7m。间断处应在已浇筑的混凝土冷却至 15℃以下时，才可用混凝土填实并加热养护。
5、分层浇筑厚大的整体式结构时，已浇筑层的混凝土温度，在未被上一层混凝土覆盖前，不应低于计算规定温度，也不得低于 2℃。
6、预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前，浇灌部位的混凝土须经预热，并宜采用热的水泥浆、砂浆或混凝土，浇灌后在正温下养护到强度不低于 15N/mm2。
（四）冬季混凝土施工的养护方法
1、蓄热法
冬季混凝土施工如果温度是在 -10℃左右的情况下 , 而且如果结构比较厚大的工程中 , 最好是选择蓄热法进行施工。但是 , 在施工过程中 , 我们要重点做好以下几方面工作 :
（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，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，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
在施工过程中，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，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。在冬季混凝土施工中，蓄热法施工要求工艺比较简单，容易操作，而且成本也比较低，是比较理想的冬季混凝土施工方法。
2、外部加热法
外部加热法主要是适用于气温 -10℃以上 , 而构件并不厚大的工程。
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，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。在施工过程中，外部加热法主要有以下几种 :
（1）火炉加热
如果是在比较小的工地 , 可以选择火炉加热。但是我们要注意，虽然火炉加热操作比较简单，但是往往不能很大程度提高温度，而且比较干燥，同时放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，这在一定程度上会对工程的质量造成影响。
（2）蒸汽加热
此种加热方法也是比较容易控制，并且加热的温度是比较均匀的，可以使每部位的温度基本保持均衡，使混凝土在湿热条件下硬化。但是此种方法也有缺点，成本比较高，需专门的锅炉设备，且热量损失较大。
（3）电加热
在施工过程中，可以将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，通过这样使电能转变为热能，以达到提高混凝土的温度。虽然这种方法操作起来也比较简单，但是在电能紧张的情况下，很容易消耗电能，而且在施工操作过程中危险性比较大。
除了以上三种加热方面，还可以采用红外线加热法，以高温电力口热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。
3、抗冻外加剂法
抗冻外加剂法主要是运用在 -10℃以上温度环境下混凝土施工的 ,主要是对混凝土拌和物掺加有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂 , 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。
（五）冬季混凝土施工过程质量控制重点1、控制好水和骨料的加热温度，外加剂的质量和掺量，混凝土在出机时、浇筑后和硬化过程中的温度，混凝土温度降至 0℃时的强度。
2、控制好混凝土的入模温度，水和骨料及混凝土出机时的温度，每工作班至少测量四次。
3、温度测量的控制方法 : 全部测温孔、点均应编号，绘制布置图，测量结果要写入正式记录，测量读数时，应使视线和温度计的水银柱顶点保持在同一水平高度上，以避免视差。
结语
综上，冬期施工虽不经常发生，但如果发生时不提前做好准备和防范，会影响工程质量、进度，并且还会给工程质量带来隐患，因此，在工程即将进入冬季前做好防范、在施工期间做好控制是保证工程质量必须的措施，同时民用建筑工程冬季混凝土施工技术也是每一个作业人员应掌握的知识。
参考文献
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