混凝土冬季施工的质量控制

混凝土冬季施工的质量控制

摘要：为确保混凝土工程的冬季施工正常进行，结合建筑工程冬季施工规程，就如何控制混凝土冬季施工的质量进行探讨，以供实际工程应用。

关键词：冬季施工;质量控制;过程控制

我国北方大多数地方都有较长的寒冷季节，根据建筑工程冬季施工规程规范中有关规定：当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时，即进入冬季施工。加上工期制约，越来越多的混凝土工程在冬季施工就不可避免。在低温寒冷的情况下浇注混凝土，必将遭受冻害，使水泥与砂石之间失掉凝聚力，导致混凝土的强度和耐久性大大降低，从而影响工程的使用寿命。因此混凝土在冬季施工时，本文就如何控制好混凝土冬季施工的质量做浅要探讨。1.好施工前的准备工作

1.1做人员培训

为了保证工程质量，在进入冬季施工前，对施工人员进行培训非常重要，因为混凝土冬季施工是在负温下进行作业，如果不能掌握混凝土冬季施工规律和施工方法，就极易造成工程质量事故。学习的重点是混凝土的冬季施工的基本理论和施工方法。同时要学习有关混凝土冬季施工的规范、标准等。

1.2搜集气象资料

是否进入冬季施工的界定因素就是日平均气温，所以必须提前搜集当地的冬季气象资料。了解当地的气温变化、低温持续时间、最低温度、冰冻期、最大风雪等资料，及时了解施工过程中未来一周或更长时间的天气变化情况，以便及时调整施工方案。

1.3施工技术文件的编制

因为冬季施工不同平常，在施工前必须编制好施工技术文件，作为冬季施工的技术指导文件，它应该包括施工方案，施工组织设计，技术措施，气温骤降、停电等应急方案。比如：⑴冬季施工的生产任务部署及进度安排；⑵施工材料的进场计划；⑶加热设备部署；⑷劳动力及施工人员培训计划；⑸工程质量的控制重点及难点；⑹各分项工程的施工工序、施工方法、施工技术措施；⑺安全施工的要点；⑻突发事件的应急方案。

1.4技术交底工作

为了避免操作人员违反冬季施工规律，造成人为工程质量事故，必须进行技术交底。技

术交底除了包括结构尺寸、技术要求、安全要求，还应重点对原材料的加热及加热温度、原材料及成品的检测、混凝土成品的养护工作等进行交底。

1.5 混凝土配合比的设计及原材料选择

混凝土配合比要提前在指定的试验室试配，并根据在-5℃、 -10℃、-15℃三种气温条件下，使用不同的配合比。冬季混凝土的配制，对原材料包括水泥、粗骨料、细骨料、水、外加剂等，应严格按照相关施工技术规范提出要求，并对原材料（特别是粗细骨料）料源进行实地考察，选择价格便宜质量合格的原材料。

1.6原材料复试检测

⑴水泥。水泥进场后首先检查水泥生产厂家提供的出厂合格证（其内容应包括水泥生产厂厂名、品种、出厂日期、出厂编号、数量）和试验报告（内容包括相应水泥标准规定的各项技术要求及试验结果，助磨剂、工业副产品石膏、混合材料的名称和掺合量，属旋窑或立窑生产。一般要求水泥厂在水泥发出7d内寄发除28d强度以外的各项试验结果，28d强度数值应要求在水泥发出32d内寄发）。检查水泥是否受潮变质，是否有结块等，然后在抽样进行检测。检测项目有水泥胶砂强度、细度、凝结时间、体积安定性、标准稠度用水量等。如果水泥存放时间超过3个月，应重新进行化验，按复验结果使用。

⑵粗细骨料。对于冬季到来前储存的砂石料，进场后应检测骨料的含泥量、泥块含量、颗粒级配、密度等。粗骨料还应检测压碎值、针片壮颗粒含量，最大粒径等。在混凝土拌制前要检查骨料的含水量，特别要检查料仓内粗细骨料的温度，是否有冻块、夹杂冰雪情况。对于掺氯盐等早强防冻剂的混凝土，还要对骨料进行碱活性检测。

⑶外加剂。所使用外加剂应有出厂合格证，现场自制的外加剂，质量要经检验。首先检查使用的外加剂应符合国家标准规定的技术性能指标。其次，检查各种外加剂的掺量，对引气剂在施工现场要经常有规律的间隔检查其掺气量是否符合技术要求；配制使用时是否充分溶解，检查含气量等。

⑷防冻剂。在配制防冻剂前，应检查测定防冻剂各组分的有效成分、水及不容物的含量。配制防冻剂时是否搅拌均匀，有否结晶和沉淀现象。复合剂溶液是否有沉淀悬浮物等存在，粉剂直接加入的防冻剂，是否有没经破碎潮湿结块存在。各种外加剂同时存在时，加入顺序时应符合要求。

拌合用水和活性矿物掺合料也必须要检测，工地试验室不能检测的项目要委托有能力有资质的检测机构检测。所有的原材料检测合格后方可使用，避免不合格材料用于工程中引起质量事故。

2.混凝土冬季施工方法的选择

⑴调整混凝土配合比法。其中包括：选择水泥；合理的水灰比；掺用引气剂；掺早强剂；选择颗粒硬度高和缝隙少的集料。该方法主要使用于在0℃左右的混凝土施工。此法工艺简单易于掌握，且增加费用较少。但是由于施工时水泥水化热、水泥含量相对增大，会导致混凝土开裂，在施工中要引起重视。

⑵蓄热法：蓄热法是利用加热原材料（水、砂、石）或混凝土（热拌混凝土）预加热的热量及水泥的水化热，在混凝土浇注后用适应的混凝土保温材料覆盖，防止热量散失过快。以此延缓混凝土的冷却速度，使混凝土在正温条件下增长强度从而达到预定的强度。该法工艺简单，冬季施工费用低，但混凝土达到要求的设计强度所需的养护时间较长。

⑶外部加热法：包括火炉加热法、蒸汽加热、电热法、红外线加热法。外部加热法适用于气温在零下10℃以上，且结构构件较小的工程。通过加热混凝土构件周边的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土在正温条件下能正常硬化。火炉加热方法简单，但会使新浇筑混凝土表面碳化，须做好通风和排烟工作。蒸汽加热法较易控制，加热温度均匀，但费用较高，热损失大。电热发简单方便，热损失少，易于控制，但费用高。红外线加热法技术要求高，控制难度大。

⑷抗冻外加剂法。此法主要适用零下10℃以上的天气，且浇注构件厚度大的工程，对混凝土拌合物掺加一种能降低水冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，使混凝土强度继续增长。该法简单方便，容易控制，费用低，但要注意使用不和抗冻剂起化学反应的水泥。

在实际施工中应根据工程大小、构件的结构尺寸、气温高低、原材料等情况选择当一种或几种相结合的施工方法。

3.混凝土施工过程控制

⑴原材料的加热

冬季施工中拌制混凝土用的原材料都应保持正温，一般都要对原材料进行适当加热，使混凝土达到要求的温度。加热原材料应优先考虑给拌合用水加热，因为水的热容量较大，加热也方便；再考虑砂、石子加热。水泥、外加剂、活性矿物掺合料不能加热，宜用暖棚保存。

水加热时，可用火炉烧水也可用蒸汽通入蓄水箱，使水升温，还可用电热管加热。单给水加热还不能使混凝土达到要求温度，应对砂石加热，一般是将蒸汽管直接插入砂石堆中通蒸汽加热，或在施工现场搭设暖棚，用暖棚内的热空气使砂石蓄热。如果用量不大，可将砂石放在架空的铁板上加热，但不能用火焰直接加热骨料。原材料的加热温度应根据其实际温

度和热工计算出的理论温度来确定，应比理论温度高5℃以上，但不得高于60℃。

⑵混凝土的搅拌

为了提高冬季施工混凝土的搅拌效果，混凝土搅拌前搅拌机应做预热处理，一般采用用热水冲洗搅拌机的方法，条件允许时，最好用保温材料包裹搅拌机或搭设暖棚。搅拌时应先加入砂石料和拌合水，搅拌，然后再加入水泥搅拌，不得将水泥和热水直接搅拌，防止水泥产生“假凝”现象，使混凝土和易性变差，降低后期强度。搅拌时间要比常温时延长一半。搅拌过程中，除了严格进行常温混凝土坍落度、配合比检查外，对冬季混凝土搅拌还应随时检查搅拌温度和混凝土出机温度（不能低于12℃）。

⑶混凝土的运输

混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度使浇筑工作不间断，并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度，其次混凝土运输时间要尽可能缩短，要减少装卸次数，运输混凝土的容器应有保温措施，尽量减少运输过程中的热损失，保证混凝土入模温度不低于5℃。易采用搅拌运输车运输，起运前用热水冲洗并将水排尽。运输道路要平坦，避免使混凝土因振动而离析、分层。

⑷混凝土的浇筑

混凝土浇筑前应对基底、模板、钢筋、预埋件、脚手架、及各项机具设备等进行检查，必须将模板、钢筋、预埋件上的冰雪、杂物、泥灰、油污清理干净。

施工接缝混凝土时，在新混凝土浇筑前应加热使接合面有5℃以上的温度，还要采取措施使混凝土接合面保持正温，直到新混凝土获得规定的抗冻强度。有金属预埋件和大径钢筋时，还应给预埋件和钢筋加热。浇筑时，应根据混凝土结构形状、钢筋布置、卸料方法及振动方法等情况，顺序分层进行，并应在下层混凝土初凝或能重塑前完成其上层的混凝土浇筑。

⑸混凝土的养护

冬季施工养护混凝土的方法，应根据当地气温、结构物类型和特点、施工进度要求以及能源等情况，通过经济比较和热工计算来确定。常用的方法有蓄热法、蒸汽加热法、暖棚法、电热法、外加剂法及红外线法等。

第一，覆盖保温法。它是指混凝土浇捣后，在表面用保温材料覆盖或利用水泥与水起水化作用所放出的热量以及原材料的预热，共同维持混凝土在冻结前达到要求强度的温度。常用保温材料有：草垫、草帘、油毡、麻袋、塑料布、帆布等，利用这些材料和透气材料做两三层覆盖，确保混凝土不受冻。

第二，加热养护法。它是指用外部热源对混凝土加热养护，通常有以下五种方法，一是

热水喷洒养护：就是利用热水（低于80℃）对已成型混凝土定期进行喷洒、养护，使混凝土达到较高的温度与湿度，促进混凝土强度增长；二是蒸汽养护：就是利用热蒸汽加热养护混凝土，使已成型混凝土得到较高的温度和湿度，促进水化凝固作用和混凝土强度的增长；三是暖棚法：就是在混凝土结构周围用保温材料搭成棚，并在棚内安设热风机、蒸汽热管等热源，使棚内温度保持在15℃~20℃以上。该方法只适应于小范围的混凝土，对于大中型混凝土养护费用较高，一般不采用；四是电热垫法：就是用一种特制的棉垫，棉垫中加入电阻丝，把这种类似于电热毯的垫子覆盖在混凝土的表面，根据气温情况，通入50V~110V的电源，以维持混凝土温度，促进混凝土快速固化、强化；五是电热极法：就是用钢筋或薄铁片作电极插入混凝土中或事前就预埋在混凝土中，通入50V~100V的电压，直接对混凝土加热，使其尽快达到抗冻强度。该法由于耗电量大，大体积混凝土比较少用。

⑹拆模

一般情况，冬季浇筑的混凝土在冬季期间不宜拆模，如果需要拆除模板，也要根据与结构同条件养护试件的试验结果来确定，在混凝土达到抗冻强度及拆模强度后方可进行。大体积混凝土绝对禁止在气温聚降时拆模，拆除模板后应对混凝土表面进行保温。对于加热养护的模板及保温层，应在停止养护后待混凝土冷却至5℃以后方可拆除。如果混凝土与外界温度差大于20℃，拆模后的混凝土表面应作临时覆盖，使混凝土缓慢降温。在拆除模板过程中，如发现混凝土有冻害现象，应暂停拆模，经处理后方可继续拆除，对已拆除模板的混凝土，应采用保温材料加以保护。

⑺混凝土质量检查

检查混凝土质量除应按国家现行标准规定留置试块外，尚须做下列检查：检查混凝土表面是否受冻、粘连、收缩裂缝，边角是否脱落，施工缝处有无受冻痕迹；检查同条件养护试块的养护条件是否与施工现场结构养护条件相一致；采用成熟度法检验混凝土强度时，应检查测温记录与计算公式要求是否相符，有无差错。

3.结束语

总之，为了避免冬季施工发生质量事故，减少经济损失，确保工期，应提前做好冬季施工的准备工作，根据国家规范规定，结合施工地区特定的气候条件以及工程施工中的实际情况，制订出详细的冬季施工组织方案；认真落实冬季施工措施，把好各个质量关，就一定能达到预期的质量要求。

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