时间：2013年08月19日 分类：推荐论文 次数：
摘 要：根据混凝土工程冬季施工的特点，阐述了混凝土工程冬季施工的一般原理及施工前需做好的各项准备工作，提出了混凝土工程冬季施工的方法及措施，最后论述了施工中易出现的质量问题及预防措施，为冬季温度较低时混凝土工程的施工提供一些借鉴。
关键词：建筑工程师论文范文,混凝土工程,冬季施工,施工措施,质量控制
0 引 言
混凝土是一种应用极其广泛的建筑材料，是构成建筑物主体的重要组成部分。由于混凝土的自身特点，施工环境和温度对其质量的影响较大。同时由于受工期制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。混凝土在冬季施工时，由于气温比较低，通常在0℃以下，水结成冰，水化作用逐渐停止，体积膨胀，促使混凝土结构松散破坏。凝固后混凝土的强度也达不到设计要求，将对工程实体质量产生严重影响。因此，采取适当的混凝土冬季施工技术措施是保证低温环境下混凝土浇筑质量的关键。
1 混凝土工程冬季施工的一般原理
混凝土浇筑后之所以能逐渐凝结和硬化，是由水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土组合材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也快;而当温度降至0℃时，存在于混凝土中的游离水有一部分开始结冰，逐渐由液相变为固相，这时水泥水化作用基本停止，强度也不再上升。温度继续下降，当混凝土中的水全部结成冰，由液相变为固相时，体积膨胀约9%，同时产生冰胀应力。这个应力值一般大于混凝土浇筑后内部形成的初期强度值，致使混凝土受到程度不同的早期破坏而降低强度。此外当水结成冰后会在骨料和钢筋表面产生颗粒较大的冰凌，这种冰凌会减弱水泥浆与骨料同钢筋的粘结力，也会影响混凝土的抗压强度。当气温回升冰融化后又会在混凝士内部留下众多的空隙和孔洞，降低混凝土的密实性和耐久性。由此可见在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度的关键因素。
2 混凝土工程冬季施工前的准备工作
(1)进入冬季施工前应组织专人编制冬季施工方案。要根据本工程的结构特点及工程所处地理位置，编制相应的冬季施工方案。方案的编制要保证工程质量，经济合理，所需的热源和材料有可靠的来源，施工方案的工期要与计划工期相符。施工方案中应体现施工程序，施工方法，现场布置，设备、材料、工具等供应计划，安全防火措施，测温制度和质量检查制度等。
(2)进入冬季施工前应组织相关人员进行培训学习，学习冬季施工方案并向班组进行技术交底，学习冬季施工的有关技术知识，重点学习防火知识，明确职责。
(3)混凝土原材料的验收。混凝土拌合时用的骨料不得含有冰雪、冻块、易冻裂的物质等杂质。采购的水泥运送到工程现场时需提供生产厂家的出厂合格证和质量检测试验报告。混凝土中各种原材料均应检验合格后方可投入使用。
(4)施工现场的准备。施工现场应在土方冻结前平整完毕，道路除通畅外还应有防止路面结冰打滑的具体方案。提前组织相关施工机具、外加剂、保温设备与材料等进场并按照规定位置摆放。生产给水系统应采取防冻措施，并由专人负责管理;生产排水系统系统应保持畅通，防止堵塞。
(5)及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作，防止遭受寒流、风雪和霜冻袭击。混凝土浇筑尽量安排在寒流前后温度较高的时间进行，小体积混凝土施工安排在白天进行，基底保护层土方开挖后应立即采取措施，并尽早浇筑混凝土。
3 混凝土工程冬季施工方法及措施
在实际工程中，要根据施工时的气温情况、工程结构状况、工期紧迫程度、水泥的品种、早强剂、减水剂、抗冻剂的性能、保温材料的性能及其热源的条件等来选择合理的施工方法。一般情况下，同样一个工程可以有多种方法和措施来保证工期和质量，但最佳方案必须满足工期短、造价低且质量有保证。目前混凝土冬季施工采取的措施主要有以下几种：
3.1 调整配合比方法
调整配合比法主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体措施有：①选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，使用早强硅酸盐水泥，水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3d抗压强度大约相当于普通水泥7d的强度，效果较明显。②尽量降低水灰比，稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到临界强度的时间。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，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠(掺水泥用量的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料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。
3.2 蓄热法
蓄热法主要用于气温在-10℃左右，结构比较厚大的工程。主要措施是：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，以使水泥水化放热较快，并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。
为了提高混凝土的出机口温度，应优先考虑拌和水加热，如不满足要求才考虑骨料加热;水泥不能直接加热。对拌和水加热时，水温不宜超过60℃ ，如超过60℃ ，应改变加料顺序：将骨料与水先拌和、然后再加入水泥，以免造成水泥假凝，影响混凝土质量。对砂石骨料加热一般是采用排管通热水或通蒸汽加热。骨料加热的最高温度不宜超过60℃。采用蒸汽加热时，粗骨料可直接加热，但不能影响混凝土的水灰比。
混凝土拌和前应用热水或蒸汽将拌和机冲洗，拌和时间应比一般季节延长50%左右。冬季的混凝土运输应尽可能减少转运次数，最好采取一次直接运送。运输设备要有可靠的防风措施，并尽可能加以保温。各种运输设备在工作结束时，必须立即用蒸汽或热水冲洗干净，恢复工作时要首先加热。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。
3.3 外部加热法
外部加热法主要用于气温-l0℃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，使混凝土处于常温条件下能正常硬化。其主要措施有：①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。大棚搭建的质量对火炉加热的效果有明显影响。同时要注意保持大棚内的湿度、温度及温差(理想温度为l3℃到17℃)，应防止加热温度过高导致混凝土收缩剧烈而出现纵向裂缝;防止火炉加热不均导致混凝土出现裂缝;大棚在养护期后不加热的状态下保留3天，防止拆大棚时混凝土温差过大出现裂缝。②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。③电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，使电能变为热能，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。④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。
3.4 掺抗冻外加剂
在-10℃~-15℃之间的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的外加剂，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。目前常用的有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。防冻剂法通常在不容易搭建暖棚的构件或部位应用比较广泛。选择防冻剂时要根据室外空气温度选择型号，推荐掺量不一定是最佳掺量，要根据试验确定。
3.5 综合法
综合法是同时采用任意的两种以上保温及防冻措施进行施工。应根据工程现场条件、结构类型特点及当地能源状况来确定方案，有以蓄热为主辅以早期防冻的蓄热综合法，有以加热为主辅以防冻，也有以防冻为主辅以蓄热等。最常用的综合法是内部蓄热法和蒸汽养护法配合使用。
4 混凝土工程冬季施工常见质量问题及措施
(1)混凝土表面起灰。所谓表面起灰是以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，粗骨料裸露为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，离析、泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。其预防措施有：严格控制水灰比，延长混凝土混合物搅拌时间，表面覆盖塑料薄膜保水。
(2)结晶腐蚀及混凝土表面返霜。混凝土硬化后，外加剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面。从而使混凝土表面的水分逐渐蒸干，此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。其预防措施有：①适当控制外加剂的用量。②外加剂充分溶解后适当延长搅拌时间。③混凝土浇灌后，立即在其表面覆盖1~2层薄膜塑料。
(3)钢筋的锈蚀与混凝土裂缝。由于钢筋的氧化锈蚀产生体积膨胀，致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝。其次，水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂。其预防措施有：①严格控制氯盐的掺入量。②限制定量的氯盐掺入时应充分溶解或搅拌均匀，以防止偏析引起局部钢筋锈蚀。③控制水泥质量和混凝土混合物水灰比，防止水分转移。
5 结 语
混凝土冬季施工在建筑工程中经常遇到，冬季施工技术的全面性、完善性、可实施性直接影响到工程质量。在进入冬季施工前应提前做好冬季施工的各项准备工作，根据本工程的特点编制切实可行、经济合理的冬季施工方案和技术措施，并做好详细的冬季施工技术交底，同时在施工过程中要全面落实冬季施工技术措施，精心组织管理，确保混凝土工程施工质量。
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