陈景川
（广西裕达工程有限公司，广西 来宾 546100）
混凝土是现代工程中最常见、最普通的一种建筑材料。它是用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而成。由于水泥是混凝土中不可或缺的原材料，且是一种水硬性胶凝材料，在5 ℃以下不能进行水化反应，所以在施工中会遇到一些问题。然而在建筑工程中避免不了冬季施工，冬季施工的特点是温度较低，尤其是在高寒地区，由于其寒冷的气候条件将直接影响混凝土工程施工质量、安全和进度。因此，冬季混凝土的施工质量控制就成为施工技术人员首要解决的问题。
1 混凝土冬季施工的基本原理
在冬季混凝土施工中，混凝土强度变化的主要因素是水的形态变化，而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，还会随着温度的高低而变化。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；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）。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。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。水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2 500 kg/cm2的冰胀应力，这个力值常常大于水泥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。
2 混凝土冬季施工的特点
（1）由于冬季施工条件及环境因素的不利影响，冬季是工程质量事故的多发季节，尤以混凝土工程居多。
（2）虽然工程是冬季施工，但是质量问题却大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。因此，混凝土冬季施工中质量事故的发生具有隐蔽性、滞后性。
（3）混凝土冬季施工的计划性和准备工作时间性强。混凝土质量事故的发生，通常是由于准备工作的时间短、技术要求复杂、仓促施工造成的。
3 混凝土冬季施工工艺
3.1 施工准备
（1）编制符合实际情况的冬季施工方案。
（2）施工前，组织技术员、资料员、试验员、质检员进行培训，认真学习冬施规程，严格按照规程、规范、方案组织冬期施工。
（3）根据冬季施工方案对施工中的原材料进行一定的储备，以免因天气情况影响材料进场，同时根据冬季施工方案对原材料质量进行严格控制。做好临时供水管道的保温防冻工作，做好冬季施工混凝土及掺外加剂的试配试验工作，提出施工配合比。
（4）根据气温情况、运输距离、材料加热方法和温度及混凝土入模温度，计算混凝土出机温度，然后根据出机温度对混凝土拌合物温度进行控制。
（5）计算所需的保温材料，并精心准备。
3.2 原材料的选用
（1）水泥：选取质量较好的硅酸盐水泥作为混凝土的主要原料，其强度等级应大于42.5级，且水泥用量不低于300 kg/m3。水泥使用前1～2 d置于暖房内预热，不能过早，同时注意保持水泥周围环境干燥。
（2）石子：粒径5～25 mm的碎石，含泥量为0.7%。泥块含量为0.2%。
（3）砂子：细度模数为2.5，含泥量为2.2%，泥块含量为0.6%。严格控制砂、石的含泥量，不能含有冰块、雪团以及易冻裂的物质。
（4）早强减水剂：混凝土中加入早强减水剂1‰～3‰（根据实际温度和实验配比），并对混凝土拌合物的坍落度等工作性能进行观察和抽检，严格控制坍落度。
3.3 混凝土的拌制
（1）混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点，以减少材料运输过程中的热量损失。
（2）混凝土搅拌站严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产，不得擅自修改配合比。
（3）冬季气温低，机械容易出现故障，影响施工质量和施工进度。每天开工前，必须对搅拌机各个部位进行检查，确保其处于正常状态。强制式搅拌机，夜间气温在0 ℃以下时，每天的第一灌料，经常有开不了门的现象，因此，每天在搅拌机开始工作前，可以注入一灌 50 ℃以上的热水，进行搅拌仓预热，在确定开门正常后，再进行混凝土搅拌。每天收工后，必须对搅拌机和上料斗进行清理，确保机内无残留混凝土、上料斗内无骨料，以防止夜间冻块，影响第二天施工。
（4）合理的投料顺序，能使混凝土获得良好的和易性，并使拌合物的温度均匀。冬季搅拌混凝土的合理投料顺序应与材料加热条件相适应，搅拌时，投料顺序为石→砂→水→水泥和掺合料→外加剂。
（5）生产期间，派专职人员负责骨料仓的下料，以清除砂石冻块，保证水灰比小于0.6；从拌和水中扣除由骨料及防冻剂溶液中带入的水份，严格控制粉煤灰最大取代值。
（6）搅拌站与气象单位保持密切联系，对预报气温仔细分析、获取保险值；分别按－5 ℃、－10 ℃和－l5 ℃对防冻剂试验，严格控制其掺量。
（7）必须随时测量拌和水的温度：水温控制在50±10 ℃，砂子温度控制在20～40 ℃，保证水泥不与温度≥80 ℃的水直接接触，保证混凝土的坍落度不超过200 mm。
3.4 混凝土的运输
混凝土拌合物出灌后，应及时运输至浇筑地点。在运输过程中，要注意防止混凝土热量的散失，混凝土运输过程是热损失的关键阶段，因此，混凝土运输工具的蓄热能力相当重要。可采取用棉布包裹混凝土罐车圆罐，防止混凝土热量散失。
3.5 混凝土的浇筑
（1）浇筑混凝土前，及时将模板上的冰、雪清理干净。当环境气温低于－10 ℃时，采用暖棚法将直径大于25 mm的钢筋加热至正温。
（2）在施工操作上，冬季施工混凝土应采用机械振捣，振捣时间应比常温时有所增加、振捣时不留死角，保证混凝土能充分填满模板的各个角落，尽可能提高混凝土的密实程度。分层浇筑混凝土时，已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前，不应低于计算的温度，也不得低于2 ℃。
（3）浇筑完成后，应采取措施使混凝土接合面继续保持正温，直至新浇筑混凝土获得规定的抗冻强度。
3.6 混凝土的养护与拆模
由于冬季气温较低，混凝土硬化时间较长，因此养护措施十分重要。正确的养护能避免混凝土产生不必要的温度（监测混凝土表面和内部温差不超过 25 ℃）收缩裂缝和受冻。混凝土的养护方法，应根据技术经济比较和规范中“冬期施工热工计算公式”计算确定。养护方法应根据现场的气温、结构物表面系数等多种因素，可选用蓄热法、蒸汽加热法、暖棚加热法或电加热法等方法，以确保混凝土结构物不受冻害。
拆模应尽量控制在白天，在大幅度降温时不宜拆模，模板和保温层在混凝土达到要求强度并冷却到5 ℃后方可拆除。混凝土与环境的温差不得大于15 ℃，当温度差在10 ℃以上但低于 15 ℃时，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施，如覆盖草袋及彩胶布。
4 结束语
综上所述，为了保证混凝土工程冬季施工质量，施工中必须要合理选择施工材料，优化混凝土配合比，采用科学的施工方法，严格施工管理，加强混凝土养护。
