高寒地区混凝土冬季施工工法

冬季高寒地区混凝土施工技术与方案选择

高寒地区冬季混凝土施工一直是工程建设的难点。为提高工程质量，节约资本，加强冬季高寒地区混凝土施工技术研究有较大意义。本文分析比较了高寒地区混凝土施工方法，为冬季混凝土施工提供理论依据。

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1 冬季混凝土施工概述

根据建筑工程施工相关规程，室外平均气温连续5天稳定低于5℃时即进入冬季施工状态；当其温度连续5天稳定高于5℃即解除冬期施工。我国部分地区冬季时间长，气温较低，每年冬季施工时间约达到5个多月（即每年10月至新一年3月中下旬）。这样严寒的气候加大了建筑施工的难度，为了保证工程质量，提高工作效率及经济效益，我们因对高寒地区冬季混凝土施工方法进行相关研究。

国内外混凝土施工的相关理论与实践表明，当环境温度低于4℃时，需要采取相应的保温防冻措施，避免早期受冻，保证混凝土外露面与环境气温保持较小温差，这样也能取得较好的施工结果。我国水工混凝土施工规范规定大体积混凝土受冻临界强度不低于7.0MPa，钢筋混凝土和非大体积混凝土则不小于设计强度的85%。为达到规范要求，目前应用较多的是“成熟度”法，根据强度、温度和时间的关系，推算冬季施工时的混凝土强度，并了解负温情况下混凝土生长情况。

2 冬季混凝土施工方法

一般来说，混凝土冬季施工方法主要有以下几种：

2.1 提高养护温度。该方法适宜的环境温度为0～-25℃时，可通过提高混凝土养护温度，来保证混凝土在正温下硬化。这类施工技术具体的做法主要有：暖棚法、电加热法、蒸汽法等。

2.2 投加防冻剂。此方法一般的做法是负温养护法，即是在拌合料中加入防冻剂，利用防冻剂的性能保证混凝土在负温情况下硬化，并在相应规定的时间内达到强度要求，适宜的环境温度为-15℃。该方法应用较为广泛，可以与其他方法配合使用，目前常用较多的有单抗冻剂如氧化钙、氯化钠等和复合抗冻剂。

2.3 提高混凝土入模前温度。此类方法较为简单，应用的也较多，一般有：蓄热法（适宜温度为-5℃）、综合蓄热法（适宜温度为-15℃）、广义综合蓄热法（适宜温度为-25℃）。蓄热法较多应用在大体积混凝土施工中，其主要原理是利用拌合料的热量和水化热，在散热面覆盖相应的保温材料，降低混凝土的冷却速度，达到正温硬化的效果。综合蓄热法施工应选用一定的早强剂或防冻剂。这两种方法在《建筑工程冬季施工规程）（JGJl04-97）已有明确的规定。对于广义综

高寒地区混凝土冬季施工工法

在高寒地区，冬季的气温低，且存在较长的寒冷季节。这对混凝土施工带来了一定的挑战，因为混凝土在低温下易受损，会导致质量下降或施工延迟。为了解决这些问题，需要采取适当的工法和措施来保证混凝土工程的质量和进度。以下将介绍一些适用于高寒地区混凝土冬季施工的工法。

1. 温控混凝土施工

温控混凝土施工是一种常用的工法，通过加热混凝土原材料、保温模板、水、混凝土等方式来控制混凝土的温度。在施工前，可以使用加热袋将混凝土原材料进行预热，以提高施工时的温度。同时，在搅拌之前，可以将水预先加热。施工时，可以使用保温模板覆盖在混凝土上方，以减少混凝土的散热，保持较高的温度。

2. 防冻剂的使用

防冻剂是一种可以降低混凝土凝结温度，防止冻结的化学添加剂。在高寒地区的冬季施工中，可以通过添加适量的防冻剂来降低混凝土的凝结温度，使混凝土能在低温条件下正常凝结和固化。防冻剂的使用需要遵循相关的标准和规范，并进行适当的试验和测试，以确保施工质量和安全。

3. 保温材料的应用

在混凝土施工中，可以使用各种保温材料来增加混凝土的保温性能。常见的保温材料包括聚苯板、岩棉板、泡沫混凝土、聚氨酯喷涂等。这些保温材料可以覆盖在混凝土表面或夹层中，起到隔热保温的作用，防止混凝土过早失去热量，从而延缓混凝土的冷却速度，促进混凝土的凝结和固化。

4. 设备加热和保温

在高寒地区的冬季施工中，可以使用加热设备对施工现场进行加热。例如，可以使用加热器对混凝土搅拌设备、输送设备和施工现场进行加热，以提高施工材料的温度和施工环境的温度。此外，还可以使用保温棚等设施对施工现场进行保温，减少热量损失，保持较高的温度。

5. 施工时间的选择 在高寒地区的冬季施工中，应根据当地的气温和天气条件选择合适的施工时间。一般来说，气温在-5℃以上、并且天气晴朗、无降雪等情况下，适合进行混凝土施工。在气温过低或有降雪的情况下，应暂停施工以防止质量问题的发生。

冬季施工混凝土要求

冬期施工对预拌混凝土的技术质量要求

1、材料要求

1.1

普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ 53、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ 52的规定。

1.2拌制混凝土应使用饮用水，或是符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》规定的水源。

1.3保证混凝土可泵性，一般10S时的相对压力泌水率S10不超过40%。

1.4拌和物所用的骨料等必须符合冬季施工的各项要求，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。水温控制在60～70℃，水泥不得直接加热，使用前宜运入暖棚内存放。

1.5水泥要采用普通硅酸盐或硅酸盐水泥，水泥强度等级不低于P.O42.5，砂中含泥量≤3%，泥块含量≤1%，石中的含泥量≤1%，泥块含量≤0.5%。水泥不得与80℃以上的水直接接触。

1.6水泥、早强防冻剂等原材料应有出厂质量证明书等质量证明文件，并要有复试试验报告。

1.7为减少冻害，尽量降低砼中水的用量，每立方中水泥的含量不得低于300Kg，水灰比小于0.6。 1.8砼运到现场后的不低于15℃，如发现砼温度过低或已遭冻结，则作为废品退回搅拌站。

2、预拌混凝土技术要求

2.1

搅拌砼时，骨料中不得带有冰、雪及冻团。

2.2拌制掺用防冻剂的砼，当防冻剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入；当防冻剂为液体时，应先配制成规定浓度溶液，然后再根据使用要求，用规定浓度溶液再配制成施工溶液。各溶液应分别置于明显标志的容器内，不得混淆，每班使用的外加剂溶液应一次配成。

2.3砼的搅拌时间比常温延长50%。

2.4砼的运输过程中的热量损失不能降低的过快，要求每小时不能超过4～5℃，同时运输到工地时，砼出罐车时温度不低于15℃。

混凝土冬季施工技术与管理措施

1 混凝土冬季施工技术措施

1.1 混凝土冬季施工条件

我国行业标准《建筑工程冬期施工规程》JGJ104- 97规定当室外日平均气温连续五天稳定低于5 ℃，即满足冬期施工条件。工程进入冬施阶段，水泥混凝土工程应相应采取冬季施工措施。

1.2 混凝土受冻害损伤的原理

国内外对混凝土冬季施工理论和方法的探索研究认为，混凝土受冻害损伤可以分为两种情况：(1)剥落脱皮是由于冻融引起的混凝土表面材料的损伤；(2)内部损伤是表面没有可见效应而在混凝土内部产生的损害，它导致混凝土性质改变(如动弹性模量降低)。至于新拌混凝土受冻害损伤后则会导致混凝土冻胀破坏。水泥的水化作用是混凝土拌和物能凝结硬化，并最终获得强度的关键。而水泥的水化作用的速度是随着温度的升高而加快的。当温度降低到O℃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，水化作用减慢，强度增长相应减慢。当混凝土中的水完全结冰后，水化作用停止，强度也就不再增长。同时，水结冰后体积约增大9％，产生冰胀应力，这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期应力值；此外，水结冰后，还会在骨料和钢筋表面产生冰凌，削弱水泥浆和骨料及钢筋的粘结力；冰凌融化后，又会在混凝土内部形成空隙，所有这些因素都将导致混凝土强度以及耐久性能的降低。因此，在混凝土冬季施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键，新浇混凝土在冻结前若有一段预养期，可以增加内部液相，减少固相，加速水化作用。混凝土受冻前预养期长，获得初期强度较高，则化冻后继续养护，强度还会增长，后期强度几乎没有损失；反之，后期强度会有不同程度的损失。混凝土冻结前，要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，使混凝土获得不遭受冻害的最低强度，一般成为临界强度。《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104—1997)规定，普通混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时，临界强度不低于设计的混凝土强度标准值的30％，掺用防冻剂的混凝土，当室外最低气温不低于一15℃时不得小于4.0 N/mm2。 1.3 冬季施工应解决的问题