云南金昆防水分享冬季混凝土施工的一般原理

混凝土拌合物澆筑后之所以逐漸凝結和硬化，直至獲得最終強度，是由于水泥水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關外，主要是隨著溫度的高低而變化的。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長液較快；而當溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結冰，逐漸由液相（水）變成固相（冰）。這時參與水泥水化作用的水減少了。因此，水化作用減慢，強度增長相應較慢。溫度繼續下降，當存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全液相變為固相時，水泥水化作用基本停止，此時強度就不在增長。

水變成冰后，體積約增大9%，同時產生約2500 kg/平方厘米的膨脹應力。這個應力值常常大于水泥石內部形成的初期強度值，使混凝土收到不同程度的破壞（即早起受凍破壞）而降低強度。此外，當水變成冰后，還會在骨料和鋼筋表面上產生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力，從而影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化后，又會在混凝土內部形成各種空隙，而降低混凝土的密實性及耐久性。

由此可見，在冬季混凝土施工中，水的形態變化是影響混凝土強度增長的關鍵，國內外許多學者對水在混凝土中的形態進行大量的試驗。研究結果表明，新澆筑混凝土在凍結前有一段預養期，可以增加其內部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。試驗研究還表明，混凝土受凍前預養期愈長，強度損失愈小。

由此可見，在冬季混凝土施工中，水的形態變化是影響混凝土強度增長的關鍵，國內外許多學者對水在混凝土中的形態進行大量的試驗。研究結果表明，新澆筑混凝土在凍結前有一段預養期，可以增加其內部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。試驗研究還表明，混凝土受凍前預養期愈長，強度損失愈小。

混凝土化凍后（即處在正常溫度條件下）繼續養護，其強度還會增長，不過增長的幅度大小不一。對于預養期長，獲得初期強度較高（如達到R28的35%）的混凝土受凍后，后期強度幾乎沒有損失。而對于安全預養期短，獲得初期強度比較低的混凝土受凍后，后期強度都有不用程度的隨時。由此可見，混凝土凍結前，要使其在正常溫度下有一段預養期，以加速水泥的水化作用，使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度，一般稱臨界強度，即可達到預期效果。對于臨界強度，各國規定取值不等，我國規定為不得低于設計強度等級的30%，也不得低于35千克每平方厘米。

混凝土凍害的危害：

1）降低混凝土強度

2）造成混凝土裂縫

3）混凝土中鋼筋的銹蝕

4）降低混凝土耐久性能

施工前的準備工作

（1）混凝土澆筑前應清除模板和鋼筋上的冰雪及垃圾，尤其是新老混凝土交接處（如梁柱交接處），但不得用水沖洗。

（2）澆筑前應準備好混凝土覆蓋用保溫材料，如塑料薄膜、彩條布、棉氈和草簾等，做好相應的防凍保溫措施。并采取必要的擋風、封閉措施，以提高保溫效果。

（3）不得在凍土層上進行混凝土澆筑，澆筑前，必須設法升溫使凍土消融?；炷两娱稌r，應預熱舊槎，澆筑后加強保溫，防止接槎受凍。

（4）如果混凝土的坍落度過小，不能滿足施工要求時，可在混凝土公司技術人員的指導下，使用外加劑調整，嚴禁用加水的辦法調整混凝土坍落度。

· 混凝土澆筑

（1）為保證混凝土的澆筑質量，防止溫度發生變化影響質量，混凝土運至施工單位澆筑地點后應盡快澆筑，宜在90min內卸料；采用翻斗車運輸時，宜在60min內卸料。

（2）冬施期間泵車潤管水不得放入模板內；潤管用過的砂漿也不得放入模板內，更不準集中澆筑在構件結構內。

（3）在澆筑過程中，施工單位應隨時觀察混凝土拌合物的均勻性和稠度變化。當澆筑現場發現混凝土坍落度與要求發生變化時，應及時與混凝土公司聯系，以便及時進行調整。進入澆筑現場的混凝土嚴禁隨意加水，更應杜絕邊加水邊泵送澆筑的行為發生。

（4）當樓板、梁、墻、柱一起澆筑時，先澆筑墻柱、混凝土沉實后，再澆筑梁和樓板。澆筑墻、柱等較高構件時，一次澆筑高度以混凝土不離析為準，一般每層不超過500mm，搗平后再澆筑上層，澆筑時更注意振搗到位，使混凝土充滿試模，不在顯著下沉，無明顯氣泡排出。

（5）分層澆注厚大的整體式結構混凝土時，已澆注層的混凝土溫度在未被上一層混凝土覆蓋前不應低于2℃。采用加熱養護時，養護前的溫度不得低于2℃。

（6）混凝土的入模溫度不得低于5℃，澆注后，對混凝土結構易凍部位，必須加強保溫以防凍害。

· 適時合理的抹壓

（1）冬期混凝土初凝時間一般為8~12小時，終凝為12~16小時。因此應適當把握好抹面時機，并在初凝前（用手輕按表面可留下指痕）進行二次抹面，可以減少表面裂縫?；炷翂Α⒅冗吥５牟鹉r間應適當延長，以避免表面發生脫皮等影響外觀質量。

（2）混凝土初凝前用刮尺趕平，用木抹子第—次抹面，初凝后到終凝前用鐵抹子碾壓表面數遍，將表面不均勻、不規則裂縫閉合，最后用收光抹子第二次抹面，閉合收水裂縫，隨后立即在混凝土表面覆蓋塑料薄膜，使混凝土內蒸發的游離水積在混凝土表面進行保溫養護，在薄膜上再蓋草簾子。

混凝土的養護

（1）混凝土經過相關施工工藝處理后，應及時覆蓋塑料薄膜并加蓋草簾、棉氈等保溫養護，以保證混凝土初凝前不受凍。根據施工工程部位及氣溫情況，可參照以下方法進行覆蓋：當氣溫在0℃~5℃時，蓋一層棉氈或草簾和一層塑料薄膜；當氣溫在-5℃~0℃時，蓋兩層棉氈或草簾和一層塑料薄膜；當氣溫在-10℃~-5℃時，蓋三層棉氈或草簾和一層塑料薄膜；當氣溫低于-10℃時，蓋四層棉氈或草簾和一層塑料薄膜，低于-15℃時應采用加溫和其他材料（如巖棉、苯板等）進行保溫，其保溫層厚度，材質應根據計算確定。

（2）養護初期，派專人負責測溫并詳細記錄整個養護期的溫度變化，每晝夜最少四次測量混凝土和環境溫度以便發現問題及時采取措施補救。

（3）在模板外部保溫時，除基礎可隨澆筑隨保溫外，其它結構須在設置保溫材料后方可澆筑混凝土。鋼模表面可先掛草簾、麻袋等保溫材料并扎牢然后再澆筑混凝土。

（4）混凝土終凝后應立即進行覆蓋保溫養護，按國家標準要求養護時間不得少于14天，若早期養護不到位，其28天強度將受很大影響。

（5）拆模后的混凝土也應及時覆蓋保溫材料，以防混凝土表面溫度驟降而產生裂縫。

· 模板牢固，適時加荷、拆模

（1）拆模時混凝土必須達到規定的拆模強度，過早拆模、承重會導致混凝土表面撕裂產生裂縫等質量問題。在混凝土未達到1.2MPa前，不準在幼齡混凝土上面踩踏、支模和加荷。不要過早在樓板上進行施工作業或堆放重物，以減少或避免結構產生收縮變形裂縫。

（2）混凝土拆模時要注意拆模式時間及順序，特別對于梁、墻板等結構應適當延長拆模時間，拆模后應繼續進行養護。

（3）模板和保溫層，應在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。未冷卻的混凝土有較高的脆性，所以結構在冷卻前不得遭受沖擊或動力荷載的作用。當混凝土與外界溫差大于20℃時，拆模后的混凝土表面，應臨時覆蓋，使其緩慢冷卻。

（4）根據同條件養護的試塊強度決定拆模時間。