关于混凝土冬季施工的原理分析及施工方法

第一篇：关于混凝土冬季施工的原理分析及施工方法

关于混凝土冬季施工的原理分析及施工方法

我国北方地区冬季持续时间较长,由于受工期制约,许多工程的施工工序冬季施工是不可避免的,这就给工程建设带来许多困难,特别是对于混凝土来说,若施工时处理不当,即会产生冻害,造成质量事故。因此,对于混凝土冬季施工理论和方法的探索研究就显得格外重要。

一、混凝土冬季施工的概念

冬季施工起始日期应根据当地多年气温资料,在室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时,或最低气温降到0℃和0℃以下时,混凝土结构工程的施工,用常温方法施工,难以达到预期的目的,必须采用特殊的技术措施进行施工方能满足要求,称混凝土的冬季施工开始。

二、混凝土冬季施工受冻情况分析

1.原因分析。混凝土强度增长的速度和其最终强度取决于很多因素,其中硬化时的“温度”是诸多因素中主要因素之一,在一定范围内温度越高,其硬化的速度越快,温度低则硬化慢,当温度降低到0℃以下时,混凝土中的水即结成冰,水泥的水化作用也停止了,混凝土的强度不会再增长了。也就是说混凝土的强度来源于其本身的水化作用。而水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键因素。

新浇混凝土中的水,存在形式有三种,一部分是游离水(也称自由水),它充满在混凝土各种材料的颗粒孔隙之间;第二部分是物理结合水,这部分水是吸附在各种颗粒的表面和毛细管中的薄膜水;第三部分是与水泥颗粒起水化作用的水化水。而在负温下混凝土中能结冰的水,主要是游离水和物理结合水。

当温度接近0℃时, 混凝土硬化的很慢,当温度达到0℃时,由于水泥在水化时,产生了一定的水化热,混凝土中的水还不会立即结冰,当温度降低至-1至-1.5℃时,游离水开始结冰了,当温度接近-4℃时,混凝土中的物理结合水,也开始结冰了,当温度低于-4℃时,大量的水结成冰,使混凝土严重“脱水”,混凝土中水泥的水化作用完全停止,混凝土的强度停止增长。

混凝土在初凝和硬化初期遭受冰冻,不仅是水化作用停止,同时水变成冰时,其体积增大约9%,使混凝土内部产生了冻胀应力,破坏了尚未充分凝结好的水泥絮状结构。同时在骨料及钢筋表面,以及在与膜板接触的表面,都会形成颗料较大的冰凌,这些冰凌一方面会大大削弱了水泥与骨料及钢筋的黏结力,从而降低了混凝土密实度减小和耐久性降低。这些都会造成混凝土最终强度的损失,所以混凝土一经受冻,则不论其受冻时间的长短,它的损害程度都几乎是相同的。

2.混凝土受冻可有的三种情况:第一种是混凝土在初凝前后即遭受冻结。在这种情况下,混凝土本身尚无强度,水泥水化作用刚刚开始不久,混凝土中的水分大部分处于游离水状态,如此时混凝土遭受冻结,大量的游离水因结冰而体积膨胀较大,混凝土会变得很松散。这种受冻的混凝土虽再经正温下养护28天,其最终强度会降低50%以上,其抗冻性、不透水性及耐久性也会大大的降低,降低的程度主要取决于混凝土内部组织的破坏程度。第二种是混凝土在终凝后即遭受冻结,此时混凝土本身强度还很小,小于水结冰体积膨胀的松散应力,此种受冻结的混凝土解冻后,虽经正温浇水养护,但仍要部分损失其最终强度。由于此时混凝土中的水化水多了,游离水少了,所以其冻胀力也相应减小了。第三种是混凝土经过一定时间的养护,并已具有“一定的强度”以后再遭受冻结。此时,混凝土内部强度已足以抵抗由于混凝土内部剩余的水结冰而产生的松散力。因此,此种受冻的混凝土经正温浇水养护后,其最终强度并无损失。这“一定强度”即为混凝土可以受冻的“临界强度”。

由以上三种情况分析可见,混凝土受冻的“临界强度”是个非常重要的概念,它是指新浇的混凝土,在受冻前达到某一初期强度值,然后遭受冻结,但当恢复正温养护后,混凝土强度还能增长,并再经28天标养后,其后期强度可达到混凝土设计等级的95%以上。其受冻前的初期强度,我们称之谓混凝土允许受冻的“临界强度”。

三、混凝土冬季施工方法的选择

经研究认为,当环境温度降到4℃时,只要采用适当的施工方法和措施,设法使其在冻结前达到临界强度,避免新浇混凝土早期受冻,也会取得像在天暖施工时的效果。

从上述分析可以知道,在冬季混凝土施工中,主要解决三个问题:一是如何确定混凝土最短的养护龄期,二是如何防止混凝土早期冻害,三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。

在实际施工中,要根据环境变化、现场条件、工程结构类型、水泥品种、外加剂、保温材料性能、供热来源等实际情况,来选择合理的施工方法。一般来说,对于同一个工程,可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案,应当用最短的工期、最低的施工费用,来获得最优良的工程质量,也就是工期、费用、质量最佳化。目前,基本上采用以下4种方法。

1.调整配合比方法。主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法:①尽量降低水灰比,稍增水泥用量,从而增加水化热量,缩短达到龄期强度的时间。②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,应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大,且在早期放出强度最高,一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度,效果较明显。③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(掺用水泥用量的2%)和MS―F复合早强试水剂(掺水泥用量的5%)。④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。⑤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,改善其黏聚性及保水性,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。

2.蓄热法。主要用于气温-10℃左右,结构比较厚大的工程。做法是: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。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.外部加热法。主要用于气温-10℃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,使混凝土处于正温条件下能正常硬化。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。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。

4.抗冻外加剂。在-10℃以上的气温中,对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂,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。

上述4种冬季施工方法都有利有弊,其适用范围都受一定条件的制约。应根据施工的实际条件,采用一种或两种以上施工方法结合作用。□(编辑/穆杨)

第二篇：混凝土冬季施工措施 （定稿）

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，混凝土冬季施工措施。

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60oc。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。

冬季混凝土浇筑的防冻措施主要有蓄热法和暖棚法。蓄热法一般适用于气温在－10℃

以上，暖棚法适用于气温在一10℃以下。

蓄热法就是在混凝土浇筑块的外表面用导热性能低的材料进行保温，热源为预加到混凝土组成材料的热和水泥水化热。施工用的模板应为保温模板，浇筑完毕的混凝土顶面，要立即用保温材料覆盖，范文《混凝土冬季施工措施》。蓄热法实质上就是表面保温法，它和混凝土坝的表面保护，在形式上是一致的；但它们的目的和要求却是不同的。表面保护的目的是防止混凝土的表面裂缝，它要求混凝土的内表温差不超过允许标准。蓄热法的目的是防止混凝土的表层冻害，它要求混凝土表层温度不低于其正常凝固硬化的温度。

暖棚法就是在混凝土浇筑仓位上搭设暖棚，棚内通常用蒸汽排管或暖风机供热，使棚内温度保持在0～5℃左右。

暖棚主要由棚盖、支承结构和保温层的围护结构等组成。我们通常采用的型式有三种。

绑扎式暖棚是一种简易暖棚。用10×10cm的预制混凝土柱作支承，高3.5～4.om。棚盖采用圆木现场绑扎。保温层采用草帘、草垫及帆布等。棚顶的混凝土下料口设活动料口盖，并用麻袋片包草垫保温。

组装式暖棚，其棚盖采用单片钢桁架组装而成。因其跨度较大，支承结构可以设置在模板以外。棚顶同样须设混凝土下料口及活动料口盖。

装配式暖棚，主要包括钢桁架组合梁、定型保温支承结构、吊装结构及围护结构等部分。整个棚盖为一整体吊装单元。其主要优点是安装拆除方便。

综上所述，混凝土冬季施工根据不同的温度，采取不同的施工方法，使混凝土在冬季施工中，根据混凝土强度等级、结构厚度、施工季节和养护条件变化，来满足混凝土施工质量标准。

第三篇：混凝土冬季施工措施

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60oc。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。

冬季混凝土浇筑的防冻措施主要有蓄热法和暖棚法。蓄热法一般适用于气温在－10℃ 以上，暖棚法适用于气温在一10℃以下。

蓄热法就是在混凝土浇筑块的外表面用导热性能低的材料进行保温，热源为预加到混凝土组成材料的热和水泥水化热。施工用的模板应为保温模板，浇筑完毕的混凝土顶面，要立即用保温材料覆盖。蓄热法实质上就是表面保温法，它和混凝土坝的表面保护，在形式上是一致的；但它们的目的和要求却是不同的。表面保护的目的是防止混凝土的表面裂缝，它要求混凝土的内表温差不超过允许标准。蓄热法的目的是防止混凝土的表层冻害，它要求混凝土表层温度不低于其正常凝固硬化的温度。

暖棚法就是在混凝土浇筑仓位上搭设暖棚，棚内通常用蒸汽排管或暖风机供热，使棚内温度保持在0～5℃左右。

暖棚主要由棚盖、支承结构和保温层的围护结构等组成。我们通常采用的型式有三种。

绑扎式暖棚是一种简易暖棚。用10×10cm的预制混凝土柱作支承，高3.5～4.om。棚盖采用圆木现场绑扎。保温层采用草帘、草垫及帆布等。棚顶的混凝土下料口设活动料口盖，并用麻袋片包草垫保温。

组装式暖棚，其棚盖采用单片钢桁架组装而成。因其跨度较大，支承结构可以设置在模板以外。棚顶同样须设混凝土下料口及活动料口盖。

装配式暖棚，主要包括钢桁架组合梁、定型保温支承结构、吊装结构及围护结构等部分。整个棚盖为一整体吊装单元。其主要优点是安装拆除方便。

综上所述，混凝土冬季施工根据不同的温度，采取不同的施工方法，使混凝土在冬季施工中，根据混凝土强度等级、结构厚度、施工季节和养护条件变化，来满足混凝土施工质量标准。

第四篇：冬季混凝土施工保护措施

冬季混凝土施工保护措施

感谢贵单位选用我公司生产的混凝土产品。目前已进入冬季低温阶段，天气寒冷，混凝土如养护不当，极易受冻，可能出现裂缝、疏松、凝结时间过长等质量问题。为确保混凝土工程质量,我公司就在混凝土施工养护措施提出建议及要求：

1、尽量加快砼浇筑速度，减少热量散失，做到砼拌合物入模温度≥5℃。分层浇筑厚度大的整体式结构砼时，已浇筑层的砼温度在未被上一层砼覆盖前不应低于2℃。

2、尽量白天浇筑混凝土，夜晚停工。加强施工协调与管理，使工序流畅有序，避免砼运输车在施工现场停留时间过长，使砼一抵达现场可立即入模。

3、混凝土浇注前，应先清除模板、钢筋上的冰雪和污垢，对保温设施加强检查，发现问题及时解决。

4、当日平均气温连续5天降到5度以下，或最低温度降到0度以下时，混凝土工程施工必须有相应的技术措施（室外用塑料薄膜加草毡或毛毡覆盖），否则建议停止施工。

5、冬季混凝土凝结时间偏长，在地坪施工时，须掌握抹面时机，在初凝至终凝间搓抹1-2遍。当日平均气温低于5℃时，不得浇水养护。

远安兴城商品砼有限公司

2013年1月5日

第五篇：冬季混凝土施工养护

中铁二十四局集团神华准池铁路项目部

附件：冬季混凝土施工保护措施

冬季混凝土施工保护措施

冬季天气寒冷，混凝土如养护不当，极易受冻，可能出现裂缝、疏松、凝结时间过长等质量问题。为了确保混凝土质量符合设计规范要求，要求做好以下几点：

一、原材料方面

1、做好混凝土配合比调试工作，当混凝土掺用防冻剂（外加剂）时，其试配强度较设计强度提高一个等级。在钢筋混凝土中禁止掺用氯盐类防冻剂，以防止氯盐锈蚀钢筋。

2、所用骨料必须清洁，严禁含有冰雪等冻结块及易冻裂的矿物质，在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中，骨料不得混有活性材料，以免发生碱—骨料反应。

3、为减少冻害，冬期施工中，混凝土拌制应优先选用与水泥相融的高效减水剂，同时适量减少拌合水用量，控制坍落度。

4、砼搅拌机和砼泵、出灰斗和泵送管道以及钢筋模板用热水冲洗湿润。管道热损失较大时，管道要用双层麻袋保温。

5、混凝土原材料的加热：

水：在环境温度处于-5℃~5℃之间时，将水加热至40℃~60℃；环境温度处于-10℃~-5℃之间时，将水加热至40℃~80℃；拌合站设置加热用热水及蒸汽锅炉，并与储水箱相连，混凝土拌合时自储水箱直接抽水做为拌合用水，储水箱表面覆盖棉被以减少热量损失。

骨料：对合格骨料料仓，在料场四周设置暖棚并安装暖气管道及暖气片，采用蒸汽锅炉加热，保证温度5℃～10 ℃左右即可。

二、混凝土拌合1、提前在模拟冬期施工条件下进行混凝土试配，对3天、7天和28天强度进行比对，确定混凝土的配合比和外加剂的掺量，用以指导施工，并在施工中予以微调。冬施过程中，混凝土拌和站要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；

2、拌制混凝土的各项材料温度，应能满足拌和后混凝土所需温度，否则应考虑水加热或砂、碎石材料加温，混凝土拌合用水加热温度不宜高于80℃；砂石料温度不得高于60℃，水泥只保温不得加温。

3、搅拌混凝土时，骨料不得带有冰雪和冻结团块。加强混凝土配合比和坍落度控制。投料前，先用热水冲洗搅拌机10min，投料顺序先放骨料，再加水，拌合后，最后加水泥和掺外加剂，搅拌时间较常温时延长50%，直至混凝土拌合均匀为止，避免水泥遇到过热出现的假凝现象；

4、混凝土拌制设备宜设在气温不低于10℃的厂房或暖棚内。模板、钢筋、管道经过预热，表面温度达到5℃以上。

5、拌合站要比对预报气候仔细分析取保险值，分别按-5℃、-10℃和-15℃对防冻液试验，严格控制其掺量。

6、必须随时测量拌合水的温度，水温控制在50±10℃，保证水泥不与温度≥80℃的水直接接触。

三、混凝土浇筑

1、缩短混凝土运输时间，选择最佳路线和最佳时间，确保入模温度，混凝土运输车和输送泵应有保温措施，混凝土运输车外包裹保温罩减少散热，运输过程中以2～4r/min的转速转动，卸料前以常速再次搅拌，减少混凝土装卸次数。

2、尽量白天浇筑混凝土，夜晚停工。加强施工协调与管理，使工序流畅有序，避免砼运输车在施工现场停留时间过长，使砼一抵达现场可立即入模。

3、混凝土浇注前，应先清除模板、钢筋上的冰雪和污垢，对保温设施加强检查，发现问题及时解决。指派经过培训有工作经验的技术工人进行操作，定员定岗，确保混凝土质量。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，立即重新调整拌和料的加热温度。

4、在混凝土浇筑前，对入模温度进行量测。不满足要求的混凝土禁止浇筑，如气温过低，必要时应对入模温度进行验算。当环境气温低于0℃时，采用暖棚法将模板、钢筋加热至2℃以上。

5、尽量加快砼浇筑速度，减少热量散失，做到砼拌合物入模温度≥5℃。分层浇筑厚大的整体式结构砼时，已浇筑层的砼温度在未被上一层砼覆盖前不应低于2℃。

6、新、旧混凝土施工缝的处理。施工缝处的砂浆、松动石子或松弱混凝土必须凿除干净，并用水冲洗干净，但不得有积水。新混凝土在浇注前，宜在横向施工缝处先铺一层厚约15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。然后再继续浇注新层混凝土。施工缝处的新层混凝土要重点捣实。冬期施工接缝混凝土时，在新混凝土

浇注前对结合面进行加热使结合面有5℃以上的温度。浇注完成后，及时加热养护使混凝土结合面保持正温，直至达到浇注混凝土获得规定的抗冻强度。当旧混凝土面和外露钢筋暴露在冷空气中时，对新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋进行防寒保温。

四、混凝土养护

1、砼浇筑完毕找平抹面后，应立即用塑料薄膜及保温材料（如棉被、草毡）覆盖，应加强裸露砼表面的保温覆盖，对边、棱角部位的保温厚度应增大到面部位的2-3倍。在初凝至终凝间要搓抹1-2遍。当日平均气温低于5℃时，不得浇水养护。

2、采用蓄热法养护时，应做到随浇筑、随振捣、随覆盖，减少热量失散；保温、保湿材料必须紧密覆盖模板或砼表面，迎风面宜设置挡风设施，形成不透风的围护层；对细薄结构的棱角部分，应加强保温；结构上的孔洞应暂时封堵。

3、采用暖棚法加热养护混凝土，暖棚应坚固、不透风，靠内墙宜采用非易燃性材料，在暖棚中用明火加热时，须特别加强防火、防煤气中毒等措施；暖棚内宜保持不得低于5℃，且保持一定的湿度，当湿度不足时，应向混凝土面及模板上洒水，也可以在煤炉上烧水增加暖棚内湿度。

4、要加强混凝土工程的测温工作，项目部设立专职试验测温员一名，准备干湿温度计两支，普通温度计20支，测温员要及时对混凝土出罐及入模温度进行检查，每班至少检查4次，室外温度每日

3次：7：30、14：00、21：00，混凝土养护温度每日6次：0：00、4：00、8：00、12：00、16：00、21：00，现场测温员测温后必须填写混凝土测温记录，及时向技术负责人汇报，项目技术负责人根据测温情况决定是否采取适当保温保湿措施。

5、混凝土浇筑时应留取足够的同条件养护试件，当试件证明混凝土已达到要求的抗冻强度，且养护结构的模板和保温层在混凝土冷却至5℃以后方可拆模，当拆模后混凝土与环境温差大于20℃时混凝土应保温覆盖，使其缓慢冷却。尽量避免在寒流袭击、气温骤降时拆模。

6、28d龄期内的混凝土，在气温骤降前进行表面保护，平面初凝后砼、侧模拆除后砼要及时涂刷两遍养护剂，覆盖一层塑料布，并在塑料布上铺盖5cm厚棉被一层。浇筑面顶面保护至其恩骤降结束或上层混凝土开始浇筑前。