冬季混凝土施工措施优化选用

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：当日平均气温在5℃以下或最低温度在-3℃以下时，混凝土施工必须采取冬季施工措施，要求混凝土在强度达到设计强度50%以前不遭受冻结。通常当气温在-5～5℃之间时，加相当水泥重量2%的氯化钙，即可解决冬季混凝土的施工问题。蓄热法是一种最简单、最经济的冬季施工法，尤其是对大体积混凝土更为有效。

混凝土凝固过程与周围的温度和湿度有密切关系，温度愈低，水化和凝固的速度就愈慢，当温度接近0℃时，水化作用几乎停止；当温度在0℃以下时，混凝土内的水分结冰，水化作用完全停止。当温度升高、冰冻融化后，水化作用恢复。但混凝土受冻越早，其强度发展越慢，后期强度损失也越大。如果混凝土在浇筑后3～6h遭受冻结，则强度至少降低50%以上，且难以挽回。如果在2～3d 内遭受冻结，强度降低约15%～20%。当混凝土强度达到设计强度50%以上（在常温下养护3～5d）再受冻时，就对它的强度没有太大的影响，只是强度增长比较慢，待开冻以后仍能继续上升，达到不受冻时的强度。当日平均气温在5℃以下或最低温度在-3℃以下时，混凝土施工必须采取冬季施工措施，要求混凝土在强度达到设计强度50%以前不遭受冻结。

冬季施工的措施就是用人工保温、加热或加速凝固等方法，使浇筑的混凝土尚未达到一定强度以前不受冻结。

1.调整配合比和掺外加剂

通过采用发热量较高的快凝水泥（大体积混凝土除外）、较低的水灰比、提高混凝土强度等级和掺氯化钙或氯化钠等措施，可以降低水分的冻结温度，提高混凝土的早期强度。通常当气温在-5～5℃之间时，加相当水泥重量2%的氯化钙，即可解决冬季混凝土的施工问题。

2.原材料加热法

原材料加热法就是对拌制混凝土的骨料和水进行预热，然后再加入拌和机内进行拌和。一般情况下，以对水加热最为简单，也容易控制，而且水的比热约为骨料的5 倍，加热效率也较高。在日平均气温为3～5℃以下时，可以只加热水拌和；当气温再低时，加热水还不能满足要求时，再加热干砂和石子。水泥只是在使用前一两天置于暖房内预热，且升温不宜过高，水泥绝对不可加热。

水的加热方法，小型工程可用大锅或烧水锅炉直接加热，大型工程宜用蒸气加热。水的加热温度不能超过60℃，而且要先将水和骨料拌和后再加入水泥，以免水泥产生 “假凝”（水温超过80℃时，水泥颗粒表面形成一层薄的硬壳，使混凝土和易性变差，而且后期强度低，这种现象叫做“假凝”）。

砂子加热的最高温度不能超过60℃，石子不能高于40℃。最简单的加热方法是把骨料堆放在钢板上用火烘炒，但效率低、热量损失大，加热不均匀，一般多用于小型工程。对大中型工程，常用蒸汽直接加热骨料，即直接将蒸汽通到需要加热的砂、石堆中，砂石堆表面要用帆布等盖好，防止热量损失。这种方法的优点是加热快，而且可以充分利用蒸汽中的热量；缺点是增加了砂石的含水量，而且含水不均匀，不易控制拌和时的加入量。

3.蓄热法

蓄热法是将浇筑好的混凝土在养护期间用保温材料加以覆盖，尽可能把混凝土在浇筑时所包含的热量和凝固过程中产生的水化热蓄积起来，以延缓混凝土的冷却速度，使混凝土在达到抗冻强度以前，始终保持正温。保温效果好，且价格便宜的保温材料有：草帘、锯末、稻草、炉渣、珍珠岩、麦秸等。蓄热法是一种最简单、最经济的冬季施工法，尤其是对大体积混凝土更为有效。实践证明，在日最低平均温度不低于-10℃，浇筑块表面率（表面积与体积比）小于5 时，采用蓄热法最为适宜。因此，在水利工程中得到了广泛的采用。

4.加热养护法

当使用蓄热法不能满足要求时，可以采用加热养护法。

（1）暖棚法。暖棚法就是利用保温材料搭成暖棚，把整个结构围护起来，并在暖棚内点燃炉火或装设暖气管，保证栅内有较高的温度。此法费工、费料、仅适用于天气寒冷，建筑物体积不大的场合。

（2）蒸汽加热法。利用蒸汽加热不仅能使新浇筑的混凝土得到较高的温度，而且还可以得到适当的湿度，促进水化作用，使混凝土构件硬化更快。这种方法也常用来养护混凝土预制构件。

以上所述几种方法，在严寒地区往往同时使用，如在用热水拌制混凝土的同时，掺入早强剂，并采用蒸汽养护，效果非常显著。

冬季混凝土施工措施优化选用

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