現(xiàn)在由于時間緊，有許多工程需要在冬季施工，冬季水工混凝土的施工技術(shù)十分重要。冬季在混凝土的澆筑、運輸、養(yǎng)護等方面都是冬季施工應(yīng)注意的問題，本文就混凝土冬季施工常見質(zhì)量問題提出了預(yù)防措施。
混凝土受凍破壞原理
液態(tài)水凍結(jié)后，體積大約增大9%，同時產(chǎn)生2500kg/㎡的冰漲應(yīng)力，使砼受到不同程度的早期受凍破壞，以致減弱水凝漿與骨料和鋼筋的粘合力，從而降低砼的強度。此外，冰溶化后會在砼內(nèi)部形成空隙，降低其密實性和耐久性。因此，新澆砼在凍結(jié)前必須有一段養(yǎng)護期，采取防凍措施，增加其內(nèi)部液相，減少固相，加速水泥的水化作用，以促進砼盡快達到受凍臨界強度，避免早期受凍而遭到破壞。
混凝土冬季施工技術(shù)
1混凝土攪拌的方法
1.1調(diào)整配合比
主要適用于0°c左右環(huán)境下的混凝土施工。具體做法：
①選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的主要手段。應(yīng)使用早強硅酸鹽水泥。該類水泥水熱化較大，且在早期放出強度最高，一般3天抗壓強度大約相當(dāng)于普通硅水泥7天的強度。
②盡量降低水灰比（水灰比<0.6〕，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間。
③摻用引氣劑，在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應(yīng)的增加的水泥漿的體積，提高拌合物的流動性，改善其粘聚性和保水性，緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土抗凍性。
④摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時間，提高早期強度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和ms-f復(fù)合早強試水劑（摻水泥用量的5%）。
⑤選擇顆粒硬度高和縫隙小的集料，使其熱膨脹系數(shù)和周圍泥漿的系數(shù)相近。
1.2 蓄熱法
這種方法主要適用于環(huán)境溫度0°c左右，結(jié)構(gòu)比較厚重的工程。做法是：對原材料進行保溫、加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆筑以后，還儲備有相當(dāng)?shù)臒崃?，一般混凝土入倉溫度應(yīng)大于5°，以加快水泥水化，同時做好混凝土的保溫工作，以保證溫度降到0°以前混凝具有足夠的抗凍能力。
①砂石料儲備保溫：為避免入冬以后砂石料在料場或運輸過程中受凍，應(yīng)在入冬前準備砂石料進場，進場后及時用草袋以及棉氈或其他措施覆蓋，保證砂石料不受凍，溫度在5°以上，同時防止冰雪、凍塊進入攪拌機，造成混凝土溫度損失。
②混凝土拌合料加溫：采用蒸汽對砂石料和攪拌水加溫，攪合水加熱溫度根據(jù)混凝土拌合物溫度和計算控制但不大于80%，也可以采用深井水（常溫18度左右）適當(dāng)加熱作為攪合水用水：水泥外加劑在庫房或暖棚內(nèi)保溫，禁止對其進行直接加溫。攪拌站塔設(shè)暖棚保溫。
③各種混凝土運輸車、混凝土運輸泵以及管道在使用前用熱水清洗加溫；保證運輸過程順暢，混凝土泵安裝后加保溫；采暖棚，管道用土工布或棉氈包裹保溫，使用前后用熱水沖洗干凈，防止混凝土殘料在管道內(nèi)凍結(jié)，影響暢通。
1.3 外部加熱發(fā)
主要用于氣溫-10°以上，而構(gòu)件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。一是火爐加熱。一般在較小的工地使用，方法簡單，但室內(nèi)溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響質(zhì)量。二是蒸汽加熱，用蒸汽使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制，加熱溫度均勻。但因其專門的鍋爐設(shè)備，費用較高。且熱損失較大，勞動條件亦不理想。三是電加熱。將鋼筋作為電極，或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面，便能變?yōu)闊崮?，以提高混凝土的溫度。此法簡單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。四是紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器，對混凝土密封輻射加熱。
1.4 添加防凍劑
添加外加劑方法簡單，已在冬季施工中廣泛的采用。防凍劑在混凝土中的主要作用：
①提高早強度。摻入防凍劑后可在規(guī)定的施工環(huán)境溫度下，最大限度的提高早期強度。利用防凍劑中的早強，減少組分使混凝土早期強度盡快提高，當(dāng)混凝土的強度達到或超過臨界強度后，就不會發(fā)生凍害。
②防止混凝土受凍破壞。防凍劑中的有效組分之一是降低冰點的物質(zhì)。它的作用是使混凝土中的水分在盡可能低的溫度下結(jié)冰，防止因水分凍結(jié)而產(chǎn)生的凍脹應(yīng)力破壞混凝土結(jié)構(gòu)。它的另外一個作用是干擾冰晶的生長，使冰晶的生長發(fā)生變異，從而減少凍脹應(yīng)力，同時保持了一部分不結(jié)冰的水分，以保持水化反應(yīng)的進行。保證了在負溫度下混凝土強度的增長。因此，在-10°以上的氣溫中，對混凝土拌合物摻加一種能降低水冰點的化學(xué)劑，使混凝土在負溫度下仍能處于液相狀態(tài)，水化作用能繼續(xù)進行，從而使混凝土強度繼續(xù)增大。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復(fù)合抗凍劑。
2混凝土的運輸和澆筑
①混凝土攪拌場地應(yīng)靠近施工地點，減少材料運輸過程中的熱量損失，同時應(yīng)從形狀、大小、保溫等方面正確選擇運輸用的容器。
②混凝土澆筑前，應(yīng)清除模版和鋼筋上，特別是新老混凝土交接處的冰雪及垃圾。
③當(dāng)采用商品混凝土?xí)r，在澆筑前，應(yīng)了解商品混凝土中摻入抗凍劑的性能，并做好相應(yīng)的防凍保暖措施。
④分層澆筑混凝土?xí)r已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前，不應(yīng)低于計算的溫度，也不得低于2°c。
⑤重點工程或上部結(jié)構(gòu)要連續(xù)施工的工程，混凝土聽采取有效措施，以保證預(yù)期所要達到的強度。
⑥預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在進行孔道和立縫的灌漿前，澆筑部位的混凝土必須經(jīng)預(yù)熱，并采用熱的水泥漿、砂漿或混凝土，澆筑后在正常溫度下養(yǎng)護到強度不低于15mpa。
⑦現(xiàn)場應(yīng)留設(shè)同條件養(yǎng)護的混凝土試塊作為拆模依據(jù)。
3 混凝土的養(yǎng)護
①冬季澆筑的混凝土由正溫轉(zhuǎn)入負溫養(yǎng)護前，混凝土的抗壓強度不應(yīng)低于設(shè)計強度的40%，對于c10以下的混凝土不應(yīng)﹥5mpa。
②采用的保溫材料（草袋、麻袋），應(yīng)保持干燥。
③在模版外部保溫時，除基礎(chǔ)可隨澆筑保溫外，其它結(jié)構(gòu)必須在設(shè)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。保溫材料不應(yīng)直接覆蓋在剛澆筑的混凝土層面上，可先覆蓋塑料薄膜，上邊再覆蓋草簾或是麻袋或其他保溫材料。保溫材料的鋪設(shè)厚度為：一般情況下0°以上鋪設(shè)一層；0°以下鋪設(shè)2層或3層；大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實后應(yīng)立即覆蓋保溫，其保溫層厚度，材質(zhì)應(yīng)根據(jù)計算確定。
④拆模后的混凝土也應(yīng)及時覆蓋保溫材料，一放混凝土表面溫度驟降而產(chǎn)生裂縫。