寒冬不停工!混凝土冬季施工,这些“铁律”必须遵守!

日期:12-18  点击:339  属于:产品技术

一车冒着白色雾气的混凝土正缓缓注入模板,工人迅速覆盖上厚厚的保温层,这不是普通的施工画面,而是混凝土冬季施工的标准场景。

“混凝土一旦受冻,强度损失可能超过50%,这样的建筑你敢交付使用吗?”在北方冬季施工专项检查现场,一位工程监理专家严肃地说。

当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃,大部分地区便进入了冬期施工阶段。低温环境下,水分结冰膨胀产生微裂纹,会严重劣化混凝土性能,对工程质量构成潜在威胁。


01 寒冬考验,混凝土冬季施工的严峻现实

冬季混凝土施工面临的最直接挑战是水泥水化反应速率大幅降低。当环境温度低于5℃时,自由水由液态向固态转变,参与水化反应的水量锐减。

混凝土强度因此普遍偏低且增长缓慢。研究表明,当温度降至0℃以下,混凝土中的水开始结冰,体积膨胀约1.1倍。

这种膨胀应力远超过早期混凝土形成的抗压强度,从而产生大量微裂纹。早期受冻的混凝土,后期强度损失可达50%以上,这是任何工程都无法承受的质量风险。

02 冬季施工判定的科学依据

何时正式启动冬季施工方案?根据《建筑工程冬期施工规程》,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时,工程即进入冬期施工阶段。

具体到施工决策,当昼夜平均气温低于+5℃或最低气温低于-3℃时,就必须采取冬季混凝土施工措施。这一标准在我国各级住建部门的规范文件中得到统一执行,成为行业共识。

03 防冻临界强度:冬季施工的核心概念

防冻临界强度是决定混凝土抗冻能力的关键指标,指混凝土在冻结前必须达到的最低强度。达到这一强度后即使受冻,后期强度仍能恢复增长至设计值的95%以上。

按照规范要求,普通硅酸盐水泥配制的混凝土,受冻临界强度不应小于设计强度的30%;矿渣硅酸盐水泥配制的则不应小于40%。温度不低于-15℃时,临界强度不小于4.0MPa。

有抗渗要求的混凝土,其受冻临界强度应不小于设计强度的50%。这一要求保障了混凝土结构在冻融循环中的耐久性。

04 配合比优化:技术手段的应用

冬季混凝土配合比设计需科学调整。水胶比严格控制在0.55以下,胶凝材料用量不低于280kg/m³。

适量提高水泥用量有助于提升混凝土内部温度,研究表明每增加10kg/m³水泥,内部水化温度约上升1℃。需添加防冻剂或早强剂,掺量为水泥用量的1%-2%。

05 防冻剂技术:三乙醇胺的高效应用

在混凝土防冻剂中加入适量三乙醇胺,已成为重点工程的优选方案。这一技术特别适用于桥梁、水利、港口、交通、电力等对混凝土性能要求较高的重点工程。

三乙醇胺作为催化剂,能显著促进水泥早期水化反应,提高混凝土早期强度发展速率。在低温环境下,这一作用尤为关键,它能有效缩短混凝土达到防冻临界强度所需的时间,降低早期受冻风险。

复合防冻剂中,三乙醇胺通常与其他防冻组分协同作用,既降低液相冰点,又促进强度发展,实现多重防护效果。

06 原材料控制:从源头保证质量

冬季混凝土所用砂石骨料必须清洁,不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质。冻块在混凝土搅拌后融化过程中会吸收热量,导致混凝土温度骤降。

对水泥、骨料、砂应进行蓬布覆盖,避免受冻。拌和站需设立棚盖及热源,确保拌和棚温度不低于15℃。

水温控制同样关键,应设置预热水箱,使拌和水水温达到60℃。需注意,拌和用水温度不宜超过60℃,否则应调整加料顺序,先将骨料与水拌和,再加入水泥。

07 生产运输环节:保温保质的全过程控制

冬季混凝土搅拌时间应比常温延长30-60秒,确保拌合物均匀性。拌合物出机温度不宜低于10℃,入模温度不应低于5℃。

对于预拌混凝土或需远距离输送的情况,出机温度不宜低于15℃。运输过程中应尽量缩短运输时间,控制混凝土在60分钟内浇筑完毕。

气温低于-5℃时,混凝土运输车罐体应包裹保温罩,防止热量散失。浇筑前需清除模板和钢筋上的冰雪及杂物,但不得用水冲洗。

08 浇筑与保温:精细化施工操作

混凝土浇筑前,必须清除模板和钢筋上的冰雪及杂物,确保新旧混凝土交接处清洁。在浇筑基础混凝土时,不得在冻土层上进行,浇筑前必须使冻土消融。

同一建筑物的基槽应同时开挖,基底不留冻土层。浇筑现场应备好覆盖保温材料,如塑料薄膜、棉毡和草帘等。

梁板结构应做到边浇筑,边抹压,边覆盖。混凝土浇筑后应立即覆盖保温材料,根据气温变化调整覆盖层数。

09 养护测温:精准监控每一环节

冬季施工期间必须建立严格的测温制度。应系统测量大气温度、混凝土出罐温度、入模温度及内部温度。

养护初期,每昼夜最少测量四次混凝土和环境温度。大体积混凝土的浇筑温度,在温和地区不宜低于3℃;严寒地区不宜低于5℃。

模板和保温层应在混凝土达到要求强度,且表面温度冷却到5℃后再拆除。当混凝土表面温度与环境温度之差大于20℃时,拆模后应立即保温覆盖。

10 拆模与后期保护:循序渐进的工序安排

拆模时间应适当延长,避免因温度变化导致表面质量问题。冬期施工期间,当最低温度低于-15℃时,预拌混凝土企业不应供应商品混凝土。

环境温度低于-20℃时,不得对钢筋进行冷弯加工或焊接。混凝土强度未达到1.2MPa前,不得在混凝土上面踩踏、支模和加荷。

避免过早在楼板上进行施工作业或堆放重物,减少结构收缩变形裂缝的产生。


凌晨五点,工地温度计显示室外温度已降至-10℃,而覆盖了多层保温材料的混凝土内部温度仍保持在8℃以上。工程师小王正在记录测温数据,确保混凝土在达到临界强度前不受冻害。

在东北某大型桥梁工程现场,技术人员在防冻剂中特别添加了适量三乙醇胺即使在-15℃的低温下,混凝土依然在48小时内达到了防冻临界强度,为工程进度争取了宝贵时间。

混凝土冬季施工,实质上是与自然规律的精准博弈。从防冻临界强度的设定到三乙醇胺防冻剂的应用,从配合比设计到全过程温度监控,每一步都需要科学严谨的态度和精细化的管理。

无论是高楼大厦还是桥梁隧道,冬季施工的混凝土结构将承载数十年的安全责任。这份责任,始于对每一方混凝土的精心呵护,始于对每一条规范的严格执行。


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