孙传锐；
烟建集团有限公司； 山东烟台
摘要：北方地区有较长的寒冷季节，这些地区混凝土的冬季施工是必不可少的。从多年的施工实践认识到，当环境温度降至5℃再不回升连续5天以上时，只要采取适当的施工方法，选择好原材料和合理设计配合比，避免新施工的混凝土不要早期受冻，就会使工程有其它季节一样好的效果。本文就混凝土冬季施工的要求、混凝土冬季养护措施等方面进行探讨。
关键词：混凝土 冬季施工 养护
一、混凝土冬期施工要求
冬期混凝土施工的特点在于需采取必要的措施，以消除低温对混凝土硬化所产生的不利影响，保护混凝土在达到规定强度以前不受冻害。冬期施工工艺，应根据工程情况、施工要求以及外界气温条件，经过热工计算及经济比较确定。
1.1材料加热
要使新浇筑的混凝土在一定时间内达到所要求的强度，必须具备温度条件，而混凝土获得的热量，除了水泥的水化热以外，只能靠加热的办法取得。国内外一致的作法是，在混凝土搅拌过程中加热组成材料。组成材料加热的原则是：根据材料比热大小和加热方法的难易程度，应优先加热水，其次是砂石，水的热容量约为骨料的五倍；水泥不得加热但要保持正温，水泥加热不易均匀，过热的水泥遇水会导致水泥假凝。骨料中不得夹杂冰块以及其它杂质。水、骨料加热的温度不应过高，以免导致水泥出现假凝现象，所以对材料加热的温度必须进行热工计算并加以限制。
1.2水的加热有直接加热和间接加热两种办法
直接加热法使用铁桶、大锅或热水炉用燃料提高水的温度。此方法适用于施工场地狭窄、零星分散或没有蒸汽源的工程。间接加热是直接向贮水箱内通入蒸汽，提高水的温度；或在贮水箱内设置蒸汽加热器、电加热器、汽水热交换罐以提高水的温度。间接加热法安全、节省人力，但需要设备较多。
1.3 砂加热的三种方法。
烘烤法是用砖砌成火道，顶面覆盖钢板，在钢板上面烘炒砂子。此法设备简单、投资少，但加热不均匀、耗能量大、污染环境，对除去沙堆表面上的冻结层最有效。直接加热法又称湿热法，是在砂堆里插入蒸汽花管，直接向砂堆排放蒸汽，提高砂的温度。这种方法设备简单，加热迅速；但蒸汽会使砂的含水率有较大变化，必须及时注意调整混凝土的用水量。间接加热法又称干热法。是在砂堆中安放蒸汽排管，管内蒸汽间接加热砂子，提高砂的温度。间接加热法砂子的含水率变化小；但加热时间长，投资大、费用高。石子在通常情况下尽量不加热，当气温较低时，为提高拌和物，可根据情况，按砂的加热的方法加热。
1.4投料顺序与搅拌时间
冬期施工为了加强混凝土的搅拌效果，应选择强制式搅拌机。合理的投料顺序，可以使混凝土获得良好的和易性，拌和物的温度均匀，有利于混凝土强度的发展，又可以提高搅拌机的效率。一般是先投入骨料和加热的水，搅拌一定时间后，水温降低到40℃左右时，再投入水泥继续搅拌到规定的时间，要绝对防止水泥假凝。投料量在任何情况下不得超载，一定要与搅拌机的规格、容量相匹配，否则会影响拌和物的均匀性。搅拌时间是影响混凝土质量的重要因素之一。搅拌时间必须满足规定的最短时间。为满足各组成材料间的热平衡，可以适当延续搅拌时间。搅拌时间越短，拌和不均匀，混凝土的和易性和施工性能差，强度降低；搅拌时间越长，和易性也会降低，有时还会产生分层离析现象。
二、混凝土冬季施工养护措施
混凝土冬季养护方法分为三类：混凝土养护期间不加热的方法、混凝土养护期间加热的方法和综合方法。不加热的方法包括蓄热法、掺化学外加剂法：加热方法包括电极加热法、电器加热法、感应加热法、蒸汽加热法和暖棚法；综合方法即综合上述两类方法，如综合蓄热法，即在蓄热法基础上掺加外加剂(早强剂或防冻剂)或进行短时加热等综合措施。
从节约能源和降低冬期施工费用考虑，应优先选用不加热的施工方法或综合方法。
2.1 蓄热法。
水泥的水化作用，依赖于水的存在和保持一定的温度。在低温下进行得比较缓慢，如果温度降至4℃以下，水即开始膨胀。混凝土温度降至冰点(由于液相有一定碱度，冰点低于0℃)以下，不但由于体积膨胀而造成水泥颗粒结构的损坏，而且还会由于化合水冻结，新复合物将大为减少，造成强度、耐久性和抗渗性的降低。解冻后，虽能继续增长，但后期强度将受到一定损失，冻结时间越长，损失越大。要保证混凝土不受冻害，一是人为创造正温养护条件;二是加速混凝土的硬化，尽快达到受冻前的临界强度;三是使冰晶发生畸变或者减少冻结时的体积膨胀，受冻时混凝土结构不会破坏;四是降低水的冰点，在负温下水不结冰，仍能继续水化。蓄热法就是通过保温措施，将混凝土自身的水化热和由外界获取的热储蓄起来，使其具有一合适的正温环境，继续水化增长强度。采用蓄热法施工，除水泥外，粗细骨料和水都可以进行加热，以弥补硬化过程的热量损失。对水进行加热是常用的方法。其中水的加热设备比较简单，易于控制，且比热大，为砂石料的5倍，因此首先应考虑水的加热。如通过热工计算，不能满足要求时，才考虑砂、石材料的加热。采用蓄热法，可以根据浇筑构件的散热情况确定混凝土的入模温度，根据入模温度可以反推拌和物出机温度。根据出机温度，通过热工计算可以求得各项材料的加热温度。
2．2 外部加热法
主要用于气温一10℃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让热量传给混凝土，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。分为以下几种加热方法：
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。用蒸气使混凝士在湿热条件下硬化。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，便电能变为热能，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。
2．3 抗冻外加剂
在一10℃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。目前常用外加剂种类：以氯盐为防冻组分的外加剂；氯盐阻锈类：以氯盐与阻锈组分为防冻组分的外加剂；无氯盐类：以亚硝酸盐、硝酸盐等无机盐为防冻组分的外加剂；水溶性有机化合物类：以某些醇类等有机化合物为防冻组分的外加剂；有机化合物与无机盐复合类；复合型防冻剂：以防冻组分复合早强、引气、减水等组分的外加剂。
三、冬季混凝土施工注意事项
水泥不得直接加热,袋装水泥使用前运入暖棚内存放,水泥的强度等级不得低于 42.5mpa,最小水泥用量不得低于 300kg ,水灰比不得大于 0.55。首先核实商品混凝土供应单位的配合比是否符合设计要求 , 核实预拌混凝土是否符合施工所需混凝土的强度等级要求。要提前做混凝土浇筑的所有准备工作,保证混凝土浇筑的连续进行,不得出现让混凝土运输车辆在施工现场长时间等待. 浇筑前应清除模板及钢筋上的冰雪. 根据工程项目特点,合理安排顺序,尽可能的缩短混凝土的浇筑时间,减少混凝土的热量损失。泵管用岩棉管包裹,外缠塑料布保温,以减少热量损失.泵送开始前用热水冲送泵管,使之预热,以减少混凝土输送热量损失。在任何情况下必须保证混凝土的入模温度不得低于10℃,不符合温度要求的混凝土不得使用.混凝土浇筑过程中要随时测量浇筑温度,记录详细,保证混凝土在可控的状态下施工，混凝土浇筑完毕后,立即进行覆盖,保证温度,热量不至于散失；未完全冷却的混凝土有较高的脆性,结构在冷却前须防止受到任何冲击荷载或动力荷载；现场要制作砼同条件试块,砼临界强度要由现场同条件试块的强度来决定.保证砼受冻前达到临界强度。
结束语：冬季混凝土结构施工的质量控制是一个非常复杂的过程,施工中无论哪一个环节出现纰漏都会造成不可估量的损失,因此技术人员要掌握好冬季施工的方法，注意实践操作的技术要求,才能保证混凝土工程冬季施工的质量。
参考文献：李巧玲．混凝土冬期施工要点[J]．山西建筑，2010，36(8)