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摘要：阐述了混凝土冬季施工的一般原理及产生的原因，介绍了几种冬季混凝土施工方法。为确保工程质量，缩短工期，提高经济效益提供了参考。
关键词：混凝土；冬季施工；外加剂；配合比
Abstract: this paper describes the general principles of the construction of concrete in winter and the causes, introduces several winter concrete construction method. To ensure the engineering quality, shorten the construction period, to improve the economic benefit to provide the reference.
Keywords: concrete; Winter construction; Admixtures; mix
中图分类号： TU377.1 文献标识码：A 文章编号：
混凝土工程是工程施工过程中的重要组成部分。东北地区冬季较长并且气温极低,如果不能找到一套行之有效的冬季混凝土施工方法,势必会在冬季混凝土施工中遇到如何对已浇捣混凝土进行有效的养护、如何防止混凝土早期的冻害及如何保证混凝土后期强度和满足混凝土耐久性等等一系列问题。运用合理的冬季施工的技术措施进行混凝土施工，能够解决混凝土冬季正常施工，保证工程质量，延长建筑工程施工期，加快工程进度，提高经济效应，具有十分重要的意义。
1、调整混凝土配合比的方法
当室外温度达到0℃的时候，配合比、水灰比、最优砂率及含气量对混凝土的抗冻性都有影响。影响最大的就是水灰比。因为水化反应所需水分只占水泥重量的25%~30%，但为了满足施工和易性的要求，常常将水量加大到50%~70%，甚至更大。用水量大大超过水泥水化反应的实际水量。而且是游离态存在于混凝土中，游离水越多，空隙就越多，密实度就越小，因而就会降低混凝土的抗冻能力，甚至结冰，使混凝土抹面工作难以进行。冬季进行混凝土施工时，一定要掌握好砂率，控制好水灰比，水灰比一般不宜超过0.6。在水泥品种的选择上可采用水化热较大、早期强度提高较快的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。因为它能使混凝土早期强度发展快，混凝土达到抗冻害临界强度所需的养护时间短，对抵抗早期冻害有利，使混凝土不易受破坏，而矿渣水泥由于早期强度增长较慢，初期强度较低，易遭受冻害。早强硅酸盐水泥，提高混凝土抗冻。在集料的选择时可采用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。
2、蓄热法
是通过提高砼拌合物的热量和水泥水化热，使砼强度增长达到受冻临界强度，通过适当保温延缓混凝土冷却的养护方法。蓄热法施工简单，混凝土养护不需要外加热源，综合费用较低，施工较简单，是冬季施工中被普遍采用的方法。该方法适用于室外温度不低于-10℃时，地面以下工程或表面系数不大于5的结构。
3、外部加热法
外部加热法主要是适用于气温-10℃以上，而构件并不厚大的工程。外部加热法是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。在施工过程中，外部加热法主要有以下几种：
暖棚加热。如果是在比较小的工地，可以选择火炉加热。但是我们要注意，虽然火炉加热操作比较简单，但在温度控制上往往满足不了要求，而且比较干燥，同时放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，这在一定程度上会对工程的质量造成影响。
蒸汽加热。 此种加热方法也是比较容易控制，并且加热的温度是比较均匀的，可以使每部位的温度基本保持均衡，使混凝土在湿热条件下硬化。但是此种方法也有缺点，成本比较高， 需专门的锅炉设备。且热量损失较大。
电加热。在施工过程中，可以将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，通过这样使电能转变为热能，以达到提高混凝土的温度。虽然这种方法操作起来也比较简单，但是在电能紧张的情况下，很容易消耗电能，而且在施工操作过程中危险性比较大。除了以上三种加热方面，还可以采用红外线加热法，以高温电力口热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。
4、外加剂法
在冬季施工混凝土中添加外加剂，因操作简单、方便、经济效益好，是冬季施工普遍使用的方法之一。施工中可以根据室外温度的变化，具体问题具体对待。
1、早强剂也称促凝剂，是指能提高混凝土早期强度而避免混凝土产生冻害。并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能的外加剂称为早强减水剂。早强剂按照化学成分可分为无机盐类、有机物类、有机类和无机物复合的复合早强剂三类。掺量为水泥用量的1～2%。早强剂主要用于低温条件下施工，或对混凝土有早强要求的工程。如在秋末及长江中下游地区，即当日最低气温高于-5℃，可选用早强剂、早强减水剂等，使其在0℃左右的温度下，龄期7-10天混凝土强度达到设计强度70％，使后期強度和抗渗性等技术指标都得到提高。在低温及寒冷地区的混凝土冬季施工可采用综合蓄热法（蓄热早强外加剂）。在严寒地区难以应用综合蓄热法的混凝土冬季施工，可采用热养护早强外加剂法，该方法是外部加热法和早强外加剂相结合的混凝土冬季施工法。
2、防冻剂是根据混凝土冻害机理，结合抗冻临界强度、最优成冰率、冰晶形态转化等理论。其作用就是降低混凝土中液相水的冰点，使混凝土中水泥在负温条件下水化，保证混凝土不遭受冻害并在一定时间里获得预期强度。在寒冷及严寒地区为更好保证混凝土的冬季施工，也可以作用综合蓄热防冻剂法，必要时对水和砂石料进行加热。对成品进行覆盖使水泥水化热量和原材料加热热量留在混凝土内部的时间长一些，尽量延长水泥正温水化时间，保证达到混凝土抗冻临界强度。
3减水剂除了保持混凝土需要的和易性及降低用水量之外，它还有分散作用，使水泥成为细小的、彼此分离的单个粒子，均匀地分布于水中。从而达到改善混凝土孔隙结构，降低混凝土中可冻水含量，并使冻晶粒度小且分散，以减轻冰的破坏作用。
4引气剂掺入混凝土或砂浆中，能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，从而降低了水溶液表面张力，改善混凝土的若干性能，它掺量小，并有引气、分散、湿润等作用，能够减少拌合用水量以及砼泌水，同时改善新拌混凝土的和易性、耐久性。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。
结论：在混凝土的冬季施工中，往往是具体情况采用多种方法并用进行混凝土施工，如蓄热早强剂法、复合防冻剂等，使用效果会更加明显，进一步保证混凝土的施工质量。
参考文献：
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003
《哈尔滨工程大学》2009寒冷地区混凝土冬季施工方法研究 汪再光
关键词：混凝土；冬季施工；外加剂；配合比
Abstract: this paper describes the general principles of the construction of concrete in winter and the causes, introduces several winter concrete construction method. To ensure the engineering quality, shorten the construction period, to improve the economic benefit to provide the reference.
Keywords: concrete; Winter construction; Admixtures; mix
中图分类号： TU377.1 文献标识码：A 文章编号：
混凝土工程是工程施工过程中的重要组成部分。东北地区冬季较长并且气温极低,如果不能找到一套行之有效的冬季混凝土施工方法,势必会在冬季混凝土施工中遇到如何对已浇捣混凝土进行有效的养护、如何防止混凝土早期的冻害及如何保证混凝土后期强度和满足混凝土耐久性等等一系列问题。运用合理的冬季施工的技术措施进行混凝土施工，能够解决混凝土冬季正常施工，保证工程质量，延长建筑工程施工期，加快工程进度，提高经济效应，具有十分重要的意义。
1、调整混凝土配合比的方法
当室外温度达到0℃的时候，配合比、水灰比、最优砂率及含气量对混凝土的抗冻性都有影响。影响最大的就是水灰比。因为水化反应所需水分只占水泥重量的25%~30%，但为了满足施工和易性的要求，常常将水量加大到50%~70%，甚至更大。用水量大大超过水泥水化反应的实际水量。而且是游离态存在于混凝土中，游离水越多，空隙就越多，密实度就越小，因而就会降低混凝土的抗冻能力，甚至结冰，使混凝土抹面工作难以进行。冬季进行混凝土施工时，一定要掌握好砂率，控制好水灰比，水灰比一般不宜超过0.6。在水泥品种的选择上可采用水化热较大、早期强度提高较快的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。因为它能使混凝土早期强度发展快，混凝土达到抗冻害临界强度所需的养护时间短，对抵抗早期冻害有利，使混凝土不易受破坏，而矿渣水泥由于早期强度增长较慢，初期强度较低，易遭受冻害。早强硅酸盐水泥，提高混凝土抗冻。在集料的选择时可采用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。
2、蓄热法
是通过提高砼拌合物的热量和水泥水化热，使砼强度增长达到受冻临界强度，通过适当保温延缓混凝土冷却的养护方法。蓄热法施工简单，混凝土养护不需要外加热源，综合费用较低，施工较简单，是冬季施工中被普遍采用的方法。该方法适用于室外温度不低于-10℃时，地面以下工程或表面系数不大于5的结构。
3、外部加热法
外部加热法主要是适用于气温-10℃以上，而构件并不厚大的工程。外部加热法是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。在施工过程中，外部加热法主要有以下几种：
暖棚加热。如果是在比较小的工地，可以选择火炉加热。但是我们要注意，虽然火炉加热操作比较简单，但在温度控制上往往满足不了要求，而且比较干燥，同时放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，这在一定程度上会对工程的质量造成影响。
蒸汽加热。 此种加热方法也是比较容易控制，并且加热的温度是比较均匀的，可以使每部位的温度基本保持均衡，使混凝土在湿热条件下硬化。但是此种方法也有缺点，成本比较高， 需专门的锅炉设备。且热量损失较大。
电加热。在施工过程中，可以将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，通过这样使电能转变为热能，以达到提高混凝土的温度。虽然这种方法操作起来也比较简单，但是在电能紧张的情况下，很容易消耗电能，而且在施工操作过程中危险性比较大。除了以上三种加热方面，还可以采用红外线加热法，以高温电力口热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。
4、外加剂法
在冬季施工混凝土中添加外加剂，因操作简单、方便、经济效益好，是冬季施工普遍使用的方法之一。施工中可以根据室外温度的变化，具体问题具体对待。
1、早强剂也称促凝剂，是指能提高混凝土早期强度而避免混凝土产生冻害。并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能的外加剂称为早强减水剂。早强剂按照化学成分可分为无机盐类、有机物类、有机类和无机物复合的复合早强剂三类。掺量为水泥用量的1～2%。早强剂主要用于低温条件下施工，或对混凝土有早强要求的工程。如在秋末及长江中下游地区，即当日最低气温高于-5℃，可选用早强剂、早强减水剂等，使其在0℃左右的温度下，龄期7-10天混凝土强度达到设计强度70％，使后期強度和抗渗性等技术指标都得到提高。在低温及寒冷地区的混凝土冬季施工可采用综合蓄热法（蓄热早强外加剂）。在严寒地区难以应用综合蓄热法的混凝土冬季施工，可采用热养护早强外加剂法，该方法是外部加热法和早强外加剂相结合的混凝土冬季施工法。
2、防冻剂是根据混凝土冻害机理，结合抗冻临界强度、最优成冰率、冰晶形态转化等理论。其作用就是降低混凝土中液相水的冰点，使混凝土中水泥在负温条件下水化，保证混凝土不遭受冻害并在一定时间里获得预期强度。在寒冷及严寒地区为更好保证混凝土的冬季施工，也可以作用综合蓄热防冻剂法，必要时对水和砂石料进行加热。对成品进行覆盖使水泥水化热量和原材料加热热量留在混凝土内部的时间长一些，尽量延长水泥正温水化时间，保证达到混凝土抗冻临界强度。
3减水剂除了保持混凝土需要的和易性及降低用水量之外，它还有分散作用，使水泥成为细小的、彼此分离的单个粒子，均匀地分布于水中。从而达到改善混凝土孔隙结构，降低混凝土中可冻水含量，并使冻晶粒度小且分散，以减轻冰的破坏作用。
4引气剂掺入混凝土或砂浆中，能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，从而降低了水溶液表面张力，改善混凝土的若干性能，它掺量小，并有引气、分散、湿润等作用，能够减少拌合用水量以及砼泌水，同时改善新拌混凝土的和易性、耐久性。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。
结论：在混凝土的冬季施工中，往往是具体情况采用多种方法并用进行混凝土施工，如蓄热早强剂法、复合防冻剂等，使用效果会更加明显，进一步保证混凝土的施工质量。
参考文献：
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003
《哈尔滨工程大学》2009寒冷地区混凝土冬季施工方法研究 汪再光