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摘 要：本文首先从如何保证冬季混凝土施工的质量分析入手，并结合本人多年的工程现场调研实践，在熟悉了冬季施工的各项施工工艺，跟踪记录下各项环节中的要点及注意事项的基础上，总结了北方冬季施工质量控制分析，可为同行提供一定的参考。
关键词：混凝土；质量控制；北方冬季
1 背景
混凝土是一种应用极其广泛的建筑材料，是构成工程主体的重要组成部分。由于其自身的特点，环境温度对工程质量的影响极大。常规施工，当气温降至 0℃以下时，如果混凝土自身还未达到临界抗冻强度，则混凝土发生冻伤，对混凝土的内在质量造成严重影响。因此，在掌握了水泥混凝土冬季低温下施工特点与规律的基础上研究其施工控制方法具有重要意义。
我国冬季气温异常寒冷的北部地区，为满足工程进度的需要，必须在冬季进行混凝土工程的施工。特别是由于过低的温度经常造成混凝土现浇构件的早期冻害，极大的降低了工程的安全性和耐久性，一些地区的城市建设也因为寒冷的冬季而不得进行施工，严重的妨碍了建设步伐，加长了施工周期，增加了资金和管理成本，延长了投资回收期和降低了规避宏观风险的能力，从而造成了资金周转率的降低和施工费用的大幅增加。除此之外，长时间的持续负低温、大温差、降雪以及反复的冰冻，亦经常造成建筑施工的质量事故。据资料分析，混凝土工程有大部分的工程质量事故都发生在冬季。
2 国内研究现状
早在上世纪 50 年代初，吴中伟院士就强调了混凝土抗冻的重要性，并研制了松香热聚物加气剂，应用于治淮水利混凝土工程，开创了我国采用引气剂来提高混凝土抗冻耐久性的先河。此后，水利水电科学研究院、同济大学等单位在混凝土原材料及配合比组成对抗冻性的影响、引气剂的研制和推广、抗冻混凝土的设计等方面都进行了大量研究工作。20 世纪 90 年代初，逐步认识到混凝土的气泡结构和间距是影响抗冻性的重要因素，开展了气泡性质对混凝土抗冻性影响的试验研究。为了与国际规范接轨，我国新颁布的标准与规范中针对抗冻性混凝土，在提出含气量与抗冻耐久性指数的同时，也相应提出了硬化混凝土气泡间距系数指标要求。
3 北方冬季施工质量控制分析
3.1 抗冻混凝土的配合比设计
混凝土配合比设计是保证质量的重要一环，配合比的设计必须要考虑到混凝土施工工艺、养护措施，根据气温条件、工程的具体情况，设计恰当的配合比。一般情况下，应尽量选用标号在425号以上的硅酸盐水泥或早强（R）型普通硅酸盐水泥，有条件时可选用快硬水泥。水灰比应尽量按此原则确定。级配良好的粗骨料且最大粒径较大时，用水量可以减少。
在冬季施工中，外加剂对养护效果关系极大，因此选择养护工艺要与选择外加剂结合起来。外加剂的掺量往往很小，在施工时要严格掌握计量准确，过少不起作用；过多则造成质量事故。外加剂主要有减水剂、早强剂、防冻剂。
3.2 冬季施工措施
水泥应储存在暖棚内，使用时保持 5℃以上温度，不得加热。砂石堆场的地面要有坡度利于排水，以防止冻结。砂石堆的表面要用帆布覆盖，避免混入冰雪形成冻块。
在搅拌混凝土时，有效地提高拌合物的温度，同时加热水也比较容易，因此仍要先考虑对水加热。水的加热温度不宜超过 80℃，水泥与 80℃以上热水接触会发生假凝或形成团块，所以当水温超过 80℃时，就要调整投料顺序使水分与骨料预拌，然后投入水泥开始正式搅拌。
在混凝土浇筑时，附着在模板、钢筋上的冰雪污垢应清扫干净，尽量不要用蒸汽来直接融化冰雪，因为融化的水会重新冻结。混凝土在振捣密实以后，裸露的表面应立即用塑料薄膜覆盖，以防止混凝土脱水避免保温材料吸水。在冻胀性地基上浇筑混凝土时，地基土应事先加热并保温，不应在冻结的地基上浇筑混凝土。混凝土养护结束后，就可以考慮将模板和保温层拆除。
3.3 冬季施工养护措施
混凝土浇注后如果立即受冻，其力学性能和耐久性能明显降低。如浇注以后的混凝土能经过一定程度养护，使其强度达到抗冻临界强度，此时混凝土具有早期抗冻能力，此后受冻将不会对混凝土产生不利影响。因此，应根据工期要求、混凝土结构特点、施工气温、现场施工条件及技术经济效果等方面综合考虑，合理选择养护方法，提高混凝土受冻前的养护程度。
混凝土正温养护工艺的基本做法是：原材料加热、搅拌站和运输工具都要适当保温，必要时还应对钢模板和施工缝处的原有混凝土进行预热使拌合物在浇筑后具有一定的正温度。除在暖棚内浇筑的混凝土以外，结构物周围均须用保温材料围护，以利于节约能源和加速硬化。
混凝土负温配合比设计的原则是：混凝土经负温养护后不仅要达到工程设计方面提出的各项质量指标，而且混凝土的耐久性能不得低于常温施工所达到的水平，配合比设计必须符合经济合理的原则，确定的配合比必须具有可操作性，能够满足施工要求。
3.4 冬期混凝土施工管理要点
3.4.1 混凝土质量检查
混凝土工程的冬期施工，除按常温施工的要求进行质量检查外，还应检查以下项目：a.外加剂的质量和掺量。b.水和骨料的加热温度。c.混凝土在出机时、浇筑后和硬化过程中的温度。d.混凝土受冻临界强度。
3.4.2 拆除保温材料时间
冬期施工混凝土拆除保温材料的养护时间，应以同条件试块强度满足混凝土受冻临界强度值为准，否则，不应随意拆除混凝土构件保温措施。
3.4.3 混凝土试块留置
混凝土试块留置除常温规定留置外，冬期施工应增加混凝土受冻临界强度试块的留置。
3.4.4 冬期施工防冻剂的掺量及控制
冬期施工所用防冻剂质量的好坏直接影响到工程质量，由于工地条件限制，不可能对每批防冻剂进行全面质量检验。因此许多工地就放弃了防冻剂的现场检验，造成原材料把关不严。为了保证冬施混凝土质量，应对进场的防冻剂做简单的质量鉴别和严谨的使用方法。
4 总结
综上所述，寒冷地区冬季混凝土施工质量控制，对缩短冬季施工工期，加快工程建设进程，尽早发挥工程投资效益能够起到积极的促进作用，也将对冬季混凝土施工的改进方法起到一定的参考作用和现实指导意义。
参考文献
[1] 原晋濮.混凝土冬季施工的要点[J].山西建筑. 2007
[2] 罗向荣.钢筋混凝土结构.高等教育出版社. 2003
[3] JGJ55-2000.普通混凝土配合比设计规程. 2000
[4] 沈勇.水泥混凝土的施工温度与裂缝控制[J].安徽水利水电职业技术学院学报. 2007
作者简介：
王佳伟，男，1983年3月出生，助理工程师，现于中铁置业集团长春房地产开发有限公司，总经理助理。
关键词：混凝土；质量控制；北方冬季
1 背景
混凝土是一种应用极其广泛的建筑材料，是构成工程主体的重要组成部分。由于其自身的特点，环境温度对工程质量的影响极大。常规施工，当气温降至 0℃以下时，如果混凝土自身还未达到临界抗冻强度，则混凝土发生冻伤，对混凝土的内在质量造成严重影响。因此，在掌握了水泥混凝土冬季低温下施工特点与规律的基础上研究其施工控制方法具有重要意义。
我国冬季气温异常寒冷的北部地区，为满足工程进度的需要，必须在冬季进行混凝土工程的施工。特别是由于过低的温度经常造成混凝土现浇构件的早期冻害，极大的降低了工程的安全性和耐久性，一些地区的城市建设也因为寒冷的冬季而不得进行施工，严重的妨碍了建设步伐，加长了施工周期，增加了资金和管理成本，延长了投资回收期和降低了规避宏观风险的能力，从而造成了资金周转率的降低和施工费用的大幅增加。除此之外，长时间的持续负低温、大温差、降雪以及反复的冰冻，亦经常造成建筑施工的质量事故。据资料分析，混凝土工程有大部分的工程质量事故都发生在冬季。
2 国内研究现状
早在上世纪 50 年代初，吴中伟院士就强调了混凝土抗冻的重要性，并研制了松香热聚物加气剂，应用于治淮水利混凝土工程，开创了我国采用引气剂来提高混凝土抗冻耐久性的先河。此后，水利水电科学研究院、同济大学等单位在混凝土原材料及配合比组成对抗冻性的影响、引气剂的研制和推广、抗冻混凝土的设计等方面都进行了大量研究工作。20 世纪 90 年代初，逐步认识到混凝土的气泡结构和间距是影响抗冻性的重要因素，开展了气泡性质对混凝土抗冻性影响的试验研究。为了与国际规范接轨，我国新颁布的标准与规范中针对抗冻性混凝土，在提出含气量与抗冻耐久性指数的同时，也相应提出了硬化混凝土气泡间距系数指标要求。
3 北方冬季施工质量控制分析
3.1 抗冻混凝土的配合比设计
混凝土配合比设计是保证质量的重要一环，配合比的设计必须要考虑到混凝土施工工艺、养护措施，根据气温条件、工程的具体情况，设计恰当的配合比。一般情况下，应尽量选用标号在425号以上的硅酸盐水泥或早强（R）型普通硅酸盐水泥，有条件时可选用快硬水泥。水灰比应尽量按此原则确定。级配良好的粗骨料且最大粒径较大时，用水量可以减少。
在冬季施工中，外加剂对养护效果关系极大，因此选择养护工艺要与选择外加剂结合起来。外加剂的掺量往往很小，在施工时要严格掌握计量准确，过少不起作用；过多则造成质量事故。外加剂主要有减水剂、早强剂、防冻剂。
3.2 冬季施工措施
水泥应储存在暖棚内，使用时保持 5℃以上温度，不得加热。砂石堆场的地面要有坡度利于排水，以防止冻结。砂石堆的表面要用帆布覆盖，避免混入冰雪形成冻块。
在搅拌混凝土时，有效地提高拌合物的温度，同时加热水也比较容易，因此仍要先考虑对水加热。水的加热温度不宜超过 80℃，水泥与 80℃以上热水接触会发生假凝或形成团块，所以当水温超过 80℃时，就要调整投料顺序使水分与骨料预拌，然后投入水泥开始正式搅拌。
在混凝土浇筑时，附着在模板、钢筋上的冰雪污垢应清扫干净，尽量不要用蒸汽来直接融化冰雪，因为融化的水会重新冻结。混凝土在振捣密实以后，裸露的表面应立即用塑料薄膜覆盖，以防止混凝土脱水避免保温材料吸水。在冻胀性地基上浇筑混凝土时，地基土应事先加热并保温，不应在冻结的地基上浇筑混凝土。混凝土养护结束后，就可以考慮将模板和保温层拆除。
3.3 冬季施工养护措施
混凝土浇注后如果立即受冻，其力学性能和耐久性能明显降低。如浇注以后的混凝土能经过一定程度养护，使其强度达到抗冻临界强度，此时混凝土具有早期抗冻能力，此后受冻将不会对混凝土产生不利影响。因此，应根据工期要求、混凝土结构特点、施工气温、现场施工条件及技术经济效果等方面综合考虑，合理选择养护方法，提高混凝土受冻前的养护程度。
混凝土正温养护工艺的基本做法是：原材料加热、搅拌站和运输工具都要适当保温，必要时还应对钢模板和施工缝处的原有混凝土进行预热使拌合物在浇筑后具有一定的正温度。除在暖棚内浇筑的混凝土以外，结构物周围均须用保温材料围护，以利于节约能源和加速硬化。
混凝土负温配合比设计的原则是：混凝土经负温养护后不仅要达到工程设计方面提出的各项质量指标，而且混凝土的耐久性能不得低于常温施工所达到的水平，配合比设计必须符合经济合理的原则，确定的配合比必须具有可操作性，能够满足施工要求。
3.4 冬期混凝土施工管理要点
3.4.1 混凝土质量检查
混凝土工程的冬期施工，除按常温施工的要求进行质量检查外，还应检查以下项目：a.外加剂的质量和掺量。b.水和骨料的加热温度。c.混凝土在出机时、浇筑后和硬化过程中的温度。d.混凝土受冻临界强度。
3.4.2 拆除保温材料时间
冬期施工混凝土拆除保温材料的养护时间，应以同条件试块强度满足混凝土受冻临界强度值为准，否则，不应随意拆除混凝土构件保温措施。
3.4.3 混凝土试块留置
混凝土试块留置除常温规定留置外，冬期施工应增加混凝土受冻临界强度试块的留置。
3.4.4 冬期施工防冻剂的掺量及控制
冬期施工所用防冻剂质量的好坏直接影响到工程质量，由于工地条件限制，不可能对每批防冻剂进行全面质量检验。因此许多工地就放弃了防冻剂的现场检验，造成原材料把关不严。为了保证冬施混凝土质量，应对进场的防冻剂做简单的质量鉴别和严谨的使用方法。
4 总结
综上所述，寒冷地区冬季混凝土施工质量控制，对缩短冬季施工工期，加快工程建设进程，尽早发挥工程投资效益能够起到积极的促进作用，也将对冬季混凝土施工的改进方法起到一定的参考作用和现实指导意义。
参考文献
[1] 原晋濮.混凝土冬季施工的要点[J].山西建筑. 2007
[2] 罗向荣.钢筋混凝土结构.高等教育出版社. 2003
[3] JGJ55-2000.普通混凝土配合比设计规程. 2000
[4] 沈勇.水泥混凝土的施工温度与裂缝控制[J].安徽水利水电职业技术学院学报. 2007
作者简介：
王佳伟，男，1983年3月出生，助理工程师，现于中铁置业集团长春房地产开发有限公司，总经理助理。