1? 混凝土冬季施工技術(shù)措施
??????? 1.1? 混凝土冬季施工條件
??????? 我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程冬期施工規(guī)程》JGJ104- 97規(guī)定當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)五天穩(wěn)定低于5 ℃，即滿足冬期施工條件。工程進(jìn)入冬施階段，水泥混凝土工程應(yīng)相應(yīng)采取冬季施工措施。
??????? 1.2? 混凝土受凍害損傷的原理
??????? 國內(nèi)外對混凝土冬季施工理論和方法的探索研究認(rèn)為，混凝土受凍害損傷可以分為兩種情況：(1)剝落脫皮是由于凍融引起的混凝土表面材料的損傷；(2)內(nèi)部損傷是表面沒有可見效應(yīng)而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的損害，它導(dǎo)致混凝土性質(zhì)改變(如動彈性模量降低)。至于新拌混凝土受凍害損傷后則會導(dǎo)致混凝土凍脹破壞。水泥的水化作用是混凝土拌和物能凝結(jié)硬化，并最終獲得強度的關(guān)鍵。而水泥的水化作用的速度是隨著溫度的升高而加快的。當(dāng)溫度降低到O℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相(水)變?yōu)楣滔嗨?，水化作用減慢，強度增長相應(yīng)減慢。當(dāng)混凝土中的水完全結(jié)冰后，水化作用停止，強度也就不再增長。同時，水結(jié)冰后體積約增大9％，產(chǎn)生冰脹應(yīng)力，這個應(yīng)力值常常大于水泥石內(nèi)部形成的初期應(yīng)力值；此外，水結(jié)冰后，還會在骨料和鋼筋表面產(chǎn)生冰凌，削弱水泥漿和骨料及鋼筋的粘結(jié)力；冰凌融化后，又會在混凝土內(nèi)部形成空隙，所有這些因素都將導(dǎo)致混凝土強度以及耐久性能的降低。因此，在混凝土冬季施工中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強度增長的關(guān)鍵，新澆混凝土在凍結(jié)前若有一段預(yù)養(yǎng)期，可以增加內(nèi)部液相，減少固相，加速水化作用?；炷潦軆銮邦A(yù)養(yǎng)期長，獲得初期強度較高，則化凍后繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，強度還會增長，后期強度幾乎沒有損失；反之，后期強度會有不同程度的損失?；炷羶鼋Y(jié)前，要使其在正常溫度下有一段預(yù)養(yǎng)期，以加速水泥的水化作用，使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度，一般成為臨界強度?！督ㄖこ潭谑┕ひ?guī)程》(JGJ104-1997)規(guī)定，普通混凝土采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制時，臨界強度不低于設(shè)計的混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值的30％，摻用防凍劑的混凝土，當(dāng)室外最低氣溫不低于一15℃時不得小于4.0 N/mm2。
??????? 1.3? 冬季施工應(yīng)解決的問題
??????? 一是如何確定混凝土最短的養(yǎng)護(hù)齡期，二是如何防止混凝土早期凍害，三是如何保證混凝土后期強度和耐久性滿足要求。
??????? 1.4? 混凝土冬季施工具體措施
??????? 在實際工程中，要根據(jù)施工時的氣溫情況、工程結(jié)構(gòu)狀況、構(gòu)件厚薄與外露情況、工期緊迫程度、水泥及外加劑性能、保溫材料性能、熱源的條件等，來選擇合理的施工方法。一般來說，冬季施工對于同一個工程，在不同的時段可以有若干個不同的方案。一個理想的方案，應(yīng)當(dāng)用最短的工期，最低的施工費用，來獲得最優(yōu)良的工程質(zhì)量，也就是工期、費用、質(zhì)量最佳化。
??????? 當(dāng)混凝土工程進(jìn)入冬季施工時，只要采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒?，避免新澆筑混凝土早期浸凍，使外露混凝土與冬季氣溫保持較小溫差，也會取得象在天暖施工時的效果。
??????? 1.4.1? 混凝土冬季施工的材料儲備保溫和加溫
??????? (1)為避免入冬以后進(jìn)料困難、砂石料在料場或運輸過程中受凍，砂石料應(yīng)在入冬前組織進(jìn)場；砂石料應(yīng)在入冬前蓋上草袋以及棉氈或采取其他措施，必須保證砂石料不受凍、溫度在0℃以上，同時防止出現(xiàn)冰雪、凍塊進(jìn)入攪拌機內(nèi)，給混凝土溫度帶來損失；防止過大的凍塊堵塞砂石料輸送帶；防止部分凍塊進(jìn)入攪拌機內(nèi)會很難被粉碎、溶化，嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量；水泥、外加劑應(yīng)在庫房或暖棚內(nèi)進(jìn)行保溫，禁止對其進(jìn)行直接加溫；冬季溫度過低，應(yīng)提前做好水源儲備并防止污染。
??????? (2)在對攪拌站進(jìn)行搭設(shè)溫棚保溫、砂石料保持正溫的情況下，混凝土拌合料要加溫，拌合水加熱溫度根據(jù)混凝土拌合物混合溫度和計算控制。水的加熱溫度不宜高于80℃。當(dāng)骨料不加熱時，水可加熱至80℃以上，但此時要先投入骨料和已加熱的水進(jìn)行攪拌均勻，再加水泥，以免水泥與熱水直接接觸。當(dāng)加熱水不能滿足要求時，可將骨料均勻加熱，其加熱溫度不應(yīng)高于60℃。片石混凝土摻用的片石可預(yù)熱。水泥不得直接加熱，可以在使用前轉(zhuǎn)運入暖棚內(nèi)預(yù)熱。
??????? 1.4.2? 混凝土的配合比設(shè)計及拌和
??????? (1)混凝土配合比設(shè)計采取高效減水劑盡量降低水灰比并經(jīng)過充分水化，就有可能做出實際上不包含可凍水的飽和混凝土構(gòu)件。
??????? (2)選用巖石吸水率較低(如吸水重量在0.5％以下的巖石)，可凍水極少，骨料表現(xiàn)安全，不受冰凍傷害，同時使用小顆粒石粒可以得到較大抗凍性保證。
??????? (3)混凝土卸出拌合機時的最高允許溫度為40℃，低溫早強混凝土的拌合溫度不高于30℃。
??????? 1.4.3? 混凝土的運輸
??????? (1)正確選擇拌合機擺放位置，盡量縮短運輸距離，選擇最佳運輸路線，縮短運輸時間。
??????? (2)正確選擇運輸容器的形式、大小和保溫材料。對長距離的運輸，采用混凝土輸送車，容量根據(jù)混凝土施工用量和澆筑時間選擇。距離較小時可采用敞開式運輸車，但必須加蓋隔熱材料。
??????? (3)盡量減少裝卸次數(shù)并合理組織裝入、運輸和卸出混凝土工作。
??????? 1.4.4? 混凝土的澆筑
??????? (1)混凝土澆筑前，清除干凈模板和鋼筋上的冰雪和污垢，當(dāng)環(huán)境氣溫低于一10℃時，采用暖棚法將直徑大于25cm的鋼筋加熱至正溫。
??????? (2)混凝土的灌注溫度在任何情況下均不低于5℃ ，細(xì)薄截面混凝土結(jié)構(gòu)的灌注溫度不宜低于10℃ ，混凝土分層連續(xù)灌注，中途不間斷，每層灌注厚度不大于20cm，并采用機械搗固。
??????? (3)舊混凝土要沖洗干凈，并進(jìn)行加溫，包括模板、鋼筋均必須采取有效措施如暖棚進(jìn)行加溫至10℃ 以上方可進(jìn)行混凝土澆筑。盡量減少因施工操作引起的混凝土拌合物溫度損失，如減少混凝土暴露時間，及時對混凝土予以保溫。
??????? (4)新、舊混凝土施工縫的清理：a．前層混凝土的強度不得小于1.2 MPa。b．施工縫處的水泥砂漿、松動石子或松弱混凝土必須鑿除干凈，并用水沖洗干凈，但不得有積水。C．新混凝土在澆筑前，宜在橫向施工縫處先鋪一層厚約15cm并與混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂漿。然后再繼續(xù)澆筑新層混凝土。施工縫處的新層混凝土要重點搗實。d．冬期施工接縫混凝土?xí)r，在新混凝土澆筑前對結(jié)合面進(jìn)行加熱使結(jié)合面有5℃以上的溫度，澆筑完成后，及時加熱養(yǎng)護(hù)使混凝土結(jié)合面保持正溫，直至澆筑混凝土獲得規(guī)定的抗凍強度。e．當(dāng)舊混凝土面和外露鋼筋暴露在冷空氣中時，對新、舊混凝土施工縫1．5 m范圍內(nèi)的混凝土和長度在1.0 m范圍內(nèi)的外露鋼筋進(jìn)行防寒保溫。f．混凝土采用機械搗固并分層連續(xù)澆筑，分層厚度不小于20cm。
??????? 1.4.5? 冬季施工的混凝土養(yǎng)護(hù)
??????? 混凝土養(yǎng)護(hù)采用暖棚法和摻加防凍劑法養(yǎng)護(hù)。
??????? (1)暖棚法養(yǎng)護(hù)：此方法適用于框架施工。
??????? a．在構(gòu)筑物周圍用鋼管搭設(shè)大棚，用彩膠布包裹密封，大棚搭設(shè)必須牢固、不透風(fēng)，上覆蓋草袋。b．采用燃煤取暖爐加熱，必須將爐的排氣管引出棚外，將煙氣排到棚外。以防止煤氣中毒和氧化碳濃度過高而加速混凝土的碳化。c．暖棚內(nèi)底部溫度不低于5℃ ，當(dāng)?shù)陀?℃時應(yīng)采取增加煤爐的辦法。混凝土養(yǎng)護(hù)期間，安排專人對煤爐進(jìn)行檢查，填加燃煤等，同時可以用大功率碘鎢燈加溫，保持棚內(nèi)溫度。d．暖棚內(nèi)應(yīng)有一定的濕度(由實驗室測定)，當(dāng)濕度不夠時，要向混凝土面及模板灑水或覆蓋潤濕的草袋。