什么是冬季施工

记者根据JGJ/t104-2011《建筑工程冬季施工规范》，当室外日平均气温连续5天稳定在5℃以下时，即可开始冬季施工。混凝土结构工程应采取冬季施工措施，气温骤降应采取防冻措施。 

一、冬季混凝土施工通则

混凝土混合料在浇筑后逐渐凝结硬化，直至达到最终强度的原因是水泥的水化作用。水泥水化速率与混凝土本身的组成和配合比有关，主要随温度变化。
        随着温度的升高，水化速度加快，强度增长速度加快；当温度降至0℃时，混凝土中的一些水开始冻结，并逐渐由液相（水）转变为固相（冰）。此时，参与水泥水化的水减少了。因此，水化作用减缓，强度增长相应减缓。气温继续下降。当混凝土中的水完全变成冰，也就是说，当完全液相变成固相时，水泥的水化基本停止，此时强度并没有增加。
       当水结冰时，体积增加约9%，膨胀应力约为2500kg/cm~2。这种应力值往往大于水泥石形成的初始强度值，使混凝土遭受不同程度的损伤（即早期冻害），强度降低。此外，当水结冰时，骨料和钢筋表面会结冰，削弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结，从而影响混凝土的抗压强度。当冰融化时，混凝土中会形成各种空隙，降低混凝土的密实度和耐久性。

         由此可见，在冬季混凝土施工中，水模的变化是影响混凝土强度增长的关键。国内外许多学者对混凝土中的水形态进行了大量的试验研究。结果表明，新配制的混凝土在冻结前有一个预养护期，可以增加内部液相，减少固相，加速水泥水化。试验结果还表明，预养护时间越长，强度损失越小。

        混凝土解冻后（即常温条件下）将继续保持，强度增加，但增加幅度不同。在较长的预养护期内，初强较高的混凝土（如R28的35%）冻后后期强度损失较小。但对于安全预养护期短、初强度低的混凝土，后期强度会有一定程度的损失。

         由此可见，在冻结前，混凝土应在常温下进行一段时间的预养护，以加速水泥的水化，使混凝土在不发生冻害的情况下达到最小强度，一般称为临界强度，并达到预期效果。至于临界强度，各国规定的数值并不相等。在中国，该值不得低于设计强度等级的30%，也不得低于35kg/cm~2。
混凝土冻害危害：

一。降低混凝土强度
2。引起混凝土裂缝
三。混凝土中钢筋的腐蚀
四。降低混凝土的耐久性
施工前准备

（1）混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰、雪和垃圾，特别是新老混凝土的接缝处（如梁、柱的接缝处），但不得用水冲洗。
（2）混凝土保护层的保温材料，如塑料薄膜、彩条布、棉毡、草帘等，应在浇筑前做好，并采取相应的防冻保温措施。采取必要的防风密封措施，提高保温效果。
（3）冻土层不得进行混凝土浇筑。浇灌前，必须将冻土加热融化。混凝土接缝时，应对旧接缝进行预热，浇筑后应加强保温，防止接缝结冰。
（4）如果混凝土坍落度太小，不能满足施工要求，可在混凝土公司技术人员的指导下使用外加剂进行调整。严禁加水调整混凝土坍落度。
混凝土浇筑

（1）为保证混凝土的浇筑质量，防止温度变化影响质量，混凝土运至施工单位浇筑现场后，应尽快浇筑，90分钟内卸料；自卸汽车运输时，材料应在60分钟内卸下。
（2）冬季施工期间，不得将泵车的管道湿润水放入模板内；不得将管道湿润用的砂浆放入模板内，也不得将其灌入构件结构内。
（3）浇筑过程中，施工单位应随时观察混凝土混合料的均匀性和稠度变化。混凝土坍落度和浇筑现场要求如有变化，应及时与混凝土公司联系，及时调整。进入浇筑现场的混凝土严禁随意加水，也应避免边加水边泵送浇筑的行为。
（4）楼板、梁、墙、柱一起浇筑时，先浇筑墙柱和混凝土，再浇筑梁、楼板。浇筑墙、柱等高构件时，一次浇筑高度应以混凝土不离析为准。一般每层高度不超过500mm。上层找平后浇筑。浇筑时应注意振捣到位，使混凝土充满试验模板，不得有明显下沉或气泡排出。
（5）分层浇筑厚整体结构混凝土时，浇筑层的混凝土温度不得低于2℃，否则应被上一层混凝土覆盖。采用加热养护时，养护前温度不低于2℃。
（6）混凝土进入模板的温度不低于5℃混凝土结构易冻部位在浇筑后应加强保温，防止冻害。
及时合理抹灰

（1）混凝土冬季初凝时间一般为8-12小时，终凝时间为12-16小时。因此，应掌握好抹灰时间，并在初凝前进行二次抹灰（可用手轻轻按压表面可留下指印），以减少表面裂缝。混凝土墙、柱及其它侧模的拆模时间应适当延长，避免表面起皮影响外观质量。
（2）混凝土初凝前，用刮刀刮平，第一次用木抹子抹面，初凝至终凝用铁抹子分几次压实，将表面不平整、不规则的裂缝封闭，最后用抹子抹面第二次，封闭集水裂缝，然后立即用塑料薄膜覆盖混凝土表面，使混凝土中蒸发的游离水积聚在混凝土表面进行保温养护，然后将草帘覆盖在薄膜上。
混凝土养护

（1）混凝土经相关施工工艺处理后，应覆盖塑料薄膜，并覆盖草帘、棉毡等保温养护，确保混凝土在初凝前不受冻。根据施工现场和温度，可采用以下方法进行覆盖：
当温度为0℃~5℃时，覆盖一层棉毡或草帘和一层塑料薄膜；
当温度为-5℃~0℃时，覆盖两层棉毡或草帘，一层塑料薄膜；
当温度为-10℃～-5℃时，覆盖三层棉毡或草帘，一层塑料薄膜；
当温度低于-10℃时，覆盖四层棉毡或草帘和一层塑料薄膜；
当温度低于-15℃时，采用加热等材料（如岩棉、苯板等）保温。保温层的厚度和材料应根据计算确定。
（2）在维修初期，设专人负责温度测量，详细记录整个维修期的温度变化。每天昼夜至少测量四次混凝土和环境温度，找出问题并及时采取措施加以补救。
（3）模板外保温，除基础与浇筑保温外，其它结构只能在保温材料设置后才浇筑。钢模板表面可挂草帘、麻袋等保温材料，并在浇筑混凝土前扎牢。
（4）混凝土终凝后，应立即覆盖保温养护，养护时间按国家标准不少于14天。如果早期养护不到位，其28天强度将受到很大影响。
（5）拆模后的混凝土还应及时覆盖保温材料，防止混凝土表面温度骤降产生裂缝。
模板应牢固，及时装卸

（1）拆模时，混凝土必须达到规定的拆模强度。早期拆模和承重会导致混凝土表面出现裂缝等质量问题。在混凝土未达到1.2MPa前，不得踩踏、立模和加载新浇混凝土。不要过早地进行施工或在地板上堆放重物，以减少或避免结构收缩变形裂缝。
（2）注意混凝土拆模的时间和顺序，特别是梁、墙板等结构，延长拆模时间，拆模后继续养护。
（3）混凝土冷却至5℃后，方可拆除模板及保温层。未冷却混凝土具有较高的脆性，冷却前结构不应受到冲击或动荷载。当混凝土与外界温差大于20℃时，拆模后的混凝土表面应临时覆盖，缓慢降温。
（4）拆除时间应根据相同条件下养护试块的强度确定。
二。冬季混凝土施工方法

一。从以上分析可知，在冬季混凝土施工中，主要解决三个问题： 
1）如何确定混凝土的最短养护龄期；
2）如何防止混凝土早期冻害；
3）如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求
      在实际工程中，应根据施工温度、工程结构状况（数量、厚度和暴露量）、工期紧迫性、水泥品种和价格、早强剂的性能和价格，选择合理的施工方法，减水剂和防冻剂、保温材料的性能和价格、热源条件。一般来说，对于同一个项目，可以有几个不同的冬季施工方案。一个理想的方案应以最短的工期和最低的造价来获得最佳的工程质量，即工期、造价和质量的优化。目前基本上采用了四种方法。
2。冬季混凝土施工方法的种类
1）调整配合比的方法主要适用于0℃左右的混凝土施工。具体方法：
①选择合适的水泥品种是提高混凝土抗冻性的重要手段。试验结果表明，应采用早强硅酸盐水泥。水泥水化热大，早期释放强度最高。一般情况下，3d抗压强度与7d普通硅酸盐水泥相当，效果明显。
②尽量降低水灰比，略微增加水泥用量，以增加水化热，缩短达到龄期强度的时间。
③混合引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂产生的气泡相应增加水泥浆体积，改善混合料的流动性，提高其粘聚力和保水性，缓冲混凝土中水冻结产生的水压，提高混凝土的抗冻性。
④掺加早强剂可以缩短混凝土的凝结时间，提高混凝土的早强。普通硫酸钠（水泥含量的2%）和MSF的使用符合早强试水剂（水泥含量的5%）的要求。
⑤选用颗粒硬度和空隙较小的骨料，使其热膨胀系数与周围砂浆相同。

         2）蓄热方式主要用于结构较厚、温度在-10℃左右的工程。该方法是对原材料（水、砂、石）进行加热，使混凝土在搅拌、运输、浇筑后可预留大量热量，使水泥的水化和热释放更快，加强混凝土的保温，保证新浇混凝土具有足够的抗冻性。在温度降到0℃之前。该方法工艺简单，施工成本低，但要注意内保温，避免棱角和外露表面受冻，延长养护期。

         3）在-10℃以上的温度下，在混凝土拌合物中加入化学剂，降低水的凝固点，使混凝土在负温状态下仍处于液态，并能继续水化，使混凝土强度继续提高。目前，常用的防冻剂有氧化钙、氯化钠、亚硝酸钠、氯化钠等防冻剂。

          4）外加热方式主要用于-10℃以下，构件不厚的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，热量传递到混凝土中，或直接加热混凝土，使混凝土在正温度条件下正常硬化。
①窑炉加热，一般用于小型施工现场，简单，但室内温度不高，相对干燥，排放的二氧化碳会使新混凝土表面碳化，影响质量。
②蒸汽加热。在湿热条件下用蒸汽使混凝土硬化。该方法易于控制，加热温度均匀。但由于需要专用锅炉设备，成本较高。此外，热损失大，工作条件不理想。
③电加热。当钢筋作为电极或电加热器附着在混凝土表面时，电能即为热能，从而提高混凝土的温度。第二种方法简单方便，热损失小，易于控制。缺点是功耗大。
④红外线加热，采用高温电加热或气体红外发生器密封辐射加热混凝土。
三、冬季混凝土施工技术措施

一。冬季施工对混凝土构件的要求：
骨料应无冰、雪和有机物，且应清洁、级配良好、坚硬。
水：采用饮用自来水；外加剂：选用防冻剂。防冻剂的作用机理是在规定的负温条件下显著降低混凝土的液相冰点，使混凝土在液相状态下不结冰，从而保证水泥水化，在一定时间内达到预期强度。
防冻剂应通过技术鉴定，达到质量标准，并通过实验室试验掌握其性能。
水泥：高活性、高水化热的普通硅酸盐水泥。
2。冬季混凝土拌和运输混凝土搅拌要求
混凝土拌和时应采用加热水的方法。80℃以上的热水不得与水泥直接接触。先将热水与骨料混合，再与水泥混合搅拌混凝土，以免水泥误凝。混凝土拌和时间不得少于3分钟。此外，如有必要，保护搅拌机并保持温暖。
        混凝土养护：混凝土浇筑完毕后，立即用塑料布覆盖保水，同时用保温被覆盖塑料布外侧保温。保温被的盖面应整齐、严密，防止混凝土温度下降过快，避免混凝土冻害的发生。建议混凝土养护时间至少延长15天。在同一条件下加入两组混凝土试块，置于现场环境中，以随时获得同一条件下混凝土的抗压强度。
三。冬季混凝土测温要求混凝土测温：
混凝土中埋入导线的温度应设专人测量，包括大气温度、罐外混凝土温度、模内混凝土温度和罐内混凝土温度。如有异常，应及时采取措施。