建筑工程技术中混凝土冬季施工技术的研究

摘要：建筑工程混凝土冬季施工过程中，混凝土温度控制是非常重要的内容，采取合理的温度控制措施确保混凝土能够正常凝固硬化，可以有效防止混凝土开裂和强度不足问题，保证建筑工程混凝土施工质量。施工过程中需要充分结合建筑工程实际情况，采用分层浇筑施工、强化保温措施以及控制入模温度等方式来有效控制混凝土的温度，保证混凝土的浇筑质量。本文将以某建筑工程混凝土浇筑施工为例对混凝土冬季施工技术进行说明。

关键词：建筑工程；混凝土浇筑；冬季；施工技术

引言

建筑工程混凝土浇筑施工过程中，混凝土内外温度控制是非常重要的内容，特别是冬季，较低的环境温度会进一步增大混凝土内外温度差，导致混凝土结构在凝固过程中出现温度裂缝情况，影响混凝土结构浇筑施工质量。如何有效控制混凝土结构内外温度成为混凝土冬季施工非常重要的内容。本文将以某建筑工程为例，充分结合建筑工程实际情况，来对混凝土冬季施工技术进行说明，希望对建筑工程混凝土浇筑施工提供一定的参考。

1、工程概况

某建筑工程为商住楼，占地面积为26350m2，总建筑面积为63220m2。该建筑工程为地下2层，地上32层，其中地下二层为停车场和设备机房，地上1~4层为商业区，5~32层为住房。该建筑工程采用了框架剪力墙结构，混凝土浇筑施工主要集中在冬季，本文将通过该建筑工程来进行混凝土冬季施工技术的应用研究。

2、冬季施工环境对混凝土浇筑结构的影响

2.1低温对混凝土结构强度的影响

我国大多数地区冬季温度较低，较低的温度会导致水泥的水化速率下降，直接影响混凝土整体结构强度。通常情况下，环境温度低于0℃会导致与水混合过程中会出现水结冰的情况，从而导致水泥与水无法充分混合，最终导致水泥的水化作用消失，影响混凝土的整体性能。同时，较低的温度会导致混凝土出现一定的膨胀，出现冻胀应力，影响混凝土结构的强度。最后，水结冰后会产生一定的冰凌颗粒，这些颗粒会附着在混凝土骨料和钢筋上，降低混凝土中水泥浆液与骨料和钢筋的年付能力，进一步导致混凝土结构的强度下降。

2.2低温对混凝土性能的影响

水泥的水化作用是指水泥与水混合过程中出现凝结和硬化效果实现对混凝土强度的提升。在混凝土搅拌过程中，混凝土骨料材料、混凝土搅拌时间以及混凝土搅拌温度等多种因素都会影响混凝土的水化作用，其中，温度是影响水化作用的重要因素之一。相关研究表明，在相同混凝土原材料和混凝土搅拌时间情况下，提升混凝土搅拌过程中的温度能够有效提升混凝土的强度。如果环境温度低于0℃，水会因为结冰的情况导致混凝土搅拌过程中出现冰凌颗粒，直接影响水泥的水化作用，最终影响混凝土的性能。

3、混凝土冬季施工技术难点

混凝土冬季施工中最主要的技术难点包括（1）早期冻害避免。通常情况下混凝土结构的强度增加速度会随着温度的逐渐降低而逐渐下降。当环境温度低于5℃时，混凝土的水化作用会明显下降，当环境温度降低至0℃以下后，混凝土的水化作用会完全消失。所以在冬季低温环境下进行混凝土浇筑施工需要采取合理的方式来保证混凝土的温度高于5℃，使混凝土的水化作用能够得到有效发挥。其次使养护时间确定。冬季低温环境下，混凝土结构的初凝时间相交于常温环境下增长，会凝土表面会凝结少量的水，导致混凝土的水灰比增加，导致混凝土结构的防渗性能降低。所以需要在养护过程中合理进行养护时间的设置， 通过缩短养护时间方式来提升混凝土结构的整体质量。最后使混凝土性能。低温情况下，混凝土的物理性能会发生较为显著的改变，相关研究表明，混凝土结构在反复受冻情况下，其耐久度和抗压强度都会下降，所以需要采取合理措施来保证混凝土结构的强度满足建筑工程设计要求，保证建筑工程整体质量。

4、混凝土冬季施工技术要点

4.1混凝土冬季施工技术措施

为了有效保证本工程混凝土浇筑施工的混凝土质量，本工程在混凝土原材料堆放过程中采用了输料布覆盖方式来进行原材料的保温处理，同时在原材料使用过程中，将骨料中存在的冰块、雪以及冻结层等进行清理处理，确保混凝土搅拌过程中骨料具有较高的温度，有效满足混凝土搅拌要求。同时对混凝土搅拌用水通过水箱加热方式，将水文提升至50℃，保证搅拌过程中水泥的水化作用可以有效发挥，提升混凝土的整体性能。最后，充分结合了混凝土冬季施工的特点进行了混凝土配合比的优化设计，通过降低水的占比，并添加高效减水剂方式来进一步保证混凝土的质量。

4.2混凝土搅拌施工质量控制

本工程为了更好的保证混凝土搅拌过程中具有较好的温度均匀性和性能和易性，采用了实验方式来进行不同混凝土材料添加方式的确定，最终采用了水→砂石→外加剂→参合料→水泥的物料添加方式，通过让50℃的水与砂石进行充分接触方式来进行混凝土骨料的加热处理，保证混凝土搅拌施工的质量。同时，搅拌过程中由于不同物料之间会存在较大的温度差异，所以需要更多的时间来保证物料混合均匀并消除物料之间的温度差，防止冰块与混凝土骨料结块的情况发生。本工程通过多次试验验证，最终将混凝土的搅拌时间控制为常温情况下混泥土搅拌时间的1.5倍。最后，为了更好的保证混凝土搅拌温度，在搅拌场内部设置了保温棚和升温炉，确保出料口位置混凝土的温度＞10℃。

4.3混凝土运输和浇筑施工过程中质量控制

由于混凝土搅拌加工场地与混凝土浇筑施工场地之间具有较大的距离，而混凝土运输过程中会存在较大的热量损失情况，所以做好混凝土运输过程中的保温工作，对提升混凝土浇筑施工质量具有非常重要的意义。本工程采用了保温材料来进行混凝土运输罐车罐体的包裹处理，通过保温材料方式来降低混凝土在运输过程中的热量损失。同时，充分结合工程所在地区的交通情况，对混凝土运输线路进行了合理规划，来尽量降低混凝土运输时间，确保将混凝土运输过程中的热量损失降到最低。在混泥土浇筑施工前对混凝土的和易性指标进行检测，确保混凝土的相关指标满足混凝土浇筑施工要求。混凝土浇筑施工过程中需要做好现场监测工作，确保混凝土在浇筑时的温度超过5℃。同时，本工程采用了分层浇筑施工方式，防止混凝土发生冷裂缝现象，提升混凝土浇筑施工质量。

4.4混凝土养护质量控制

混凝土浇筑施工完成后，需要充分结合混凝土冬季施工的特点来开展混凝土养护工作。本工程在混凝土浇筑完成后采用草袋和麻袋等保温材料来对混凝土结构，同时采用了边浇筑边保温的保温方式对混凝土模板位置进行保温处理。实际操作过程中，混凝土浇筑完成后不能直接进行保温材料的覆盖处理，需要先在浇筑完成的混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，然后再将保温材料铺设在输料薄膜上边。该方式不仅能够有效提升混凝土结构的保温效果，还能有效降低保温材料对混凝土表面造成刮伤。本工程在混凝土结构内部进行设置了温度监测设备，对混凝土内部温度进行实时监测，并在混凝土外部铺设了保温管线，通过循环热水方式来进行混凝土表面的加热处理，确保混凝土内外温度保持在规范要求的范围内，防止因内外温度差较大而出现裂缝的情况。最后，完成模板拆除后，需要继续采用保温材料来进行混凝土结构的覆盖处理，防止混凝土结构因为表面温度突然下降而出现裂缝的情况。

5、混凝土冬季施工技术应用效果分析

本工程在混凝土冬季施工技术应用过程中采用了常规混凝土浇筑施工方式和本文所述方式来进行混凝土试块的制作，探究不同施工技术对混凝土施工效果的影响。

5.1混凝土表面温度情况统计

本工程施工过程中，平均环境温度为-1℃，最低环境温度为-8摄氏度。同时对两种不同施工方式下试块的表面温度进行了测定，采用常规混凝土浇筑施工方式下混凝土试块表面温度为-8~-1℃，而采用混凝土冬季施工技术下混凝土试块的表面温度为5~9℃。结果表明采用混凝土冬季施工技术下混凝土施工质量基本满足混凝土冬季施工质量标准。

5.2混凝土试块强度结果

同时，本次研究过程中分别制作了两种施工技术的C20和C30混凝土试块，并在养护28d工后进行试块抗压强度的测定，结果如表1所示。结果表明，采用混凝土冬季施工技术的C20混凝土试块的平均抗压强度为26.13MPa，显著高于采用混凝土常规施工技术下C20混凝土试块的抗压强度23.51MPa，采用混凝土冬季施工技术的C30混凝土试块的抗压强度为35.23MPa，显著高于采用常规施工技术下C30混凝土试块的抗压强度33.14MPa。说明混凝土冬季施工技术能够有效提升混凝土结构的强度，使建筑工程混凝土结果的抗压强度有效满足规范和设计要求。

表1 不同混凝土施工技术混凝土抗压强度表

5.3回弹仪强度测定结果

为了更好的确定本工程混凝土浇筑施工质量，本次研究采用了回弹检测仪来进行混凝土强度测定。本次研究中总共选择了22个检测区域，分别在各个区域内进行混泥土养护24d和混凝土养护28d的强度检测，结果如表2所示。结果表明，22个区域混凝土结构养护24d的平均强度为36.62MPa，28d的混凝土平均强度为39.23MPa，均满足本工程设计混凝土强度30MPa。说明采用混凝土冬季施工技术有效保证了本工程混凝土的强度，提升了混凝土浇筑施工质量。

表2 不同区域混凝土结构混凝土回弹仪强度检测结果

结语

本文通过对某商住楼建筑工程混凝土冬季施工技术的研究，详细探讨了低温对混凝土结构强度和性能的影响，并提出了相应的施工技术措施。通过采用输料布覆盖保温、清理骨料中冰块和雪、水箱加热提升搅拌用水温度、优化设计混凝土配合比等手段，有效保证了混凝土原材料和搅拌过程中的温度控制。在混凝土搅拌、运输、浇筑和养护等关键环节，采取了一系列质量控制措施，确保了混凝土浇筑施工的质量。实验结果表明，采用冬季施工技术能够有效提升混凝土试块的表面温度和抗压强度，满足规范和设计要求。本文所述混凝土冬季施工技术为类似工程提供了有益参考，对提升建筑工程混凝土浇筑施工质量具有重要意义。未来，在混凝土冬季施工技术的研究和应用中，应继续探索更加高效、环保的施工方法和技术手段。

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