关于冬期施工的混凝土强度检验工作探讨

摘要：冬期混凝土施工根据不同的目的需要，同样要按照国家《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87进行标准强度检验和同条件养护的实体强度检验，以反映混凝土拌合物的质量和结构实体混凝土的强度。本文通过对影响冬期施工的混凝土强度因素的分析，指出应采取的措施，为下一步通过检验做好准备，并对其强度检验工作做了初步探讨。

关键词：冬期施工，预拌混凝土，质量控制，强度检验

一、影响冬期施工混凝土强度的主要因素

按《混凝土工程施工及验收规范)中的规定，室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时，混凝土工程即应进入冬期施工，而冬期由于温度低会对混凝土的强度、结构造成一定的影响，形成冻害。混凝土是一种多孔材料，它在硬化中和硬化后内部形成许多大小不同的孔隙及相互连通的毛细孔通道。由于冬季受到负温度袭击，这些孔隙及毛细孔通道充满水后，冻结成冰，体积膨胀。而混凝土构件的冻结是由表面开始，逐渐向内部发展，随着结冰体积越来越大，内部未冻结水的压力也越来越高，当内部压力增高到超过混凝土的抗拉强度时，就会把毛细孔胀破，产生微裂纹，微裂纹不断发展、增大，最终使混凝土内部结构发生破坏。在实际混凝土施工中，当温度低于5℃时，混凝土强度的增长会明显延缓，而且，这期间混凝土强度对温度相当敏感。当温度在4～0℃时，混凝土的凝结时间要比15℃时延长3倍。新浇筑的混凝土如果在凝结过程中遭冻，拌合的水就会结冰，其体积会随之增加约9%，从而使，构件内部产生微裂纹，同时水泥的水化作用也会停止进行。这种情况下，即使化冻后再恢复正温养护，裂纹也无法修补，且水泥浆体中的孔隙率将比正常凝结的混凝土明显增加，使其抗压强度，抗渗性、混凝土与钢筋的粘结力均大大减弱，从而使混凝土的强度和耐久性受到严重损害。就算在施工时提高混凝土的强度等级，使抗压强度相应增加，但耐久性仍得不到改善。因此，从保证混凝土构件全面质量出发，在冬季施工中必须防止混凝土在凝结初期遭受冻害，同时应采取措施使其尽早获得强度。

二、冬期施工的确保混凝土强度的措施

为了能在温度较低的冬季施工中也能获得与常温条件下相当强度的混凝土构件，在实际工作中可以采取以下措施：

1、严格材料要求

冬期施工的混凝土养护条件、结构特点和结构在使用期间所处的环境决定了所用混凝土材料的品种和性能。为此，冬期施工的混凝土材料应满足以下要求：

1)优先选用硅酸盐水泥。使用其它品种水泥时，应注意其中掺合材料对混凝土抗冻、抗渗等性能的影响。

2)保证骨料的清洁。骨料是混凝土的基本材料，拌制混凝土所采用的骨料不应含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。

3)掺入相应的外加剂。外加剂的掺入可以改善混凝土的工艺性能，提高混凝土的耐久性，并保证其在低温期的早强及负温下的凝结，防止早期受冻。外加剂一般包含防冻、早强、减水、引气和阻锈等成分。

4)拌合水中不得含有导致延缓水泥正常凝结硬化及引起钢筋和混凝土腐蚀的离子。

5)选择导热系数小，密闭性好，坚固耐用，防风防潮，且可重复使用的保温材料。

2、加强混凝土的搅拌、运输及浇筑的过程控制

冬期施工的混凝土搅拌前应对原材料进行加热，并进行相应的热工计算，需要注意的是水泥不得直接加热。之后合理选择搅拌机的型号，并严格遵循投料程序及控制搅拌时间。最后，在运输过程中注意防止热量损失、表层冻结、离析、塌落度变化等现象，长距离运输则应加强运输工具的保温覆盖。另外，冬期施工的混凝土不得在强冻胀性地基土上浇筑，在弱冻胀性地基土上浇筑时，基土不得遭冻。冬期施工浇筑混凝土不宜留置施工缝，如因技术或组织上的原因不能连续浇筑时，则应正确留置施工缝。施工缝的位置宜留在结构剪力较小，且便于施工的部位。但对于大体积混凝土结构，在石油化工建筑中多为设备基础或筏板基础，因其上部荷载较大，整体性要求较高，则往往不允许留施工缝。

3、注意新浇注混凝土的养护

大部分混凝土工程施工质量问题或事故，都是由于养护不当造成的，因此冬期施工的混凝土养护显得极为重要，下面列举三种冬期混凝土的养护方法。

(1)混凝土养护期间不加热的方法。所谓不加热就是当外界气温不很低，构件较为厚大时，可提高混凝土的初始温度，同时加强对混凝土的保温，使水泥水化放热较早较快，在尽量减少混凝土本身热量损失的基础上，使新浇筑的混凝土保持一定的养护温度，以使混凝土在降至冰点以前，达到受冻临界强度或拆模和受荷强度。

(2)混凝土养护期间加热的方法。当施工环境气温较低时，对于并不厚大的构件，需要利用外部热源对新浇筑混凝土构件加热。可以是通过加热混凝土周围的空气，从而将热量传给混凝土，也可以直接对混凝土加热，使混凝土处于某一正温条件下养护，随着外界气温的降低和冻结时间的延长，就要持续保温和加热，并增加加热的程度。

(3)综合养护法。综合养护法即将上述两类方法进行综合应用，这种方法适用范围广。根据施工季节及气温情况、可采用几种方法的综合。目前最常用的是“综合蓄热法”。通过高效能保温材料，使混凝土拌合物所获得的初始热量缓慢散失，并充分利用水泥水化放热和掺用的外加剂(低温早强剂或防冻剂)或采用短时间加热等综合措施，使混凝土在降至冰点前达到要求的强度。

综上所述，冬期施工中要想保证混凝土的物理受力强度和耐久性，应从气温条件、结构类型、结构特点、原材料、工期限制、能源情况和经济指标等方面综合考虑，选用最佳方案，杜绝混凝土早期受冻，确保质量，以便在其强度检验时一次通过。

三、冬期施工的混凝土强度检验

混凝土强度的检验是构件(或结构)实体检验的主要项目之一，《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB502042-2002)(以下简称“验收规范”)明确要求，对涉及混凝土结构安全的重要部位应进行结构实体检验，如柱、墙、梁等。在实际混凝土强度的检验中，当混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致，且同一品种混凝土的强度变异性能保持稳定时，应由连续的三组试件组成一个验收批次进行检验。具体检验工作可按照《验收规范》中提到的“同条件养护试件强度检验”的方法进行。在混凝土施工中，一般留置有同条件养护混凝土试件以便为日后强度检验和工序交接提供依据。同条件混凝土强度一般低于标准养护条件下的强度，这主要是由于同条件养护试件与标准养护试件的差异，比如冬期气候寒冷，温度较低，因而对同条件养护试件的强度代表值乘了一个折算系数1.10，并按现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107-87)评定,，当检验结果满足规定时，则该批混凝土强度判为合格，当不能满足规定时，该批混凝土强度为不合格。

当对混凝土试件强度的代表性有怀疑时，可采用非破损法(如回弹法)和局部破损法(如钻芯法)，按相关标准对结构或构件中混凝土的强度进行推定。

总结

冬期混凝土施工过程中，在采取确保混凝土强度相应措施的前提下，检验是工程质量控制的重要环节，也是结构(或构件)安全鉴定的主要项目。在实际检测检验中，需要对规范、标准做到真正理解和掌握，才能准确检测实体混凝土的强度，并作出正确评价。

参考文献：

[1]霍瑞琴.张勇明.抗冻临界强度龄期的推定[J].低温建筑技术，2000(1)

[2]袁海军.钢筋混凝土结构检测鉴定中的若干问题[J].建筑科学，2001(6)?

[3]吴村.吴军.李兆权.冬期施工混凝土工程使用商品混凝土的措施[J].混凝土，2004(3)

[4]崔静忠.李启冬期施工手册(第二版)[M].北京：中国建筑工业出版社，1998

[6]黄士元.蒋家奋.周兆桐等.近代混凝土技术[M].西安：陕西科学技术出版社，1998