膜結(jié)構(gòu)項目混凝土基礎(chǔ)工程冬期施工的特點及凍害

《建筑工程冬期施工規(guī)程》（JGJ104-2011）的規(guī)定，根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料統(tǒng)計，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5℃即進(jìn)入冬期施工；當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d高于5℃時，解除冬期施工。

（一）冬期施工按時間劃分

冬期施工時間除執(zhí)行規(guī)范的具體規(guī)定外，為方便混凝土工程施工管理在每年的11月15日～3月15日這段時間，根據(jù)不同溫度制定不同的技術(shù)調(diào)整方案，具體劃分為三個階段。

（1）初凍階段施工（0℃≤平均氣溫≤5℃）

在此階段施工時，應(yīng)采用篷布或棉氈適當(dāng)保溫，使混凝土內(nèi)部溫度降到0℃前已達(dá)到設(shè)計混凝土強(qiáng)度的30%?；炷潦┕で?，根據(jù)天氣預(yù)報未來5天的氣溫情況適量摻加早強(qiáng)劑提高混凝土早期強(qiáng)度。

（2）嚴(yán)冬階段施工（－5℃<平均氣溫<0℃）

此階段混凝土工程施工時，應(yīng)摻加防凍劑，并對澆筑后的混凝土工程采用篷布或棉氈保溫，使混凝土內(nèi)部溫度降到0℃時或防凍劑規(guī)定溫度前已達(dá)到臨界強(qiáng)度。

（3）寒冷階段施工

當(dāng)冬季大氣平均氣溫低于－5℃，個別極端最低氣溫達(dá)－10℃以下時，或突然遇到大風(fēng)雨雪天氣，應(yīng)停止混凝土和鋼筋工程施工。對澆筑后的混凝土應(yīng)采取加熱措施，提高混凝土工程構(gòu)件溫度。

（二）冬期施工特點

混凝土工程冬期施工受氣溫影響較大，具有以下特點：

（1）水泥水化直接影響混凝土強(qiáng)度的增長。水泥的水化速率快慢受溫度影響，溫度降低，水泥水化速率減慢，當(dāng)溫度低于－2℃時，混凝土拌合物游離水結(jié)冰，水化反應(yīng)停止。如何進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，確保水泥水化時冬期混凝土工程施工的關(guān)鍵。

（2）當(dāng)氣溫低于5℃時，混凝土強(qiáng)度增長緩慢，在5℃條件下養(yǎng)護(hù)28d混凝土強(qiáng)度僅為標(biāo)養(yǎng)試塊28d強(qiáng)度的60%，混凝土凝結(jié)時間較氣溫15℃時延長3倍。因此，有效的保溫養(yǎng)護(hù)措施是保障混凝土工程質(zhì)量的關(guān)鍵。

（3）當(dāng)溫度低于0℃，尤其是溫度下降到混凝土液態(tài)水冰點（新拌混凝土液態(tài)水冰點溫度－2℃～－5℃）以下時，混凝土中國的水開始結(jié)冰，體積膨脹約9%，此時混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能遭到破壞。因此，有效的保溫措施，預(yù)防混凝土凍害是至關(guān)重要的。

（4）我國屬于季風(fēng)大陸性氣候，冬季除經(jīng)常有寒流襲擊，氣溫驟降外，還應(yīng)注意防風(fēng)。風(fēng)速大不僅可以加快混凝土降溫速度，還會加快水分蒸發(fā)，所以混凝土工程冬期施工要注意防風(fēng)、保溫，避免混凝土養(yǎng)護(hù)期間失水，降溫過快，混凝土產(chǎn)生收縮。

（5）冬期混凝土工程施工的一些工程事故，具有滯后性、隱蔽性。如混凝土工程凍害、后期強(qiáng)度等多在春節(jié)才被發(fā)現(xiàn)，由于事故發(fā)現(xiàn)晚，處理難度相對較大。

（6）冬期施工技術(shù)復(fù)雜，必須周密計劃，做好施工組織和技術(shù)措施。

（三）混凝土凍害的影響

眾所周知，溫度低于0℃時，液態(tài)的水就會轉(zhuǎn)化成固態(tài)的冰，液態(tài)水是密度為1.0g/cm3，固態(tài)冰的密度為0.9g/cm3，也就是說，業(yè)態(tài)水變成固態(tài)冰的過程中體積約增大1.1倍。水泥完全水化僅需要的其重量25%左右的水，為了滿足混凝土拌合物的施工性能的需要，混凝土的用水量往往大于水泥水化所需要的用水量。混凝土拌合物中的多余自由水結(jié)冰會造成混凝土體積膨脹進(jìn)而引發(fā)膨脹應(yīng)力，當(dāng)膨脹力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生為裂紋。

（1）新拌混凝土受凍。即混凝土澆筑以后初凝前遭受凍害，此種情況下，混凝土處于液體凍脹不會使混凝土發(fā)生嚴(yán)重惡化，冰融后立即振搗密實，加強(qiáng)保溫養(yǎng)護(hù)，混凝土后期強(qiáng)度不會受到影響。

（2）混凝土終凝前后受凍會對損壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如混凝土抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、與鋼筋粘結(jié)力等，應(yīng)重點加以預(yù)防?；炷两K凝前后，其內(nèi)部自由水較多，此時混凝土強(qiáng)度剛剛形成，溫度降低使混凝土內(nèi)部的自由水結(jié)冰膨脹產(chǎn)生較多的裂紋，這種情況下，混凝土受凍試件比未受凍試件強(qiáng)度損失50%之多。

（3）初冬及初春季節(jié)施工，更要注意預(yù)防混凝土凍害，而且反復(fù)凍融損害更大。即晚上溫度降低，混凝土內(nèi)水結(jié)冰膨脹，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微裂縫白天溫度升高時，冰融化成水又沿著裂紋流入混凝土內(nèi)部，晚上溫度降低時，流入混凝土裂紋內(nèi)部的水再次結(jié)冰膨脹，如此循環(huán)加劇混凝土的破壞，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部裂紋增多，最終對混凝土造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。

（4）混凝土到達(dá)抗凍強(qiáng)度后受凍，此時影響較小。通常把冬期澆筑的混凝土在受凍以前必須達(dá)到的最低強(qiáng)度，我國《建筑工程冬期施工規(guī)程》JGJ/T104-2011對臨界強(qiáng)度做出規(guī)定，采用蓄熱法、暖棚法加熱法等施工，采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥受凍強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的30%，采用礦渣水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥應(yīng)大于設(shè)計強(qiáng)度的40%；當(dāng)室溫不低于-15℃時，受凍臨界強(qiáng)度不小于4MPa。