建筑行业的发展在一定程度上推动着我国经济的发展，从建筑工期的要求和建筑成本的效益出发，在冬季施工中可以选择混凝土作为主要的建筑材料。但是，在冬季低温的条件下，混凝土建筑出现冻害的概率很大，这就使得我们要对混凝土在冬季施工中所出现的各类冻害情况进行深入的研究和分析，根据各种冻害类型产生的原因和特征制定具体的解决措施，才能从根本上保障冬季施工的质量，同时也能对资源进行合理的利用。
1混凝土冬季施工中常见的冻害
1.1混凝土表面脱皮
对于混凝土材料而言，冬季施工的最大影响因素就是过低的气温，会直接降低混凝土的强度。混凝土作为水泥水化作用的产物，在低温环境下由于受到剧烈的温度变化，导致混凝土材料的表面出现蜂窝麻面，严重时会出现表层脱皮的现象，所以要对混凝土采取一定的保温措施。另外，还有其他因素影响着混凝土材料的状态，比如在拌合时混凝土不符合硬度标准，后期也会产生表层脱皮的现象，如图1所示。
1.2混凝土裂缝
混凝土冬季施工中最常见的冻害形式就是裂缝。从实际经验出发，根据对建筑的危害情况由小到大进行排列，裂缝的类型主要有表面裂缝、深层裂缝以及贯穿性裂缝，其中危害性最大的就是贯穿性裂缝，严重的会破坏整体建筑，带来巨大的安全隐患。因此要对这些裂缝产生的原因进行深入分析，从根本上避免裂缝现象的产生。而产生裂缝的原因主要有以下几点：第一，混凝土材料的主要成分是水泥，而水泥材料性能的好坏直接关系混凝土的状态，一旦水泥缺乏足够的稳定性，就会出现混凝土的龟裂现象，因此所挑选的水泥必须具有足够的稳定性才能保证混凝土的质量。第二，组成混凝土的各种原材料配比不均衡，比例失调形成混凝土的收缩，导致收缩裂缝的出现。第三，混凝土作为水泥水化作用的产物，水化作用会导致混凝土内部产生大量的热量，与混凝土表层温度相比，二者之间具有很大的温差，此时混凝土的抗拉强度小于表面抗拉应力，所以导致裂缝的产生。由于冬季处于持续低温状态，所以第三个原因产生的裂缝现象最为显著。
1.3混凝土受冻
在初凝阶段，混凝土中的自由水在低温的作用下容易快速结冰，导致水泥的水化作用被阻断。由于冻胀原理，水在结冰之后体积会增大，从微观角度分析，混凝土内部裂缝的膨胀是对整体结构的破坏，这就是混凝土的受冻现象。
2冬季混凝土冻害形成的原理
2.1冬季混凝土施工的原理
在拌合的作用下，混凝土强度形成的主要原因依然与水化作用息息相关。而影响水化作用的因素除了冬季的低温环境外，也与混凝土的基本原料混合比例有关。当环境温度小于零度时，混凝土中的自由水易结冰，水化作用的速度会减慢。相反，混凝土的水化速度会随着温度的升高也会相应的加快，此时混凝土的强度也会明显增大。由此可见，水分的形态对冬季施工时混凝土的强度影响极大。
2.2混凝土冬季冻害的形成机理
由混凝土冬季施工的原理可知，混凝土的水分形态影响着其强度的大小，所以要对混凝土的水分形态进行深入探究。可以将其分为两种类型：第一种是促进水化作用的水，这种水一般存在于基本原料的表层或者毛细管内部，一起为混凝土水泥的水化作用服务;第二种水被称为游离水，主要在基本组成原料内部存在，这种游离水的和易性在施工过程中发挥着巨大作用。若气温降低到一定的温度，游离水就会出现冰冻现象，直至降低到4℃时，水化作用中的水开始结冻，因此会阻止混凝土内水化作用的进一步发生。这两种水的存在进一步告诉我们，在冬季施工中水的形态是冻害产生的主要机理，水的结冻现象会导致混凝土出现冻胀，产生裂缝，从而影响混凝土的整体强度。
3混凝土冬季施工冻害的防治对策
针对混凝土冬季施工中出现的各种冻害问题，我们必须采取有效的应对措施来提高混凝土的强度，对混凝土的冬季施工进行合理的管理与控制，以保障建筑施工的质量。
3.1做好冬季混凝土施工的前期准备工作
为了保证最终的施工质量，一定要做好前期的施工准备工作。首先要对施工环境进行具体分析，密切关注施工地点的气候变化情况，根据相应的气候变化情况制定保温措施。例如在冬季施工前期，对各种冻害情况提前做出预防，尽量避免这些危害的产生。在这种情况下，施工企业应结合项目的实际情况，编制科学的施工方案，合理选择相应的施工材料、机械设备等，同时也要注意各种施工材料的妥善存放。值得注意的是，这些施工设计编制方案要在监理单位及建设单位认可后才能进行施工作业。
3.2加强混凝土冬季施工技术与管理工作
关于提高冬季混凝土施工的主要技术工作，有不同的处理方法。首先在施工前可采用挡风墙对基坑的主要风向进行控制，挡风墙的设置地点应考虑与其基坑的距离，保证有足够的空间进行混凝土的施工浇筑工作。其次，由于温度对混凝土本身影响之大，所以对原材料实行加温措施，同时要保证砂砾中的冻块直径必须小于1cm，且原材料的温度不可大于35℃。混凝土的搅拌工作必须在温度足够高的前提下进行，可使用热水加热的方法进行拌合，当热水加热的方法满足不了施工要求时，可采用加热砂石的方法来达到施工温度的要求。最后，为了防止水泥与热水直接接触时出现假凝现象，在混凝土的拌合前期，应先加入砂石与水进行搅拌，最后再加入水泥。但是根据冬季对搅拌工作的规范要求，带有冰的砂石不可进入搅拌机内进行搅拌。与常温季节相比，在冬季的搅拌时间应该高于50%，这个方法是对混凝土的搅拌运输以及浇筑工艺流程进行进一步的规范和控制，由于混凝土本身的性质，在混凝土拌合之后要尽快运输到相应的施工地点，因此要合理规划运输路线，以最快速度实现混凝土的浇筑。混凝土浇筑过程如图2所示。
3.3做好混凝土的养护工作
除了前期的处理工作，还要做好后期混凝土的养护工作(如图3)，才能保证其使用周期达到理想标准。根据温度条件、气候类型等因素对冬季混凝土施工进行具体的养护工作，以保障后期混凝土的强度增大。冬季混凝土的养护方法主要有以下三种：第一种是正温养护，混凝土浇筑后，在一定的时间内需要将其保持在正温状态。这种方法的工艺流程主要是加热混凝土的原料，各种设备也需要保持在一定的温度内，同时对浇筑过程所使用的工具也要进行保温处理，这些措施可以保证混凝土的早期抗冻能力。第二种是负温养护，这种方法适用于温度高于0℃的气候环境，对混凝土强度要求较低的建筑可使用该种方法。主要的操作流程是提前加热所使用的建筑材料，保证其达到相应的温度要求，该方法的主要优点是工序简便，同时还能保证混凝土早期无冰冻现象的产生。第三种是综合养护法，该方法只需要极少的防冻剂，在节约成本的基础上能够减少能量的损耗，加快混凝土硬化的时间。主要的施工流程是加入防冻剂后，进行加热处理，保证浇筑工作完成后温度不低于10℃。基于该方法的优良性，第三种养护方法也是如今最受欢迎的一种养护方式。
4混凝土冬季施工保温控制措施
4.1冬季保温控制
冬季的低温环境作为施工最大的影响因素，很容易造成一些冻害现象的产生。事实上，低温条件不仅容易在建筑表面形成裂缝，随着时间增长，还会导致贯穿性裂缝的产生，甚至还会出现深层裂缝。但是混凝土的冬季施工也不能一味地实施保温工作，这样容易在内部产生极大的温差，使裂缝现象更加严重。所以应该将保温与冷却两种方法相结合，才能从根本上保证混凝土的强度。有研究调查发现，在施工期间一些大型的混凝土裂缝很大程度上是早期就形成的。除此之外，一些后期形成的较为严重的深层裂缝，也是由前期的一些表层裂缝发展而形成的，可见前期控制工作的重要性。所以应对施工的气候环境进行深入研究，并从以下两点出发，做好混凝土的保温工作：(1)对混凝土的表面进行适当的降温，保证内外温差不会过大。(2)对新、旧混凝土进行保温处理，使混凝土的施工温度不能过低，维持在运转期稳定温度之上。
4.2早期保温措施
要想保证混凝土的强度，就必须将前期预防与后期养护相结合。前期保温措施能有效防止后期对混凝土强度的破坏。在施工过程中，温度影响着水泥的硬化作用，而水化作用的发生可以有效增加胶体的胶孔比，使混凝土的强度增大。所以在前期的施工中要做好全面的保温工作，降低初期时温度对混凝土的影响。从减少投资成本的角度出发，可以采取以下保温措施：(1)煮水加热法。为了使混凝土的水分蒸发量降低，可以用布条包裹在箱梁顶板的棚子上，对箱梁的两侧也采用布条密封的方法。在箱室煮水室里面的温度保持在18℃左右，还需对顶板进行淋水工作，将混凝土的湿度与温度控制在一定的范围内。(2)对锚垫板周围进行保温处理。对锚垫板而言，其周围混凝土承受强大的张拉压力，所以更加要注意该区域混凝土的质量问题，可以对该区域通过覆盖物的遮挡来进行保温处理。(3)积水保温法。结合水本身所具有的性质，同时水在硬化的过程中会散发出热量，所以积水保温法所适用的条件是，在相对气温不过低时可以在浇筑层顶面进行相应的积水保温措施，以达到保温效果。这种方法要求混凝土在第二层浇筑之前，积水未达到完全冻结的状态，这样才能保证混凝土的表面不被破坏。
5结语
综上所述，混凝土冬季施工过程中容易产生很多问题，严重影响了建筑质量和施工进度，所以必须加强混凝土冬季冻害问题与应对措施的重视，有效避免病害的产生，对混凝土的施工环节进行严格把控。
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《冬季混凝土保温养护措施》来源：《房地产世界》，作者：李鹏飞
