混凝土冬期施工和受冻后缺陷处理实践和探析

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1、混凝土冬期施工和受冻后缺陷处理实践和探析　　摘要:钢筋混凝土结构在冬季负温状态下进行施工，受冻后将对其各种性能，如抗压强度、抗拉强度、钢筋粘结强度等产生一系列不利影响，造成结构承载力削弱甚至丧失，混凝土受冻后的缺陷处理甚为关键，盲目下结论，可能会造成资源和经济的巨大浪费。本文结合实例分析了混凝土冬期施工的受冻后的处理方法，并制定了相应的补强措施。关键字:混凝土；冬期受冻；缺陷处理中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：0引言9有关资料表明，新拌混凝土含有的自由水中的很大一部分在-0.2℃～-2℃将开始结冰。自由水转化成冰晶后使混凝土产生两种后果，一是混凝土

2、中的水泥因缺少水分无法进行水化反应，停止强度增长；二是体积增大使混凝土产生内应力和造成骨料与水泥浆之间的相对位移，并且由于混凝土内部的水分向负温表面迁移，混凝土局部形成冰聚体导致材料结构破坏。鉴于混凝土工程在冬季低温季节施工的特殊性，国家行业标准《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-2011）规定，当室外日气温连续5d平均气温低于5℃即进入冬期施工，应遵守该标准规定的有关要求，在混凝土工程施工方案选择、原材料制备以及养护等各方面采取特殊的技术措施，以保证工程施工质量。尽管如此，工程实践表明，由于技术、管理和天气等方面的原因，在冬季负温下施工的混凝土工程，质量

3、问题仍然多发。因此，近一步加强混凝土工程冬期施工的研究，不断积累工程施工和质量问题处理的经验，仍然具有较重要的现实意义，本文就此针对北京地区某住宅混凝土工程冬期施工情况以及受冻后缺陷处理方法进行介绍和探讨。1工程概况1.1工程设计参数该工程位于北京市五环外，建筑面积17210平方米，地上21层，地下3层，全现浇剪力墙结构。该工程主体结构安全等级为二级，结构设计使用年限50年，设计抗震类别丙类，结构抗震等级二级，主体结构混凝土强度等级C35，钢筋等级HPB235、HRB335、HRB400。考虑在冬期施工，水泥的强度等级选择不低于P·O32.5号，同时水灰比不宜

4、大于0.5。为了保证混凝土的强度，不宜添加大量粉煤灰、矿粉等掺合料。混凝土技术参数与配合比见表1与表2。表1混凝土技术参数表2C35混凝土配合比1.2施工工艺与要求9（1）混凝土运输要求混凝土水平和垂直运输的混凝土输送泵管道用50mm保温海绵进行保温，防止管道产生冻结。混凝土地泵、吊斗在表面包上保温海绵，外罩胶皮加以固定保温。商品混凝土运输车外包保温被进行保温。（2）混凝土施工要求商品混凝土的搅拌、运输和泵送，按照北京市商品混凝土管理规定，冬期混凝土到达施工现场的出罐温度不得低于15℃(严冬时期气温低于-10℃混凝土出罐温度不低于20℃)，入模温度不低于10℃

5、，并严格控制混凝土坍落度在14～16cm以内。（3）混凝土养护要求混凝土采用综合蓄热法养护。当含水率大时采用真空吸水设备，对楼板进行真空抽水处理，提高楼板混凝土早期强度。混凝土未达到受冻临界强度均不得拆除保温材料；拆模后混凝土表面温度与外界温差大于20℃时，及混凝土表面冷却到5℃以前，必须继续覆盖塑料薄膜及阻燃草帘保水保温。1.3混凝土受冻对回弹强度的影响分析9该工程2009年9月开始进行主体结构施工，2010年1月份施工至地下1层时，气温骤降至-16℃，施工现场实测最低气温-21℃，远超出北京地区历年-10℃左右的最低气温常规天气，施工时预留混凝土标准试件及

6、同条件养护试件各4组。2010年4月份对混凝土构件进行实体检测时发现，该工程地下1层墙体混凝土回弹强度不足，回弹强度见表3。表3回弹强度统计表回弹强度平均值19.8Mpa，混凝土强度仅达到设计强度的55%；进一步仔细检查后发现部分混凝土构件外表存在起砂、酥松等现象，由此可以判断混凝土在达到临界强度之前已受冻。2混凝土受冻原因分析及强度论证2.1混凝土受冻程度论证钻芯法检验是目前较为可靠的混凝土实际强度的检测方法，该方法适用于经过一个冬季后对混凝土实际强度的检查。此时取的芯样能较准确地检测出结构表面与内部之间冻深的损失关系。本工程共进行了两轮钻芯检验，第一轮检测

7、强度见表4。表4第一轮钻芯检测芯样强度统计表从芯样强度试验结果分析，混凝土强度大都较低，各检测部位强度代表值偏差大，没有规律性，由此初步判断混凝土受冻情况较严重，工程可能需要全部拆除返工。9为慎重起见，我们对工程其他有关情况进一步进行分析，发现无法印证以上的钻芯检验结果。首先，钻芯检测出报告时已施工至地上10层，受冻墙体已加载大量荷载，利用钻芯检测结果进行结构计算，芯样强度较低部位应该出现大面积应力裂缝，而观察地下一层受冻混凝土表面并没有超出常规的裂缝迹象；然后调阅标准试件及同条件试件试验报告，所有结果均达到设计强度；而重新在强度较低钻芯部位进行回弹检测，结果

8、均普遍高于钻芯强度；再仔细分析钻芯强度