冬季混凝土施工面临的一大挑战是低温环境对混凝土凝固和硬化的影响。为了确保施工质量,加热冬季混凝土浇筑成为关键措施。以下从多个方面详细阐述如何加热冬季混凝土浇筑。
1. 原材料加热
冬季混凝土施工中,加热原材料是最直接有效的方法。这包括对水、砂、石等原材料进行加热。水的加热温度一般不超过80℃,以免水泥产生假凝。砂石的加热温度也不宜过高,最高不能超过100℃,平均温度不宜超过65℃,并力求加热均匀。通过加热原材料,混凝土在搅拌、运输和浇灌后仍储备有相当的热量,以加快水泥水化放热的速度。
2. 外部加热法
外部加热法适用于气温在-10℃以上,且构件并不厚大的工程。这种方法通过加热混凝土构件周围的空气,将热量传给混凝土,或直接对混凝土加热,使其处于正温条件下能正常硬化。常用的外部加热法包括火炉加热、蒸汽加热、电加热和红外线加热。火炉加热操作简单,但提温效果有限;蒸汽加热温度均匀,但成本较高;电加热热损失少,但耗电量大;红外线加热则能实现密封辐射加热,效果较为理想。
3. 蓄热法
蓄热法特别适用于气温在-10℃左右,且结构比较厚大的工程。该方法通过覆盖保温材料,将混凝土在浇筑时所包含的热量和凝固过程中产生的水化热蓄积起来,以延缓混凝土的冷却速度。在施工过程中,需加强对混凝土的保温,避免角部与外露表面受冻,并延长养护龄期。蓄热法工艺简单,成本较低,是冬季混凝土施工的理想选择。
4. 添加加热剂

在冬季混凝土施工中,可以添加加热剂来提高混凝土的温度。常见的加热剂包括水性加热剂和化学加热剂。水性加热剂如热水,可以通过加热拌合水来提高混凝土的温度。化学加热剂如早强剂、防冻剂等,则能在混凝土中产生热量,促进混凝土的凝固和硬化。这些加热剂的使用需根据具体施工需求和环境条件来确定。
5. 使用防冻剂
防冻剂是冬季混凝土施工中不可或缺的外加剂。它能使混凝土在负温下硬化,并在规定时间内达到足够的防冻强度。常用的防冻剂有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。通过掺加防冻剂,可以确保混凝土在低温环境下仍能正常硬化,从而保证施工质量。
6. 控制施工时间
冬季施工中,合理安排施工时间至关重要。在严寒季节,应尽量选择在白天气温较高的时候进行施工,避免夜间低温对混凝土的影响。要密切关注天气变化,如有恶劣天气预警,应及时停工或采取相应措施。
7. 加强保温措施
除了加热措施外,加强保温也是确保冬季混凝土施工质量的关键。可以使用保温膜、保温棚或其他物体覆盖混凝土,以减少热量散失。特别是在浇筑完成后,应立即对混凝土进行保温处理,以确保其在达到抗冻强度前始终保持正温。
8. 掺用引气剂
在保持混凝土配合比不变的情况下,可以掺用引气剂来提高混凝土的抗冻性。引气剂能在混凝土中产生微小气泡,这些气泡能缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力,从而提高混凝土的抗冻性能。引气剂还能改善混凝土的流动性和保水性。
9. 调整配合比
冬季混凝土施工中,调整配合比也是提高混凝土抗冻性能的有效手段。可以选择早强硅酸盐水泥等发热量较高的水泥品种,合理降低水灰比,增加水泥用量,从而增加水化热量,缩短达到龄期强度的时间。
10. 蒸汽养护窑法
蒸汽养护窑法是在结构或构件周围用保温材料加以围护,构成密闭空间(蒸汽窑),然后通入蒸汽加热混凝土。该方法施工方便简单、养护时间短,但蒸汽耗用量大,适用于现场预制数量较多、尺寸较大的大、中型构件或现浇地面以下墙、柱、基础、沟道和构筑物等的加热养护。
11. 汽套法
汽套法是在构件模板外再加密封的套板,模板与套板间的空隙不宜超过150mm,在套板内通入蒸汽加热养护混凝土。该方法加热均匀,但设备复杂、费用大,只在特殊条件下养护水平结构的梁、板等。
12. 电热法
电热法是利用电流通过不良导体混凝土(或通过电阻丝)所发出的热量来养护混凝土的一种方法。其设备简单、施工方便,但耗电量大、施工费用高,应慎重选用。常用的电热法包括电极加热法和电热器法。
加热冬季混凝土浇筑需要从多个方面入手,包括原材料加热、外部加热法、蓄热法、添加加热剂、使用防冻剂、控制施工时间、加强保温措施、掺用引气剂、调整配合比以及采用特殊的养护方法如蒸汽养护窑法和汽套法等。只有综合考虑这些措施,并根据具体施工条件灵活应用,才能确保冬季混凝土施工的质量和安全。