摘要：公路工程寒冷天气在施工过程中，混凝土容易发生冻害现象，导致施工不能正常地进行，鉴于此，本文对公路工程混凝土防冻的措施及施工的控制进行分析探讨。
关键词：公路工程；混凝土；防冻
受季节气候变化的影响，不同时期交通公路工程的混凝土施工需要灵活的应对策略来确保项目的顺利实施。笔者所在长江中下游地区四季分明，冬季气温较低，甚至会出现降雪天气，交通公路施工过程中容易导致混凝土冻害。为了有效遏制混凝土冻害发生，保证交通公路质量，确保公路运营使用寿命，本文分析了混凝土的防冻原理、特性，以及出现冻害现象的原因，为此提出相应的防冻措施和施工控制策略。
一、交通公路工程混凝土的防冻原理及其特性
（一）混凝土防冻原理
混凝土的配比、使用材料直接影响着混凝土水化反应的速度以及强度，同时在外部环境的影响下，气温也是混凝土水化作用的重要因素之一。当室外温度较高时，混凝土当中水泥的水化反应受到催化加速同时强度也相应增加；而当室外温度低于零度时，混凝土的水化作用速度以及强度则大大降低平均值，待到反应停止才能够恢复到正常。在严寒的恶劣天气下，由于气温过低，水会直接转化为冰，冰的体积大致扩张9%且具有更大的张力。膨胀力值甚至比水泥凝结的内部强度更大，从而损坏混凝土的内部固有结构，造成内部空隙的扩张，大大降低了混凝土的硬度，也就是出现混凝土冻害反应。
（二）混凝土的特性
1.混凝土工作性。这又称为混凝土的和易性，它是指在特定的施工环境下，使用恰当的手段，有效提高混凝土的均匀性以及减少内部的空隙，从而保证混凝土内部结构的稳定性，使混凝土搅拌相关操作更加的便利。这是一项系统的技术类型，其中包含混凝土的流动性、保水性等方面。
2.混凝土强度。又是说俗称的硬度，是指混凝土在凝结硬化之后的力学学名，利用混凝土强度这一指标来衡量混凝土抗压能力，包括抗拉、抗折的强度。一般来说，混凝土的抗压强度与抗拉强度成负相关关系，混凝土的抗压强度越大，那么抗拉强度则会相应变小。
3.混凝土变形。混凝土变形主要指非外力的作用下产生的变形，这就涉及到化学的收缩、干湿条件下变形以及热胀冷缩等。比如，混凝土混合搅拌没有拿捏好水灰配比，若水泥的使用量较大，当水泥凝结时，混凝土内部结构收缩则会引起路面开裂。
二、交通公路工程混凝土出现冻害的原因分析
1.低温影响的冻害。冬季寒凉，温差大并伴随着大风天气。受天气影响，混凝土容易快速流失水分，进而损耗交通公路工程的寿命。尤其是混凝土其内部含水量很高，当温度急剧骤降时工人进行地面施工，混凝土的内部水分受冷结冰，在进行浇筑过程中容易出现冻害现象。混凝土凝结的过程由于其内部出现水化反应在低温影响下，混凝土中水泥的水化反应速度放缓，极大的影响了混凝土的质量。具体来说，混凝土当中的水泥出现的水化作用会直接的限制混凝土强度的增长比例以及速度，尤其是在低温环境下，迫使混凝土当中的水泥反应速度降低，由此降低了混凝土的硬度。如果在零度以下的环境，水泥的水化反应无法进行，那么混凝土强度的提高也会由此而静止，在该条件下，混凝土当中的游离水分遇冷结冰产生冻害现象，其内部结构松散的情况下容易受到损毁使交通公路工程的质量大打折扣。基于以上分析，当工人在交通公路上实施工程施工时，室外气温难以达到5 ℃必须依托外力，采取相应的增温保暖措施，确保交通公路工程的顺利开展，并有效提高公路混凝土的强度以及防冻害的技术水平。
2.材质影响的冻害。混凝土设计抗冻标号偏低，决定混凝土抗冻能力的重要指标就是混凝土的抗冻标号。目前，很多地方往往不考虑冻融破坏问题，经常是未确定混凝土抗冻性指标就进行施工。
3.施工影响的冻害。混凝土在施工和养生阶段的主要影响因素，如配合比不严密、水灰比过大、人工拌和不均、振捣不密实、不注意湿润养生等等。尤其在养生初期混凝土受冻，将会降低混凝土抵抗冻融破坏的能力。
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三、交通公路工程混凝土防冻措施及施工控制
（一）混凝土的防冻措施
1.综合考虑实际情况，合理选择混凝土防冻等级。交通公路工程项目负责人应当综合考虑公路工程项目所处在的区域环境、气候变化、气象灾害、混凝土使用等综合因素，确定混凝土使用的种类。同时，还应当遵循严格的设计规范制度，选择相应的混凝土等级。要充分做好交通公路工程的施工前调研工作，如遇气候条件复杂、重要程度较高的公路建设项目，可以相应提高使用的混凝土抗冻等级。
2.选用优质材料，提高混凝土抗冻性。混凝土的原材料能够直接引向混凝土的抗冻性，因此有效提高交通公路工程混凝土的抗冻性，应当选用精良的原材料。其中，水泥应该偏向选择含硅酸盐类型的水泥，而骨料应该考虑含泥量低，吸收率低的材料。并且施工人员应该根据混凝土所使用的工程部位适当的增加添加剂的使用，从而降低交通公路工程出现冻害现象的可能性。
3.严格控制水灰比，防止混凝土内部结构受损。选择合理的混凝土水灰配比是有效减少冻害现象的基本前提。为确保配比符合工程的实施要求，在计算混凝土水汇配比的时候，一定要严格参考设计规范制度，按照要求来控制这一比例，确保交通公路工程混凝土的质量。
4.合理选择施工方式，保证混凝土的密度和结实程度。为合理控制交通公路工程混凝土施工的质量，首先是要保障施工人员的规范性操作符合相关规定，其次，就是要正确的选择施工方式。比如进行交通公路工程施工时，应当选择机械搅拌的方法，合理控制搅拌的时间。同时在冬季寒冷的施工条件下，要合理控制混凝土入模的温度，利用温水搅拌混凝土，温水的温度不宜过高和过低，尽量避免在运输混泥土的过程中出现冻害现象。
（二）混凝土的施工控制
在冬季混凝土路面的工程施工中，只要灵活采取各种措施，就可以起到有效的防冻效果，使工程在保证质量的前提下顺利竣工。
1.注重不同季节的混凝土养护工作，有效遏制出现冻融损害。在冬季施工时，对于探路的混凝土要做好增温处理，避免出现冻害现象。同时冬季的时候，交通公路工程混凝土应当及时的做好排水项目，特别是气温降低到0℃以下要将所有可以排水的位置全部将水清空，这可以从很大程度上防止冻融损害出现。施工人员日常排查中，若发现混凝土出现了0.05毫米宽度的裂痕，应当做好及时修复，防止雨季渗水，损害公路的使用寿命。养护工作也同时要注重温度的变化，交通公路工程施工开展时，应当安装相应的升温装置，在公路的中间路段设置专门的车辆入口和出口，在隧道内防止空气对流，采取相应措施，避免冷空气进入隧道内部带来急剧降温。例如使用火炉使公路附近的冷空气出现对流时提高温度，在火炉旁边可以增设水盆，利用水的比热容和蒸发原理提高温度，保证施工过程中的温度符合工程标准。在施工的过程中，公路的路面上需要铺设一层厚厚的被子，当混凝土脱模之后利用电热装置将其预热，确保公路养护的温度达到规定的临界值。
2.防止混凝土在运输过程中受气温变化影响，破坏混凝土的内部结构。混凝土在运输当中很有可能会受到温度的影响，那么交通公路工程施工人员应当注意如下几点。首先，为确保混凝土的纯洁性，减少装车后混入不明杂质，要及时做好运输车辆的内部清洁工作。其次，及时处理路面障碍，保障道路通畅，可以很大程度上缩短运输时长。最后，为提高混凝土的质量和使用寿命，应当严格的把控好施工期间混凝土浇筑的速度，减少装载车的等待时长。
3.充分做好低温条件的防冻工作，确保混凝土的强度。针对低温现象，交通公路工程施工人员应当在普通到混凝土搅拌中加入适当的含氯盐防冻剂，并合理控制掺入比例。此外，混凝土搅拌时要合理计算水灰配比，从而提高混凝土的强度。应当对混凝土进行增温养护，保证施工时，道路温度达到既定的温度临界点。因此，在气温较低的冬季施工时，施工管理人员应当提前做好施工规划，并严格按照进度灵活采用保护措施，确保交通公路工程的施工质量。
4.要严密注意天气变化情况，遇到阴雪天气或冷空气入侵，应暂停混凝土施工作业，待气温回升后再作业。
总之，应该采取有效的措施完善施工的质量，要运用科学的工艺对混凝土进行防冻，不但可以节约施工成本，更能提高公路施工质量，为建设交通强国，促进经济高质量发展作出施工建设人员应有的贡献。
参考文献：
[1]乔自丽. 交通公路工程混凝土防冻措施及施工控制[J]. 绿色环保建材,2016(12):94.
[2]田健. 交通公路工程混凝土防冻措施及施工控制[J]. 建材与装饰,2016(03):223-224.
论文作者:申辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：混凝土论文; 冻害论文; 公路工程论文; 交通论文; 水化论文; 公路论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第32期论文;