关键词：道路工程施工；混凝土外加剂施工技术；混凝土的养护
一、混凝土的配比、生产及养护措施
道路工程中对混凝土的使用量很大，而在混凝土中掺入小量的外加剂则可以起到混凝土的改性作用。混凝土外加剂的使用量很小，品种繁多，但是往往可以起到很重大的作用。道路工程的施工周期、施工环境以及气候条件等对也对混凝土外加剂施工产生很大的影响。因此道路施工中使用的混凝土外加剂一定坚持合理的配比，精准地生产，并进行必要的养护。减水剂应配制成均匀的溶液。外加剂沉淀的有害作用与外加剂掺量超大是相同的，每天应清除溶液中未能溶解的固体沉淀物。根据工程的需要，普通减水剂和高效减水剂可与其他可混溶的外加剂复配使用。在高效减水剂中掺入与水泥相适应的缓凝剂、高温缓凝剂、保塑剂或缓凝型减水剂可减少热天坍落度损失，用搅拌车或罐车运输水泥混凝土时，在浇筑现场可二次加入高效减水剂，经快速搅拌均匀后出料，不得多加水，并快速完成浇筑、振捣、饰面等;使用缓凝型的高效减水剂。
（1）进行正确的配比，控制好道路混凝土外加剂的配比和浓度。在工程施工前，专业人员按照工程的设计要求对混凝土外加剂的强度等级与调配比例进行配制，并且进行严格的实验配试获得级配报告，实施施工时严格按照级配报告进行。有统计资料显示，混凝土外加剂的配比与水的含量、水泥含量、砂石含量、石灰含量等均有着密切的联系，因此，在混凝土一定要按实验室配给报告并结合实际的环境进行配制。同时，也要严把材料关，保证水泥、砂石、外加剂等的质量。
（2）加强道路工程混凝土的生产施工管理。混凝土添加外加剂配制时要按照根据施工现场砂石等含水率等进行适当调整后的配合比进行，使用适当的外加剂确保混凝土在保水性和和易性等方面的特殊要求，也要充分考虑到混凝土运输距离的不同和入仓进度有别应该适当掺入减水剂，防止运输过程的泌水。
（3）在道路施工过程中，混凝土要实行严格的养护。道路施工位置特殊、地址地理条件均存在很大的变数，专业人员的权威测试数据显示，道路工程中混凝土养护一定要根据施工现场的实际情况制定方案，尤其对浇筑量大、环境复杂的混凝土更应该配备专业人员负责养护，并且从水源、昼夜时间、表面覆盖等多个细节进行全面的考虑。与此同时，在养护期的督查也是必要的，养护期所采取的措施以及养护现场的具体情况都需要进行及时的跟踪并记录在案，及时发现问题及时解决。
二、道路裂缝的混凝土外加剂施工措施
对道路工程施工中，混凝土结构出现裂缝的控制也是混凝土外加剂施工的一个重点。在道路工程施工过程中，混凝土经常会产生裂缝。混凝土道路工程常规的静态、动态荷载以及次应力等的作用下会产生荷载裂缝，在温度变化悬殊时会产生温度裂缝，因为混凝土的收缩会出现收缩裂缝，混凝土构件内部钢筋被二氧化碳锈蚀时会出现锈蚀裂缝。
普通减水剂、高效减水剂在施工应用之前应检验pH值、密度(或细度)、减水率,符合要求后才可使用，最佳掺量的确定,必须满足工程环境条件的设计强度、工作性、耐久性及经济性等性能要求,根据供货商提供的推荐掺量,通过试配得到一个合理掺量。高效减水剂掺量过大会造成水泥混凝土严重泌水、水泥浆大量流失,导致密实度不足从而影响强度。减水剂应配制成均匀的溶液。外加剂沉淀的有害作用与外加剂掺量超大是相同的,每天应清除溶液中未能溶解的固体沉淀物。根据工程的需要,普通减水剂和高效减水剂可与其他可混溶的外加剂复配使用。在高效减水剂中掺入与水泥相适应的缓凝剂、高温缓凝剂、保塑剂或缓凝型减水剂可减少热天坍落度损失,用搅拌车或罐车运输水泥混凝土时,在浇筑现场可二次加入高效减水剂,经快速搅拌均匀后出料,不得多加水,并快速完成浇筑、振捣、饰面等;使用缓凝型的高效减水剂。
对裂缝进行控制一方面可以在结构处于自由变形没有约束的状态时，采取措施，使其自然填合裂缝，另一方面要在结构处于约束状态下，无变形余地时对其采取措施。只有在这两种状态时都采取合理的措施，才可以对裂缝进行有效的控制。在道路工程的施工过程中，可以采取很多细节措施对裂缝进行有效控制。首先，道路工程施工应该采用适合的水泥并严格控制其用量，降低混凝土产生自身的拉应力。选择合理粒径的砂石，减少因水泥使用过多而产生的泌水、收缩、水热化等现象。其次，对骨料级配和混凝土的含泥量进行严格控制，杜绝海砂的使用，避免有机质等杂物掺入其中。同时，也可以通过增加一定量的预埋件，来直接测试混凝土应拉力。同时，对混凝土外加剂施工技术的改进和加强技术管理也是一条防止混凝土裂缝产生的有效途径。
三、混凝土外加剂冬季施工措施
在道路工程中，混凝土外加剂施工对气候、天气等因素是非常敏感的，因此在冬季进行道路施工时，混凝土的施工应该采取必要的措施。
（一）在冬季混凝土的施工中，影响道路混凝土强度增长的关键是水的形态变化较大。根据实际经验，当室外新浇筑的混凝土预养期较长时，混凝土的强度越高。因此冬季道路施工应该采取一定的措施延长混凝土的预养期。
（二）尽量缩短道路工程混凝土的运输时间，并在运输时采取必要的保温措施，当混凝土接缝时，应使其接合面在浇筑完成后继续保持正温，直到混凝土到达规定的抗冻强度。
（三）当混凝土外加剂施工完成后，应在其表面覆盖草袋或者彩胶布进行养护，保证初期的养护温度不低于防冻剂规定的温度。
参考文献：
关键词：冬季混凝土防冻温度养护
混凝土防冻措施主要从两个方面考虑：一是提高温度，二是提高混凝土的抗冻性（即降低混凝土冰点）
1、提供混凝土温度措施
提高温度包括：混凝土拌和物本身温度的提高和施工及养护温度的提高。
1.1混凝土成分
混凝土拌和物主要是砂、碎石、水泥、水等的混合物，按规范规定水泥不能加热，因此提高拌和物的温度主要考虑砂石料和水的加热。
济莱高速第六合同段混凝土施工砂石料加温采用加热管预热，每个搅拌站安装一台无压锅炉，从锅炉接出的热水管接入混凝土集料仓，并在料仓底部呈螺旋状环绕两周再接入另一集料仓，最后放接入热水箱，箱内热水用水泵送到搅拌机中。此种装置充分利用了该锅炉的热能，但热利用率仍较低，如果改用蒸气锅炉，且在集料仓内的管路下钻一排孔，利用蒸气直接预热集料，效果将更好，但对集料的含水率有影响。水可加热到100℃，但水泥不得与80℃以上的水直接接触。搅拌时投料顺序为：预热的集料—热水—拌和90秒—水泥及外加剂—拌和90秒—出料。用此种方法可保证混凝土出料温度在10℃以上。
1.2提高施工及养护环境温度
1.2.1提高隧道混凝土施工及养护温度的措施
隧道洞口设保温帘，只在中部设车辆进出口，尽量减少隧道内外空气直接对流，阻挡冷空气长驱直入深入隧道内部，在洞口及混凝土台车旁各设两个火炉，使进入隧道内的冷空气预热，保证衬砌混凝土的施工及养护温度。另外在衬砌模板台车内侧点数盏电钨灯照射钢模板，提高模板台车周围的温度。
1.2.2提高桥梁混凝土施工及养护温度的措施
桥梁墩柱及盖、系梁施工后采用覆盖棉被保温，脱模后混凝土表面包裹电热毯加热，并在电热毯外侧覆盖棉被，保证养护温度，以尽快提高强度到临界强度。预制箱梁则采用暖棚法加热养护混凝土，在暖棚内设12个火炉，其中6个火炉上放置盛水容器。以产生水蒸气来保证棚内湿度。项目部除配备常规温度计外，还专门配备了一把红外线测温枪（规格型号vc305），以检测混凝土脱模后表面温度与环境温度之差，以便及时采取措施以保证混凝土表面温度与环境温度之差小于15℃。
1.2.3提高混凝土温度的其它措施
1）对混凝土运输罐车覆盖一层保温层，尽量减少混凝土在运输过程中的热量损失。
2）对储备砂石料采取覆盖措施，以防雨雪，防止砂石料冷冻结块及混入雪块、冰块。
3）混凝土模板有蓄热作用，适当延长脱模时间有利于混凝土尽快达到临界强度。
4）搅拌混凝土前，先用热水冲洗搅拌机，以增加搅拌机仓体温度，减少混凝土热量散失。
2、提高混凝土的抗冻性
为提高混凝土抗冻性，一般采用掺加防冻剂的方法，增强混凝土自身的防冻能力。
2.1防冻混凝土防冻机理
防冻剂是根据混凝土冻害机理，结合抗冻临界强度、最优成冰率、冰晶形态转化等理论，并总结长期冬季施工实践总结的，一般由四种成分（机理）组成，其作用分述如下：
2.1.1早强成分
主要作用是加速混凝土的凝结硬化，使之尽快达到抗冻临界强度；在达到临界强度以后，能加快混凝土硬化速度，克服负温、低温造成的强度增长缓慢现象。
2.1.2引气成分
在混凝土体内引入微米级的细小气泡（有益气泡），其作用：
1）切割、封闭混凝土内的连通孔道（有害孔道），减轻冻胀时的裂纹扩展；
2）引入的大量气泡起到膨胀“缓冲器”的作用，吸收冰晶膨胀应力，减轻冻害。在混凝土内引入气体3.5%，可消化6.6%的体积膨胀，在成龄阶段，可起到提高抗冻融能力、改善耐久性的作用。
2.1.3减水成分
其作用有：
1）减少拌合水，从而减少游离水总量，从根本上减少可冻冰的含量，消除冻胀内因；
2）通过减水成分的分散作用，释放包裹水，消除劣质水泡，使粗大冰晶转化为细小冰晶，优化水泥水化环境，减轻胀冻压力。
2.1.4防冻成分
目前在混凝土工程中使用使用的防冻剂主要成份多为一些有降低冰点作用
无机盐，作用可概括如下：掺防冻组份（以nano2，掺2%为例）的水溶液冰点约为-1.5℃，当温度降到-1.5℃时，孔隙内临近受冻侧的游离水开始结冰，冰体内无机盐部分析出，剩余游离水中盐的浓度变大（冰点进一步降低）；当温度继续下降（如降到-5℃），又有临近受冻侧游离水部分结冰，剩余游离水浓度继续增大..，持续这一过程，直到亚硝酸钠最低共溶点出现，孔内全部游离水结成冰。由此可见，防冻成分的作用是在连续降温过程中保持混凝土体内始终有一定的液相水存在（过冷水），使水泥水化能持续进行（尽管此时水化速度已较常温时极其缓慢）。
2.1.5防冻剂的“使用温度”
任何一种符合标准的防冻剂产品，都有一个明确的“使用温度”（如-15℃、-20℃），说使用温度就是“允许混凝土施工的温度”并不错误，但应着重与混凝土抗冻临界强度联系起来理解，即在环境温度降到防冻剂“使用温度”前，混凝土必须达到抗冻临界强度，这样混凝土才是安全的，否则混凝土有可能被冻坏。混凝土的使用温度越低，说明该防冻剂的防冻效果越好，混凝土越有更多的时间（含负温区）来增长强度，从而达到抗冻临界强度的可能性大大增加。
目前国内生产的混凝土防冻剂的使用温度多在-10℃～-15℃之间（可适用于日最低-15℃～-20℃的情况），温度再低，防冻剂配方设计难度越大，不确定因素也增加，从这个角度讲，多数情况下没有必要非得要求防冻剂的使用温度一定低于施工时的最低环境温度，关键是必须在温度降到防冻剂使用温度前就使混凝土达到抗冻临界强度。
2.2.4抗压强度在不同条件（温度）下发展情况
成型后在-10±2℃温度下养护7天而做抗压，其强度为5.2mpa，在-10±2℃温度养护7天再标养（解冻）12小时其强度为11.4mpa，在-10±2℃温度下养护7天后再标养7天其强度为29.7mpa，在-10±2℃温度下养护7天后再标养28天其强度为57.9mpa。成型后标养7天其强度为59.1mpa，标养养护28天其强度为62.8mpa.
2.2.5数据分析
从以上数据可以总结出以下结论：
1）混凝土虽然掺加了防冻剂，但在低温下其强度不会提升（强度发展极其缓慢）。
2）掺加防冻剂混凝土，在低温条件下保持极缓慢水化状态，一旦环境温度提高，其强度会随着温度的发展很快。
3）掺加防冻剂的混凝土在经历过低温条件后，虽然强度会随温度上升而提高，但总有一些损失。
【关键词】混凝土；冬期施工；临界强度
一、混凝土手动临界强度
当温度降至0°C一下时，水泥水化作用基本停止，混凝土强度亦停止增长。特别是温度降至混凝土冰点温度一下时，混凝土中的游离水开始结冻，结冰后的水体积膨胀约9%。在混凝土内部产生冰胀应力，使强度尚低的混凝土结构内部产生微裂缝，同时降低了水泥与砂石和钢筋的粘结力，导致结构强度降低。受冻的混凝土在解冻后，其强度虽能继续增长，但已不能达到原设计的强度等级。
试验证明，混凝土的早期冻害是由于内部的水结冰所致。混凝土在浇筑后立即将受冻，抗压强度约损失50%，抗拉强度约损失40%。受冻前混凝土养护时间越长。所以，我们把受冻混凝土经解冻后，其各项性能指标能过正常增长而不遭受损害的受冻前的最低养护强度成为该混凝土受冻临界强度。
我国现行《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-1997）规定：在受冻前，混凝土受冻临界强度应达到：硅酸盐水或普通硅酸盐水泥配制的混凝土不得低于其设计强度标准值的30%；矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土不得低于其设计强度标准值的40%；C10及以下的混凝土不得低于5.0N/mm2。掺防冻剂的混凝土，当气温不低于-15°C时，不得低于4.0N/mm2，当气温不低于-30°C时，不得低于5.0N/mm2。
二、混凝土冬期施工的要求
混凝土冬期施工的目的就是通过对混凝土的正温下浇筑，正温下养护，使其尽快地在冰冻前达到受冻临界强度，所以对原材料和施工过程均要求有必要的保证措施。
1、对材料的要求及加热。
（1）冬期施工中配置混凝土用的水泥，应优先选取用活性高、水化热大的硅酸盐水泥和铺土硅酸盐水泥。水泥强度等级不应低于32.5级，最小水泥用量不宜少于300kg/m3，水灰比不应大于0.6。使用矿渣硅酸盐水泥时，宜采用蒸汽养护。使用其他品种水泥时，应注意其中掺和材料对混凝土抗冻抗渗等性能的影响，掺用防冻剂的混凝土严禁使用高铝水泥。冷混凝土法施工宜优先含引气成分的外加剂，含气量宜控制在2%～4%。
（2）混凝土所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冰结物及易冻裂的矿物质。冬期骨料所用储备场地应选择地势较高不积水的地方。
（3）应优先考虑加热水，因为水的热容量，加热方便，但加热温度不得超过工程设计规定的数值。当水、骨料达到规定温度仍不能满足热工计算要求时，可提高水温到100°C，但水泥不得与80°C以上的水直接接触，以免发生“骤凝”现象。水的常用加热方法有三种：用锅烧水、用蒸汽加热水、用电加热水；水泥不得直接加热，使用前运入暖棚存放。
冬期施工拌制混凝土的砂、石温度要符合热工计算需要温度。骨料加热的方法有，将骨料放在底下加温的铁板上面直接加热；或者通过蒸汽管、电热线加热等，但不得用火焰直接加热骨料，并应控制加热温度。
（4）钢筋冷拉可在负温下进行，但冷拉温度不宜低于-20°C。当采用控制应力方法时，冷拉控制应力应符合规程JGJ104-1997的规定；采用冷拉率控制方法时，冷拉率与常温时相同，试样不少于4个。钢筋的焊接宜在室内进行。如必须在室外焊接，其最低气温不低于-20°C，且应有挡风遮雪措施。刚焊接的接头严禁立即碰到冰雪，避免造成冷脆现象。
（5）冬期浇筑的混凝土，宜使用无氯盐类防冻剂。对抗冻性要求高的混凝土，宜使用引气剂或引起减水剂。
2、混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护。
（1）混凝土的搅拌。
混凝土不宜露天搅拌，应尽量搭设暖棚。优先选用大容量的搅拌机，以减少混凝土的热损失。混凝土搅拌时间应根据各种材料的温度情况，考虑互相间的热屁股后过程，可通过试拌确定延长的时间，一般为常温搅拌时间的1.25～1.5倍。搅拌时为防止水泥出现“假凝”现象，应在水、砂、石搅拌一定时间后再加入水泥。搅拌混凝土时，骨料中不得带有冰、雪及冻团。
拌制掺用防冻剂的混凝土，当防冻剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面与水泥同时投入；当防冻剂为液态时，应先配制成规定浓度的溶液，然后再根据使用要求，配置成施工溶液。各溶液应标志明显不得混淆，每班使用的外加剂溶液应一次配成。专人负责配制与加入防冻剂，并做好记录，掺入剂量要求准确。混凝土拌合物的出机温度不低于10°C。
（2）混凝土的运输。
混凝土的运输过程是热损失的关键阶段，应采取必要的措施减少混凝土热损失，同时应保证混凝土的和易性，所以要设法提高运输行驶的速度，选择便捷的行驶路线，以减少运输时间和距离；使用大容积的运输工具并采取诸如覆盖保温材料这样的保温措施，尤其是尽量减少倒运次数，最好是一台运输机械直抵混凝土入模处。保证混凝土入模温度不低于5°C。
（3）混凝土的浇筑。
混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，尽量加快混凝土的浇筑速度，防止热量散失过多。当采用加热养护时，混凝土养护前的温度不得低于2°C。
冬期不得在强冻胀性地基土上浇筑混凝土，当在弱冻胀性地基土上浇筑混凝土时，地基土应进行保温，以免遭冻。对加热养护的现浇混凝土结构，混凝土的浇筑程序和施工缝的位置，应能防止在加热养护时产生较大的温度应力。
当分层浇筑厚大的整体结构时，已浇筑层的混凝土温度，在被上一层混凝土覆盖前，不得低于2°C。采用加热养护时，养护时的温度也不得低于2°C。
冬期施工混凝土振捣应用机械振捣，振捣时间应比常温时有所增加。
（4）混凝土的冬期养护。
混凝土冬期养护方法主要两大类，第一类为蓄热法、暖棚法、蒸汽加热法和电热法。这类冬期养护方法，实质是人为地创造一个正温环境，以保证新浇筑的换你哪天强度能正常地2、不间断地增长。第二类为冷混凝土法，这类冬期养护方法，实质是在拌制混凝土时，加入适量的外加剂，可以适当降低水的冰点，使混凝土中的水在负温下保持液相，从而保证了水化作用的正常进行，使得混凝土强度在负温环境中也能持续地增长。这种方法一般不再对混凝土加热。无论选择什么方法，其目的都是用最低的冬期施工费用来保证混凝土尽快达到受冻临界强度。
蓄热法是混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适当保温延缓混凝土冷却，使混凝土冷却到0°C以前达到预期要求强度的施工方法。蓄热法施工方法简单，费用较低，较易保证质量。
冷混凝土法是在混凝土中加入适量的抗冻剂、早强剂、减水剂及加气剂，使混凝土在负温下能继续水化，增长强度，使混凝土冬期施工简化，节约能源，降低冬期施工费用，是冬期施工有发展前途的施工方法。