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摘要：当温度较低时，混凝土硬化速度较慢，特别是接近0℃时，混凝土硬化就更慢，强度也就更低。当温度低于-3℃时，水化作用几乎停止，强度也就无法增大。本文介绍混凝土冬期施工的方法。
关键词：混凝土冬期施工方法
1 引言
当温度较低时，混凝土硬化速度较慢，特别是接近O℃时，混凝土硬化就更慢，强度也就更低。当温度低于3℃时，混凝土中的水会结冰，水泥颗粒不能和冰发生化学反应，水化作用几乎停止，强度也就无法增大。因此，为确保混凝土结构工程质量，应收集工程所在地多年气温资料，当室外平均气温连续5d稳定低于5℃时，应采取冬期施工措施，并及时采取气温突然下降的防冻措施。
1.1冻结对混凝土质量的影响
混凝土在初凝前或刚初凝即遭冻结，此时水泥来不及水化或水化刚开始，本身尚无强度，水泥受冻后处于“休眠”状态；恢复正常养护后，强度可以重新发展直到与味受冻基本相同，没有什么强度损失。
若混凝土在初凝后，本身强度很小时遭冻结，此时混凝土内部存在两种应力：一种是水泥水化作用产生的粘结应力；只一种是混凝土内部自由水结冻，体积膨胀(8％-9％)所产生的冻胀应力。由于粘结应力小于冻胀应力，很容易破坏刚形成水泥石的内部结构，产生些微裂纹，这些微裂纹是不可逆的。加之冰块融化后会形成孔隙，这严重降低了混凝土的密实度和耐久件。在混凝土解冻后，其强度虽然能继续增长，但混凝土的强度也不可能达到原设计的强度等级。
若混凝土在冻结前达到某一强度他以下才遭冻结，此时混凝土内部水化作用产生的粘结应力足以抵抗自由水结冰产生的冻胀应力时，解冻后强度还能继续增长，可达到原设计强度等级，对强度影响不大，只不过是增长缓慢而已。因此，为避免混凝土遭受冻结带来的危害，必须使混凝土在受冻前达到这一强度值，这一强度值通常称为混凝土冬期施工的临界强度。
临界强度与水泥的品种、混凝土强度等级有关。硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土为设计的混凝土强度标准值的30％；矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土为40％，但对C10及C10以下的混凝土，不得小于5.0MPa。
2、冬期施工的工艺要求
2.1混凝土材料选择及要求
配制冬期施工的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不应低于42.5级，最小水泥用量不宜少于300kg／m，水灰比不应大于0.6。使用矿渣硅酸盐水泥，宜采用蒸汽养护；使用其他品种水泥，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。
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，宜使用引气剂或引气减水剂。掺用防冻剂、引气剂或引气减水剂的混凝土施工，应符合GBS0119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》的规定。
在钢筋混凝土中掺用氯盐类防冻剂时，氯盐掺量应严格控制，混凝土必须振捣密实，不宜采用蒸汽养护。
混凝土所用骨料必须清洁，不得含有冰、雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中，不得混有活性材料。
2.2混凝土材料的加热
冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法，当水加热仍不能满足要求时，再对骨料进行加热。水及骨料的加热温度应根据热工计算确定。
2.3混凝土的搅拌
混凝土在搅拌的，应用热水或蒸汽冲洗搅拌机，搅拌时间应较常温延长50％。投料顺序为先投入骨料和已加热的水，然后再投入水泥。水泥不应与80℃以上的水直接接触，避免水泥假凝。混凝土伴和物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低5℃。对搅拌好的混凝土应常检查其温度及和易性，若有较大差异，应检查材料加热温度和骨料含水率是否有误，并及时加以调整。在运输过程中要防止混凝土热量的散失和冻结。
2.4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，并不得在强冻胀性地基上浇筑混凝土；当在弱冻胀性地基上浇筑混凝土时，基本不得遭冻；当在非冻胀性地基土上浇筑温凝土时，混凝土在受冻前，其抗压强度不得低于临界强度。
当分层浇筑大体积结构时，已浇筑层的混凝土温度，在被上一层混凝土覆盖前，不得低于按热工计算的温度，且不得低于2"C。
对于装配式结构，浇筑承受内力接头的混凝土或砂浆，宜先将结合处的表面加热到正温；浇筑后的接头混凝土或砂浆在温度不超过45℃的条件下，应养护至设计要求强度；当设计无专门要求时，其强度不得低于设计的混凝土强度标难值的75％；浇筑接头的混凝土或砂浆，可掺用不致引起钢筋锈蚀的外加剂。
2.5混凝土冬期养护方法
混凝土冬期养护方法打蓄热法、蒸汽加热法、电热法、暖棚法以及掺外加剂法等。但无论采用什么方法，均应保证混凝土在冻结以前，至少应达到临界强度。
1.蓄热法
蓄效法适用于室外最低温度不低于-15℃的地面以下工程或表面系数(指结构冷却的表面积与其全部体积的比值)不大于15的结构。蓄热法养护具有施工简单、不需外加热源、节能、冬期施工费用低等特点。蓄热法养护的三个基本要素是混凝土的人模温度、围护层的总传热系数和水泥水化热值。应通过热工计算调整以上三个要素，使混凝土冷却到0℃时，强度能达到临界强度的要求。采用蓄热法时，宜用强度等级高、水化热大的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，掺用早强型外加剂，适当提高入模温度，外部早期短时加热；同时选用传热系数较小、价廉耐用的保温材料，如草帘、草袋、锯末、谷糠及炉渣等。
2.蒸汽加热法
蒸汽加热养护分为湿热养护和干热养护两类。湿热养护是让蒸汽与混凝土直接接触，利用蒸汽的湿热作用来养护混凝土，常用的有棚罩法、蒸汽套法、内部通汽法以及毛管法。而干热养护则是将蒸汽作为热载体，通过某种形式的散热器，将热量传导给混凝土使其升温，毛管法和热模法就属这类。
3、暖棚法
暖棚法是在所要养护的建筑结构或构件周围用保温材料搭起暖棚，棚内设置热源，以维持城内的正温环境.使混凝土浇筑和养护如同在常温中一样。但暖棚搭设需大量材料和人工，能耗高、費用较大，一般只用于建筑物面积不大而混凝土工程又很集中的工程。采取暖棚法养护混凝土时，棚内温度不得低于5℃，并应保持混凝土表面湿润。
4、掺外加剂法
在冬期混凝土施工中接入适量的外加剂，使混凝土强度迅速增长，在冰结前达到要求的临界强度；或降低水的冰点，使混凝土能在负温下凝结、硬化。这是混凝土冬期施工的有效方法，可简化施工工艺，节约能源，还可改善其性能。但掺入外加剂的混凝土应符合冬期施工工艺要求的有关规定。
关键词：混凝土冬期施工方法
1 引言
当温度较低时，混凝土硬化速度较慢，特别是接近O℃时，混凝土硬化就更慢，强度也就更低。当温度低于3℃时，混凝土中的水会结冰，水泥颗粒不能和冰发生化学反应，水化作用几乎停止，强度也就无法增大。因此，为确保混凝土结构工程质量，应收集工程所在地多年气温资料，当室外平均气温连续5d稳定低于5℃时，应采取冬期施工措施，并及时采取气温突然下降的防冻措施。
1.1冻结对混凝土质量的影响
混凝土在初凝前或刚初凝即遭冻结，此时水泥来不及水化或水化刚开始，本身尚无强度，水泥受冻后处于“休眠”状态；恢复正常养护后，强度可以重新发展直到与味受冻基本相同，没有什么强度损失。
若混凝土在初凝后，本身强度很小时遭冻结，此时混凝土内部存在两种应力：一种是水泥水化作用产生的粘结应力；只一种是混凝土内部自由水结冻，体积膨胀(8％-9％)所产生的冻胀应力。由于粘结应力小于冻胀应力，很容易破坏刚形成水泥石的内部结构，产生些微裂纹，这些微裂纹是不可逆的。加之冰块融化后会形成孔隙，这严重降低了混凝土的密实度和耐久件。在混凝土解冻后，其强度虽然能继续增长，但混凝土的强度也不可能达到原设计的强度等级。
若混凝土在冻结前达到某一强度他以下才遭冻结，此时混凝土内部水化作用产生的粘结应力足以抵抗自由水结冰产生的冻胀应力时，解冻后强度还能继续增长，可达到原设计强度等级，对强度影响不大，只不过是增长缓慢而已。因此，为避免混凝土遭受冻结带来的危害，必须使混凝土在受冻前达到这一强度值，这一强度值通常称为混凝土冬期施工的临界强度。
临界强度与水泥的品种、混凝土强度等级有关。硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土为设计的混凝土强度标准值的30％；矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土为40％，但对C10及C10以下的混凝土，不得小于5.0MPa。
2、冬期施工的工艺要求
2.1混凝土材料选择及要求
配制冬期施工的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不应低于42.5级，最小水泥用量不宜少于300kg／m，水灰比不应大于0.6。使用矿渣硅酸盐水泥，宜采用蒸汽养护；使用其他品种水泥，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。
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，宜使用引气剂或引气减水剂。掺用防冻剂、引气剂或引气减水剂的混凝土施工，应符合GBS0119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》的规定。
在钢筋混凝土中掺用氯盐类防冻剂时，氯盐掺量应严格控制，混凝土必须振捣密实，不宜采用蒸汽养护。
混凝土所用骨料必须清洁，不得含有冰、雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中，不得混有活性材料。
2.2混凝土材料的加热
冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法，当水加热仍不能满足要求时，再对骨料进行加热。水及骨料的加热温度应根据热工计算确定。
2.3混凝土的搅拌
混凝土在搅拌的，应用热水或蒸汽冲洗搅拌机，搅拌时间应较常温延长50％。投料顺序为先投入骨料和已加热的水，然后再投入水泥。水泥不应与80℃以上的水直接接触，避免水泥假凝。混凝土伴和物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低5℃。对搅拌好的混凝土应常检查其温度及和易性，若有较大差异，应检查材料加热温度和骨料含水率是否有误，并及时加以调整。在运输过程中要防止混凝土热量的散失和冻结。
2.4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，并不得在强冻胀性地基上浇筑混凝土；当在弱冻胀性地基上浇筑混凝土时，基本不得遭冻；当在非冻胀性地基土上浇筑温凝土时，混凝土在受冻前，其抗压强度不得低于临界强度。
当分层浇筑大体积结构时，已浇筑层的混凝土温度，在被上一层混凝土覆盖前，不得低于按热工计算的温度，且不得低于2"C。
对于装配式结构，浇筑承受内力接头的混凝土或砂浆，宜先将结合处的表面加热到正温；浇筑后的接头混凝土或砂浆在温度不超过45℃的条件下，应养护至设计要求强度；当设计无专门要求时，其强度不得低于设计的混凝土强度标难值的75％；浇筑接头的混凝土或砂浆，可掺用不致引起钢筋锈蚀的外加剂。
2.5混凝土冬期养护方法
混凝土冬期养护方法打蓄热法、蒸汽加热法、电热法、暖棚法以及掺外加剂法等。但无论采用什么方法，均应保证混凝土在冻结以前，至少应达到临界强度。
1.蓄热法
蓄效法适用于室外最低温度不低于-15℃的地面以下工程或表面系数(指结构冷却的表面积与其全部体积的比值)不大于15的结构。蓄热法养护具有施工简单、不需外加热源、节能、冬期施工费用低等特点。蓄热法养护的三个基本要素是混凝土的人模温度、围护层的总传热系数和水泥水化热值。应通过热工计算调整以上三个要素，使混凝土冷却到0℃时，强度能达到临界强度的要求。采用蓄热法时，宜用强度等级高、水化热大的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，掺用早强型外加剂，适当提高入模温度，外部早期短时加热；同时选用传热系数较小、价廉耐用的保温材料，如草帘、草袋、锯末、谷糠及炉渣等。
2.蒸汽加热法
蒸汽加热养护分为湿热养护和干热养护两类。湿热养护是让蒸汽与混凝土直接接触，利用蒸汽的湿热作用来养护混凝土，常用的有棚罩法、蒸汽套法、内部通汽法以及毛管法。而干热养护则是将蒸汽作为热载体，通过某种形式的散热器，将热量传导给混凝土使其升温，毛管法和热模法就属这类。
3、暖棚法
暖棚法是在所要养护的建筑结构或构件周围用保温材料搭起暖棚，棚内设置热源，以维持城内的正温环境.使混凝土浇筑和养护如同在常温中一样。但暖棚搭设需大量材料和人工，能耗高、費用较大，一般只用于建筑物面积不大而混凝土工程又很集中的工程。采取暖棚法养护混凝土时，棚内温度不得低于5℃，并应保持混凝土表面湿润。
4、掺外加剂法
在冬期混凝土施工中接入适量的外加剂，使混凝土强度迅速增长，在冰结前达到要求的临界强度；或降低水的冰点，使混凝土能在负温下凝结、硬化。这是混凝土冬期施工的有效方法，可简化施工工艺，节约能源，还可改善其性能。但掺入外加剂的混凝土应符合冬期施工工艺要求的有关规定。