混凝土防冻剂范文
时间：2023-03-16 11:23:11
导语：如何才能写好一篇混凝土防冻剂，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：防冻剂；混凝土性能；研究现状
中图分类号：TV331文献标识码： A
引言
国家在《建筑工程冬期施工规程》CJGJ/T104-2011)中规定：要研究防冻剂对混凝土性能方面的影响，就必须结合当地气象资料。所谓的进入冬期施工就是指室外日平均气温连续5d稳定低于5℃。所以，根据这一规定，我们所在的东北地区在施工中经历冬期施工的频率是很高的。冬期施工时对于混凝土防冻剂的应用，防冻剂对混凝土性能影响到底有多大，这就要求相关的管理人员和施工人员在进行现场管理或者现场施工时，根据现场状况，施工进度等各方面综合考虑，具体问题具体分析。
一、防冻剂的作用机理
根据相关调查，测定了掺防冻剂水泥浆在-1oC温度下养护的化合水量得出以下结论：其一为掺防冻剂水泥浆确实发生水化反应，而不掺者则基本无水化反应，证实了防冻剂的有效作用；其二为不同液灰比的水泥比，具有不同的结合水量，显现出不同的水化速度。由相关数据显示，在某一负温度下，掺入防冻剂，会使新拌混凝土不完全冻结，即保持有液相。其液相的浓度只与温度有关，因而保持恒定，可用：式计算出。式中：L/C为液灰比；A为防冻剂掺量(g /100 g水泥)；凡与冰平衡的液相浓度(g/100 g水)。
液相水量的多少可用液灰比表示，用式和式可以计算出，对惰性防冻剂而言，其值相对恒定。液相的存在，使水泥可以水化，而水泥水化消耗水也不会使液相浓度增大，因而液灰比依然相对恒定。其原因是与液相平衡的冰融化，以保持液相浓度不变，融化量与水泥水化消耗的水量相同。因此，水泥水化有相对恒定液相水，可以不断进行，从而混凝土强度增加。水泥浆终凝后所形成的毛细孔，会使其内部液相冰点降低，故会增大液灰比；较粗的孔对液灰比无影响。活性防冻剂部分参加水泥的负温水化反应，残余量较少，根据以上公式可以得出液灰比相应减小。
二、防冻剂对混凝土性能的影响
（一）对新拌混凝土性能的影响
1.新拌混凝土工作性能。不同的防冻组分对混凝土工作性的影响不尽相同。亚硝酸钠对混凝土的早期塑化作用，混凝土坍落度有所提高。然而，亚硝酸钠提高了混凝土的碱度加速了C3A的溶解，从而生成更多的钙矾石，导致流动性下降；乙二醇作为一种非离子型表面活性剂，吸附在水泥颗粒表面，可以使水泥颗粒更好地在溶液中分散，同时也减缓了水泥颗粒扩散的速度，起到缓凝的作用，所以掺加乙二醇的混凝土初始坍落度有所提高，而30min坍落度损失大大降低，并随乙二醇掺量的增加，这种现象越来越显著；掺加硝酸钙的混凝土，其初始坍落度变化不明显，30min坍落度损失随掺量增加而明显增大。
2.混凝土凝结时间。防冻剂中的早强组分(如碳酸钾、氯化钙等)往往会缩短混凝土的凝结时间，有利于混凝土的硬化；但是有机类防冻剂(如乙二醇等)会造成混凝土凝结时间增长。如果把握不好凝结时间就有可能对施土造成不便，因此应合理的选用防冻剂或者通过不同组分的复合调节混凝土的凝结时间。
3.防冻组分对混凝土力学性能的影响。防冻剂都可以有效的减小负温混凝土的力学性能指标损失率。李中华等通过实验证明在负温条件下研究表明，掺防冻剂的负温混凝土力学性能明显优于不掺时负温混凝土的力学性能。如掺用乙二醇和减水剂复配的液体防冻剂，掺量为胶凝材料的2.5%时，混凝土早期强度能提高30%~40%，而后期强度增长20%左右。掺防冻剂的混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、静弹性模量等各项力学性能参数，较未掺防冻剂的混凝土都有所提高。这是因为防冻剂中的某些组分如亚硝酸钙可降低混凝土中孔溶液的冰点，混凝土在负温下也可以进行缓慢的水化。普通混凝土受冻时，内部结构受到破坏，强度损失较大，主要由于水的“宏观规模析冰”所致，但掺入防冻剂后，强度损失很小。这一现象主要是由于冰晶畸变所致，对结构破坏甚微。纯水冻结时，冰晶体呈板状结构，质地坚硬，但掺防冻剂后，使得大孔中的水的冰点降低了，改变冰晶形态，冰结构发生很大变化，呈锯片状、树枝状、羽绒状等层状结构，层间填充液相体，质地疏松，强度很低，使得冰冻时的膨胀力显著减小。例如，黑龙江省寒地建筑科学研究院在20世纪90年代初开展的防冻剂对负温下水的冰晶变形影响证明：在防冻剂的作用下，可实现大规模析冰变为微观细小状碎冰，从而说明防冻剂能够破坏冰晶的聚集作用并释放出部分不冻水。由于有液相的存在，在负温下仍能促进C-S-H网络结构。由此可见，防冻剂的加入可使混凝土的孔结构尽快形成，减少自由水量以及促使冰晶体缺陷异变，降低结冰膨胀破坏程度。另外防冻剂中的一些成份，如NaN03和NaCI等物质，与水泥中的C3A反应后，可以提高早期强度，同时改变孔结构中液相水的分子排列方式，扰乱冰晶形成的空间、环境、压力等，保持大部分过冷水不结冰，以提高水泥水化，因此掺防冻剂的混凝土的各项力学性能最好。
（二）对混凝土抗渗性能的影响
抗掺防冻剂混凝土比空白混凝土的抗渗性要好的多，而且其抗渗性随着防冻剂掺量的增加而提高，在掺入防冻剂后，防冻剂中引气组分严重破坏了混凝土内部大量的气泡、泌水的毛细管道，从而阻断了毛细血管与外界的通路，外界水分无法进来，大大的把混凝土的渗透性减小了。
（三）对混凝土碳化性能的影响
混凝土的抗碳化能力随着防冻剂掺量的增加而增强，各龄期值均低于空白混凝土。其随着碳化反应的进行的同时，混凝土微孔内的氢氧化钙受到消耗生成碳酸钙，经过水溶液后沉淀，微孔溶液的pH值因此降低。这时，空白混凝土的抗碳化能力减弱，其碳化深度增长较快，总之可以满足抗碳化能力的要求。而掺新型高效防冻剂混凝土由于防冻剂中含有防止冷凝碳化组分和提高pH值的组分。所以，一定程度上弥补了降低的那部分pH值，其抗碳化能力明显增强。
三、混凝土防冻剂的应用现状研究
在选择施工方法时，应保证混凝土尽快达到临界强度，避免遭受冻害。通常应优先选用蓄热法，利用对混凝土组成的砂、石、水等预加的热量和水泥的水化热，再加以适当的覆盖保温，使混凝土在正温下能够达到规范要求的允许临界温度。经常把掺防冻剂与蓄热法一起应用，充分利用混凝土的初始热量及水泥在水化过程中释放出来的热量，加快混凝土强度的增长。掺防冻剂时，掺入量会对混凝土的耐久性产生不同程度的影响。应该在满足混凝土初期养护温度可以达到受冻临界强度的前提下，保持防冻剂的掺量，不得超过最大限值的规定。掺用防冻剂首先应满足结构本身的要求。在预应力混凝土工程和钢筋混凝土工程中由于氯盐对钢筋有锈蚀作用受到使用限制，在钢筋混凝土工程和预应力混凝土工程中可掺用无氯盐的防冻剂。在高湿度、高温度环境中使用的结构，与酸、碱等侵蚀性介质相接触的结构，掺用氯盐阻锈类防冻剂。其掺量不得超出最大掺量限值的规定。防冻剂的选用还必须根据混凝土的使用温度来决定，不同的防冻剂出于经济方面考虑，适用的温度范围不同。在考虑这些因素时，必须保证混凝土必须达到抗冻临界强度，在环境温度降到外加剂使用温度前。根据混凝土的使用温度要求，一定要准确控制防冻剂的掺量。通常比较正规的防冻剂产品在配方设计时使用温度和掺量都是一一对应的，防冻剂的多数组分都有最佳掺量问题，适用范围狭窄，掺量与功效不是线性关系。
结束语
混凝土防冻外加剂在冬期施工中广泛应用。防冻剂的防冻机理是综合性的、是多种效果的综合体现。防冻剂在混凝土中的应用以及量的多少都是受到现实条件制约的，而且防冻剂的使用效果和工程的施工情况之间有着密切的关系，必须根据具体问题进行具体分析，防冻是最终的目的和效果。只有加强防冻剂对混凝土性能影响的全面了解和分析才能找出问题的症结所在，对症下药，从而合理、科学、有效的选用防冻剂，促进施工进度，保证整个工程的质量。
参考文献：
[1]王曦东,董建忠,王利峰,赵建玲.防冻剂对混凝土性能影响的研究现状[J].公路交通科技(应用技术版),2013,12：198-201.
篇2
混凝土冬期施工方法为：混凝土养护期间不加热的方法。其方法包括：掺化学外加剂法，外加剂为早强剂和防冻剂。
二、原材料选用
1、水泥：优先选用生产质量稳定、技术实力强的大厂家水泥。
2、防冻剂：选用在沈阳市信誉好、规模大、质量稳定、性能好的外加剂厂生产的防冻剂。
3、骨料：选用清洁的骨料，不得含有冰雪冻结物及易冻裂的物质，砂选用中砂，含泥量控制在2%以下；石选用级配良好的碎石，含泥量控制在1%以下。
4、配合比：我们所用配合比根据多年的实践经验而定。水泥用量不小于300Kg/m3，水灰比小于0.6均符合规范要求。我公司搅拌操作由电脑自动控制，计量控制精度高，秤量误差均在2%以下，因而能够保证配合比的准确性，由骨料带入的水分及防冻剂溶液中的水分我们将通过调整配合比从拌合水中扣除。
三、混凝土搅拌、运输
1、搅拌站设有1台2吨燃煤锅炉，24小时可以提供热水，能够及时保证生产用热水的要求。并按规范要求，保证砼出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃。当满足不了上述要求时，我们会对砂、石骨料进行加热，以保证砼出机及入模温度。
2、为了保证运输过程中的热量损失，我们会对砼运输车进行罐体保温，以保证入模温度。
3、严格控制砼坍落度在180mm±30mm之间，严格控制现场任意加水。
4、根据气温变化，及时调整防冻剂用量，以提高负温砼的防冻性。
四、混凝土冬期施工的一般要求
1、冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法，当加热水仍不能满足要求时，再对骨料进行加热，水及骨料的加热温度应根据热功计算确定。
2、配制冬期施工的混凝土，应优先选择硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其强度等级不得低于42.5Mpa，每立方米混凝土水泥用量不得少于300kg，水灰比不得大于0.6。
3、骨料必须清洁，不得含有冰、雪等冻结物。
4、搅拌前应用热水或蒸汽冲洗搅拌机，搅拌时间应较常温延长50%，其拌制投料顺序时骨料、热水，然后再投入水泥、外加剂。确保混凝土的出机温度不低于15℃，入模温度不低于5℃。
5、混凝土的运输应尽量缩短运距，运输及浇筑混凝土的容器应有保温措施。
6、混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪及污垢，运输和浇筑混凝土用的容器应具有保温措施。混凝土在运输、浇筑过程中的温度应与热工计算的要求相符合，若与要求不符合，则应采取措施进行调整。
五、混凝土冬期施工方案
首先应该明确一点，掺防冻剂的砼也必须做好初期保温工作，否则仍然会产生冻害。因此，施工单位要积极做好施工安排、准备工作，尤其要做好浇注后砼的养护工作，保证砼降到规定温度时达到受冻临界强度（当最低气温不低于-10℃时，砼抗压强度不得小于3.5MPa，当最低气温不低于-15℃时，砼抗压强度不得小于4.0MPa）。需强调要求内容如下：
1、砼施工前，场地要坚实平整、道路顺畅，组织好人力、物力，避免由于施工组织不利造成砼罐车在现场停留时间过长而造成入模温度降低。
2、砼浇注前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，不得用蒸汽直接融化冰雪，避免再度结冰。
3、砼在负温条件下养护不得浇水，边浇注边覆盖保温，覆盖采用塑料薄膜等防水材料及保温材料覆盖。
4、当砼内部温度降到防冻剂规定温度前，砼抗压强度必须达到砼的受冻临界强度。
5、模板和砼表面覆盖的保温层，不应采用潮湿状态的材料，也不应该将保温材料直接铺盖在砼表面，新浇砼表面应铺一层塑料薄膜等防水材料，并用保温材料覆盖保温。
6、砼浇注后，在结构最薄弱的易冻部位，应加强保温防冻措施，对边、棱角部位厚度应增大到面部的2-3倍。砼养护期间应防风、防失水。
7、砼浇注后，应在有代表性部位和易冻部位布置测温点，在达到抗冻临界强度前，应每隔2小时测量一次，以后每隔6小时测温一次，并应同时测定环境温度。
8、在砼浇注过程中，严禁任意加水。
9、在施工条件允许时，梁、板、柱等部位尽量不要拆模，以免影响砼质量。若施工条件不允许，必须拆模时，应遵照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204及《建筑工程冬期施工规程》JGJ104执行。拆模后当砼表面温度与环境温度之差大于20℃时，应采用保温材料覆盖养护。
10、在冬期施工中，28天标养试块成型后，要按标养要求养护好并及时送入标准养护室进行养护。对砼试件有其他要求时，请提前与我公司试验室联系，以满足您的要求。
11、有关冬期施工其它规定，请遵照《建筑工程冬期施工规程》JGJ104。
六、混凝土冬期施工的养护
混凝土冬期施工中使用的外加剂有：早强剂、防冻剂、减水剂和引气剂，可以起到早强、抗冻、促凝、减水和降低冰点的作用。这是混凝土冬期施工的一种有效方法。
1、防冻剂和早强剂
防冻剂的作用是降低混凝土液相的冰点，使混凝土早期不受冻，并使水泥的水化能继续进行；早强剂是指能提高混凝土早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂。
常用的防冻剂有氯化钠（NaCl）、亚硝酸钠(NaNO2)、乙酸钠(CH3COONa)等。
早强剂以无机盐类为主，如氯盐（CaCl2、NaCl）、硫酸盐(Na2SO4、CaSO4、K2SO4)、硫酸盐(K2CO3)、硅酸盐等。其中氯盐使用历史悠久：氯化钙早强作用较好，常作为早强剂使用；氯化钠降低冰点作用较好，故常作为防冻剂使用。有机类有三乙醇胺[N(C2H4OH)3]、甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)、尿素[CO(NH2)2]、乙酸钠(CH3COONA)等。
氯盐的掺入效果随掺量而异，掺量过高，不但会降低混凝土的后期强度，而且将增大混凝土的收缩量。由于氯盐对钢筋有锈蚀作用，故规范对氯盐的使用及掺量有严格规定。
在钢筋混凝土结构中，氯盐掺量按无水状态计算不得超过水泥用量的1%。
2、减水剂
减水剂是在不影响混凝土和易性的条件下，具有减水及提高强度作用的外加剂。常用的减水剂有木质素磺酸盐类、奈系减水剂、树脂系减水剂、糖蜜系减水剂、腐殖酸减水剂、复合减水剂等。
3、引气剂
引气剂是指在混凝土中，经搅拌能引入大量分布均匀的微小气泡的外加剂。当混凝土具有一定强度厚受冻时，空隙中部分水被冻胀压力压入气泡中，缓解了混凝土受冻时的体积膨胀，故可防止冻害。常用的引气剂有松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。
七、混凝土的保温
1、混凝土的初期养护温度不得低于防冻剂规定的温度。达不到规定温度时，应立即采取保温措施。
2、当混凝土温度降低到防冻剂规定的温度以下时，其强度不应小于混凝土受冻临界强度。
3、在负温条件下养护严禁浇水，且外露表面必须覆盖。
4、当拆模后混凝土的表面温度与环境温度差大于20℃时应对混凝土采用保温材料覆盖养护。
篇3
关键词：冬季施工；商品混凝土；防治措施；成品保护
1、引言
根据近年来气象资料显示，我地区最冷的一月最低气温在－8℃以上，按本工程施工进度安排，冬期施工主要在11月15日～1月15日，其中11月15日～12月15日为初冬季节，日平均气温一般在1～4℃之间；12月15日～1月15日为深冬季节，日平均气温一般在1～1°之间。按照《建筑工程冬期施工规程》规定及现场施工条件，在初冬季节采用蓄热法施工，即对混凝土结构采用覆盖黑心棉和塑料薄膜蓄热养护。在深冬季节考虑到工期和强度增长的需要以及防止寒流温度骤降的可能，决定采用综合蓄热法施工。综合蓄热法是在蓄热保温的基础上，充分利用水泥的水化热和掺加相应的外加剂或者进行短时加热等综合措施，创造加速混凝土硬化的条件，使混凝土在由浇筑温度降低到冰点温度之前尽快达到受冻前的临界强度。
2、关于混凝土的技术要求
2.1 商品混凝土的要求
本工程所用混凝土为商品混凝土，所用混凝土的原材料的质量、配合比设计、搅拌时的上料计量和控制、出机温度和运输过程的保温以及保证混凝土的入模温度等问题，都需要与商品混凝土搅拌站提前提出要求，必要时派人到搅拌站进行监控。施工中及时通知商混凝土厂家共同掌握好混凝土的各项性能，双方配合，做好混凝土的冬期施工工作。
2.2 混凝土配合比的要求
由于冬期气温较低，为了尽快提高混凝土强度的增长速度，应对混凝土配合比进行适当调整，掺加一定的早强剂和防冻剂。配合比改变必须事先试配合格方可使用。混凝土掺加早强、抗冻复合外加剂(抗冻性能达到15℃)：①为了提高混凝土在覆盖保温阶段的早期强度，尽快达到混凝土的受冻临界强度(普通混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时应为设计的混凝土强度标准值的30％)和拆模需要的强度；②防止突然降温时混凝土受冻；③为了使混凝土在撤除保温以后强度能够继续增长。
2.3 混凝土原材料要求
(1)混凝土配比中水泥强度等级不得低于42.5级，水泥用量不少于300kg／m3。保证水灰比不大于0.6，从拌和水中扣除由骨料及防冻剂溶液中带入的水分。
(2)要求搅拌站对混凝土原材料进行加热：因为水的比热是砂、石骨料的5倍左右，所以冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法，但水的加热温度不得高于800，采用温水搅拌可防止混凝土热量散失过快及表面冻结等现象；拌制混凝土所采用的骨料应清洁不得含有冰雪冻块及其他易冻裂物，冬期骨料所用贮备场地应选择地势较高不积水的地方；水泥不得直接加热，使用前1～2d运入暖棚存放，暖棚温度宜在5°以上。
(3)保证混凝土运送到工地的出罐温度在15℃以上，从而保证混凝土的入模温度控制在6℃以上，并掺加抗冻性能达到－15℃的抗冻剂。在钢筋混凝土中不宜掺用氯盐类防冻剂。
2.4 混凝土的搅拌与运输
(1)混凝土不宜露天搅拌(由商混凝土站进行控制)，应尽量搭设暖棚，选用大容量的搅拌机，以减少混凝土的热量损失。搅拌前，用热水冲洗搅拌机。混凝土的拌合时间比常温规定时间延长50％。
(2)由于水泥和80℃左右的水拌合时会发生骤凝现象，所以材料投放时，应先将水和砂石投入拌合，然后加入水泥。
(3)混凝土出站后，应及时运到浇筑地点。在运输过程中，要注意防止混凝土热量散失，表面冻结，混凝土离析，水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。对运输用罐车应采取包裹保温材料，尽量减少运输过程热损失，保证混凝土的出罐温度在运输过程中，一般每小时温度降低不宜超过5～6℃。
3、施工现场保温措施
(1)将施工楼层四周脚手架用塑料彩条布作为挡风措施，围挡范围一般在两层楼高范围，主要在作业层及下一层混凝土养护层。楼板下均用彩条布围挡，并封堵好电梯口、楼梯口、门窗口、后浇带等至施工缝区域的分隔线。
(2)根据天气的温度情况若经围挡封闭后的楼层温度仍低于O℃时在浇筑平台前，楼层内用简易炉子烧火加热辅助养护。炉子分布按30～40m2布置一个，且尽量分布均匀，且炉子离开混凝土墙面1.5m左右，尽量避开易燃、易融物体。炉子烧火时要注意火苗距模板要保持一定的距离，且炉子要离开混凝土地面。同时要求保证炉子不得离平台模板太近，要求炉子离平台模板在2m左右，火苗离平台模板1－1.5m。
4、混凝土浇筑
混凝土浇筑前，要清除模板和钢筋上的冰雪及污垢，尤其竖向构件底部积雪和冰必须在混凝土浇筑前再次检查是否清除。混凝土输送泵要搭设棚子并用彩条布封闭混凝土保温，所有输送泵管都要采取保温措施，先包裹黑心棉被，再包一层塑料薄膜。混凝土施工缝处浇灌前应除掉水泥薄膜和松动石子，润湿冲洗干净，并使接缝处原混凝土温度高于2℃，待己浇筑好混凝土强度达1.2MPa时才可在其上铺一层与混凝土内砂浆成份相同的砂浆一层后继续浇筑混凝土。冬期期间浇筑混凝土要加强混凝土的振捣，尽可能提高混凝土的密实程度。冬期振捣混凝土必须采用机械振捣，振捣时间应比常温时有所增加。其它混凝土浇筑技术及要求与本工程混凝土施工方案要求相同。
5、试块留置方法
冬施中混凝土试块除了为混凝土工程的验收提供标准强度数据外，还要为撤除保温、拆除模板提供依据。因此在制作试块时应按《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204－2002)中有关规定执行。试块组数设置三组，并与施工部位同条件养护。其中一组用于检验混凝土受冻前的强度，确定混凝土保温养护期限，一组用于检验承重楼板的拆模强度；另一组为28d标养试块。同条件试块的养护条件必须与施工现场结构养护条件相一致。但由于试块采用lOOxlOOxl00的标准试模制作，其表面系数为40m，试块如与结构在相同环境下养护，试块的冷却速度会比实际结构快得多。因此试块须采取用黑心棉毯包裹保温养护。
6、混凝土的拆模条件
当混凝土冷却到5℃，且超过临界强度并满足常温混凝土拆模要求时方可拆模(混凝土温度通过温度计来测定)。当如因进度需要拆模，而混凝土尚未达临界强度，但混凝土必须降温至5℃并达到1.2MPa，此时拆模要迅速，并立即挂两层黑心棉保温至达到临界强度，必须保证混凝土表面与大气温差不得超过15℃。梁、板模板对于跨度≤8m在混凝土强度达到设计强度的75％后方可拆除，对于跨度＞8m在混凝土强度达到设计强度的100％后方可拆除，悬挑结构在混凝土强度达到设计强度的100％后方司拆除。
7、混凝土的养护措施
正确的养护能避免混凝土产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。在冬施条件下混凝土养护可以采取多种措施，根据当地主城区的天气情况，室外日平均气温连续5d在2－5％，本工程采用塑料薄膜加盖保温草垫进行养护，防止受冻并控制混凝土表面和内部温差。顶板、梁混凝土上部保温为在新浇筑的混凝土表面先覆盖塑料布再覆盖一层草垫。对于边角等薄弱部位或迎风面应加盖草垫并做好塔接。如室外日平均气温在0℃及O℃以下采取在浇制的混凝土表面盖一层塑料膜，以防稻草等覆盖物受潮，再在混凝土周围盖上稻草，最后在坑口上盖一层塑料以增强保温性，来保证混凝土的质量。混凝土的入模温度控制在6℃以上；混凝土浇筑后的起始养护温度不低于5℃，若达不到以上温度，则要提高养护水温以满足要求。墙柱模板支设校正后在模板外侧挂一层EPS保温板，混凝土浇筑后在墙柱混凝土上口覆盖两层黑心棉保温养护。柱子拆模后立即包裹塑料薄膜养护再包裹黑心棉保温；剪力墙拆模后借助墙上的穿墙螺栓孔在混凝土表面覆盖两层黑心棉，在边角等薄弱部位，必须加盖黑心棉并密封严实。平台混凝土浇筑打毛后应先在表面覆盖一层塑料薄膜，然后再覆盖黑心棉保温。使混凝土由搅拌时所携带的余热及水泥的水化热不致骤然散失，同时也防止水份量散失，从而能蓄热而维持正温条件进行养护。并根据气温情况增加黑心棉厚度加以保温(详见热工计算)。塑料薄膜之间及黑心棉之间相互搭接200mm，对边、棱角部位的保温在墙、柱钢筋缝隙处塞黑心棉毯，以起到保温作用。
篇4
【关键词】混凝土；冬季施工；外加剂；配合比
近年来随着城市化进程的快速推进，施工量较大且施工任务繁重，所以为了赶工期及缩短工期，有效的降低工程的成本，在北方冬季气温较低的情况下，混凝土工程进行施工也是在所难免的。冬季混凝土施工与常温下混凝土施工是有所区别的，在季节气温较低，给混凝土施工带来了较大的困难。所以在进行冬季混凝土施工时，需要采取一套科学的施工方法，从而解决冬季混凝土施工过程中的浇捣、养护、强度和耐久性等问题。采取科学合理的措施保证混凝土冬季施工的进行，使工程的质量得以保证，使工程的进度得以加快，降低工程的施工成本。
1.北方冬季混凝土配合比的设计
当室外温度下降到0℃的时候，这时进行混凝土施工，就需要对其抗冻性进行充分的考虑。当气温较低时，混凝土的抗冻性会受到混凝土配合比、水灰比、最优砂率及含气量等多种因素的影响，但影响最大的当属水灰比。在混凝土实际施工中，为了有效的保证施工的进行和达到和易性的要求，在施工中实际用水量往往都较大，这样则远远超过了水泥的水化反应所需要的用水量，这就会导致大量的游离水存在于混凝土当中，游离水的存在对混凝土的密实度影响较大，由于空隙较多，所以抗冻能力较差，当施工中混凝土发生冻害时，则会导致抹面工作难以进行，混凝土的强度达不到规定的标准。所以在施工中要控制好水灰比，掌握好砂率。同时在冬季施工时选择水化热较大和早期强度提高快的水泥，通常会选用硅酸盐水泥和变通硅配盐水泥，因为这二种水泥水化热较大，早期强度提升较快，可以在最短时间内达到早期强度，具有非常好的抗冻害性，混凝土的施工质量可以保证。而冬季混凝土施工中则不宜选用矿渣水泥。同时在选择早强的硅配盐水泥时还要对集料进行适当的选择，以颗粒硬度高和缝隙小的集料为宜，这对加快混凝土初期强度和免受冻害的损坏具有积极的意义。
2.北方冬季混凝土施工方法
2.1蓄热法
对于室外温度还没有达到-10℃时，地下工程系数小于5的结构时则宜采用蓄热法对混凝土进行施工，这种方法施工较为简单，主要是以提高混凝土拌合物的热量和水泥水化热的方法来使混凝土达到蓄热，从而使混凝土在最快的时间内达到受冻临界强度，同时其冷却的也较慢，适宜养护的进行，而且采用蓄热法进行施工，进行养护工作时也不用外加热热源，施工费用不高，很适合冬季混凝土施工。
2.2外部加热法
当外界气温达到-10℃以上时，这时对于整体结构并不是非常厚的混凝土工程，可以利用将混凝土工程周围的空气或是混凝土进行加热的办法，从而使其温度达到正常温度水平，混凝土在正常温度下进行硬化，外部加热法在施工过程中有暖棚加热法、蒸汽加热法和电加热法等几种。
2.2.1暖棚加热
暖棚加热示往往适用于小的工程，通常时用塑料、编织袋等搭建暖棚，然后在里面生起火炉，从而保证棚内温度达到正常的温度值范围内，这种方法较为简单，也很容易操作，但在实际施工过程中也要注意，因为火炉往往达不到所需要的温度要求，同时会导致棚内空气比较干燥，在取暖过程中炉内会有大量的二氧化碳释放出来，极易导致混凝土表面发生碳化反应，从而使工程的质量受到影响。
2.2.2蒸汽加热
此种加热方法也是比较容易控制，并且加热的温度是比较均匀的，可以使每部位的温度基本保持均衡，使混凝土在湿热条件下硬化。但是此种方法也有缺点，成本比较高，需专门的锅炉设备。且热量损失较大。
2.2.3电加热
在施工过程中，可以将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，通过这样使电能转变为热能，以达到提高混凝土的温度。虽然这种方法操作起来也比较简单，但是在电能紧张的情况下，很容易消耗电能，而且在施工操作过程中危险性比较大。
2.3外加剂法
在冬季施工混凝土中添加外加剂，因操作简单、方便、经济效益好，是冬季施工普遍使用的方法之一。施工中可以根据室外温度的变化，具体问题具体对待。
（1）早强剂也称促凝剂，是指能提高混凝土早期强度而避免混凝土产生冻害。并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能的外加剂称为早强减水剂。掺量为水泥用量的 1～2%。早强剂主要用于低温条件下施工，或对混凝土有早强要求的工程。
（2）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。其作用就是降低混凝土中液相水的冰点，使混凝土中水泥在负温条件下水化，保证混凝土不遭受冻害并在一定时间里获得预期强度。在寒冷及严寒地区为更好保证混凝土的冬季施工，也可以作用综合蓄热防冻剂法，必要时对水和砂石料进行加热。对成品进行覆盖使水泥水化热量和原材料加热热量留在混凝土内部的时间长一些，尽量延长水泥正温水化时间，保证达到混凝土抗冻临界强度。
（3）减水剂除了保持混凝土需要的和易性及降低用水量之外，它还有分散作用，使水泥成为细小的、彼此分离的单个粒子，均匀地分布于水中。从而达到改善混凝土孔隙结构，降低混凝土中可冻水含量，并使冻晶粒度小且分散，以减轻冰的破坏作用。
（4）引气剂掺入混凝土或砂浆中，能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，从而降低了水溶液表面张力，改善混凝土的若干性能，它掺量小，并有引气、分散、湿润等作用，能够减少拌合用水量以及砼泌水，同时改善新拌混凝土的和易性、耐久性。缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。
3.结束语
当在冬季的实际施工当中，通常都会采用多种方法综合使用，从而来满足冬季混凝土施工的要求，使混凝土的强度和耐久性得以保证，有效的缩短工期，降低工程的成本，并保证了混凝土施工的质量。 [科]
【参考文献】
[1]郭萍.混凝土的冬季施.工.商品与质量.学术观察，2011（04）.
篇5
关键词：混凝土；冬季施工；质量控制
中图分类号： TU74 文献标识码:A
1冬季混凝土施工的特点
混凝土冬季施工，是指在比较寒冷的区域，如果日平均温度低于5℃，或者最低温度低于-3℃，并且这种气温持续五天以上，这种天气的施工必须根据冬季施工的相关要求来进行。因为很多工程的工期都比较长，所以，在我国的北方地区，冬季混凝土施工现象是比较普遍的。根据世界对冬季混凝土施工的相关调查研究表明：如果施工温度低于4℃，只有采取适当的施工策略，防止混凝土出现浸冻现象，保证混凝土的外露部分与冬季气温比较接近，才能达到较好的施工效果。
混凝土浇筑之后，可以逐渐的凝结并且不断的硬化，直到混凝土达到预定强度，这是由于水泥水化的作用实现的。其中，水泥的水化速度一方面取决于混凝土自身的材料，另一方面取决于外界温度，而第二个方面是最主要的决定因素。如果外界温度较高，水泥的水化速度就相对较快，混凝土的强度也就较大；反之，水泥的水化速度就相对较慢，混凝土的强度也就较弱。当外界温度低于0℃时，混凝土中的部分水分将处于结冰状态，也就是说，水将由液态变成固态，这样水化作用的过程中，水量明显减少，水化效果也就明显减弱。假若温度继续降低，混凝土中的水分将完全处于结冰状态，这时，水泥的水化过程基本上是停止的，水泥的强度也就不能增加。
2提高冬季混凝土施工质量的措施
2.1冬季混凝土施工的基本要求
冬季混凝土施工中，需要选择硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号也有一定的要求，应大于32.5，还应严格控制水灰比，要求小于0.6，必要的时候需要掺入早强剂与防冻剂，浇筑混凝土后，应覆盖一层或两层保温材料。施工过程中，需要注意温度高于5℃后，保温层才能拆除，每立方米混凝土，需要使用至少300公斤的水泥。
2.2 冬季混凝土的拌制方法
在混凝土的搅拌过程中，选择的骨料应保持清洁，将其表面的冰块或雪花处理干净。如果需要使用含有钾、钠离子的外加剂，不能选择活性骨料。在清洗砂石的操作中，尽量保持清洗过程在0℃以上的环境中进行，并应用塑料模将其覆盖。如果搅拌的混凝土中需掺入了一定的外加剂，并且这种外加剂为粉状物，可以与混凝土一起放入搅拌机，完成搅拌操作。如果外加剂是液体，应与水混合后，倒入混凝土中。如果冬季施工时，温度为0℃左右，应在混凝土中掺入一定量的早强剂，掺入的数量可以根据先前的模拟实验来决定。如果混凝土有拆模要求，应提高它的设计等级。对于掺入外加剂的混凝土，在搅拌的过程中，需要注意，搅拌时间应为常温情况的1.5倍。此外，混凝土进出搅拌机时，也有一定的温度要求，进入的温度应大于5℃，出机温度应大于10℃。
2.3冬季混凝土的运输和浇筑
在冬季施工时，搅拌混凝土的位置应靠近建筑施工场地，这样可以在运输的过程中，降低材料热量的消耗损失；在进行浇筑混凝土的操作之前，需要首先将钢筋以及模板上的各种杂物清理干净，尤其是在新旧混凝土的交接点；如果施工过程中选择商品混凝土，需要对这种商品混凝土的抗冻性能进行调查了解，如果抗冻性能一般，需要采取一定的保暖措施；如果混凝土采用分层浇筑的方式，在上一层混凝土浇筑工作结束后，浇筑下一层混凝土之前，应测量其表面的温度，保证浇筑之前的温度大于2℃；对于需要连续施工的重点工程，浇筑混凝土应采取有效的保暖措施，从而保证了混凝土的强度要求；预应力混凝土构件在灌浆实施之前，需要先对浇筑部分进行必要的预热，并且选择热的混凝土以及水泥，保证混凝土达到一定的强度。
2.4冬季混凝土的养护
在冬季混凝土的施工中，需要使混凝土由正温养护转变为负温养护，其抗压度应大于设计值的百分之四十；在混凝土的养护过程中，应选用比较干燥的麻袋或草袋等作为保温材料，并且需要注意，对于浇筑工作刚刚结束的混凝土，这些保温材料不能直接覆盖，而是先在混凝土表面覆盖一层塑料膜，再在塑料膜之上覆盖保温材料。在养护过程中，保温材料的厚度与温度有着直接关系：若温度高于0℃，保温材料为一层即可；若温度低于0℃，保温材料应为两层或三层，如果需要浇筑较大体积的混凝土，应首先根据具体情况，计算保温材料的厚度；对于拆模后的混凝土，也需要尽快铺设保温层，防止温度降低而导致的裂缝现象发生。
2.5试件留置
当拌制一百盘体积不超过100立方米的同一配合比的混凝土时，至少应取样一次；当拌制同一配合比的混凝土少于一百盘时，也至少应取样一次；当浇筑混凝土的体积超过1000立方米时，同一配合比的每200立方米的混凝土，至少应取样一次；对于每个楼层，同一配合比的混凝土，至少取样一次；如果混凝土结构应满足抗渗方面的条件，混凝土时间在施工现场应随机取样；同一个建筑工程，同一配合比的混凝土，至少取样一次，对于留置数目，具体情况具体分析。
3混凝土冬季施工的质量通病以及预防措施
3.1冬季混凝土施工的质量通病
冬季进行混凝土施工，容易产生一系列的质量问题，主要包括以下几个方面：(1)混凝土出现裂缝，因为钢筋易氧化腐蚀，致使其体积增大，从而导致混凝土在钢筋方向上出现一定的裂缝，其次，冬季施工对于混凝土，普遍存在着水灰比较大的问题，这样也容易导致开缝现象，再次，混凝土内部的水分从四周向中心转移的过程中，导致较大的压力，这也会导致裂缝的产生。（2）混凝土结构比较松散，这种质量问题的产生，主要是由于混凝土内部与外部的温度以及压力相差较大，从而引起混凝土内部的水分由边缘向中心转移，从而在混凝土中，造成了相应的孔隙。对于结构比较疏散的混凝土，表面为土黄色，与砂浆的结合性能较差，并且声音空哑。（3）混凝土的表面出现起灰问题。这种质量问题的产生，主要是因为混凝土在冬季水灰比较大，从而使混凝土的粘聚性能以及储水性能较差，从而使混凝土的水分较快的与之脱离。对于表面出现起灰的混凝土，它的粗骨料与砂浆已经相互脱离，并且由于风化的原因，混凝土的骨料在外。（4）混凝土表面出现结晶现象。这种质量问题的产生，主要是由于混凝土经过一段时间的硬化后，某种外加剂渗透到混凝土的表面，从而使其表面水分发生蒸发现象，不断的蒸发将使混凝土表面出现结晶现象，这种结晶现象在一定程度上，将影响混凝土与饰面的相互结合。
篇6
关键词：刘家峡排沙洞混凝土裂缝成因及预防
中图分类号：TU375 文献标识码：A
1.概述
黄河刘家峡水电站位于甘肃省永靖县的黄河干流上，洮河口排沙洞工程位于刘家峡水电站左岸。排沙洞混凝土主要包括排沙洞洞身段衬砌（0-018.600～1+273.33 m，含进、出口闸门井）、发电岔洞(引0-273.00m以前)衬砌，出口泄槽、挑流鼻坎、闸室地面建筑等混凝土。在施工过程中，由于混凝土的施工和本身变形、约束等一系列因素，均产生大量的表面裂缝和贯穿性裂缝。因为裂缝的存在和发展，会影响到主体建筑物的结构受力状况与质量要求，给建筑物结构的运行带来不确定性，而且易导致建筑物内部钢筋锈蚀，降低建筑物结构的耐久性，甚至会引起渗透变形，危及排沙洞建筑物的稳定性和正常运行。由此可见，分析裂缝的成因，探讨防治措施，对混凝土建筑物的应用有着极其重要的意义。
2.混凝土裂缝的成因
混凝土裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种：大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，会形成裂缝；混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束会形成裂缝；当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制，从而形成裂缝；在炎热或大风天气、构件承受荷载、当结构的基础出现不均匀沉降时、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中，等等情况下均有可能形成裂缝。
在刘家峡排沙洞混凝土衬砌过程中，对78~84（0+902.82~0+985.95）段共计83.13m范围的裂缝进行了普查与分析，普查结果如下
排沙洞0+902.82~0+985.95段裂缝普查结果表
位置桩号 裂缝名称 裂缝宽度及长度 裂缝深度、 溶出物 混凝土浇筑时间
0+902.82 ~ 0+913.95（78仓） 78-1-a
78-1-b
78-2-a
78-2-b 0.3mm~0.1mm、2.6m
0.4mm~0.1mm、6.8m
0.4mm~0.1mm、0.9m
0.5mm~0.1mm、0.85m 浅层裂缝、 无
浅层裂缝、 无
贯穿裂缝、泛碱
浅层裂缝、 无 2008年7月27日~28日
2008年 12月5日~7日
0+913.95~ 0+925.95（79仓） 79-1-a
79-1-b
79-1-c 0.3mm~0.1mm、2.9m
0.4mm~0.1mm、3.4m
0.2mm~0.1mm、2.5m 贯穿裂缝、渗水
浅层裂缝、 无
浅层裂缝、 无
2008年7月2日~3日
0+925.95~ 0+937.95（80仓） 80-1-a
80-2-a
80-2-b 0.5mm~0.2mm、 8.2m
0.5mm~0.2mm、 6m
0.4mm~0.1mm、1.9m 浅层裂缝、 无
浅层裂缝、无
浅层裂缝、无 2008年6月29日~30日
2008年10月14日~16日
0+937.95~ 0+945.95（81仓） 80-1-a 0.4mm~0.2mm、2.95m 浅层裂缝、 无 2008年6月26日~27日
0+945.95~ 0+961.95（82仓） 82-1-a
82-1-b
82-1-c
82-2-a 0.3mm~0.1mm、3.5m
0.4mm~0.1mm、4.6m
0.4mm~0.1mm、4.1m
0.5mm~0.2mm、 2.5m 贯穿裂缝、渗水
浅层裂缝、 无
贯穿裂缝、泛碱
贯穿裂缝、泛碱 2008年6月29日~30日
2008年10月4日~6日
0+961.95~ 0+973.95（83仓） 83-1-a
83-1-b
83-2-a 0.3mm~0.1mm、3.2m
0.4mm~0.1mm、3.4m
0.4mm~0.2mm、 7.2m 浅层裂缝、 无
浅层裂缝、 无
贯穿裂缝、泛碱 2008年6月12日~13日
2008年9月28日~30日
0+973.95~ 0+985.95（84仓） 84-1-a 0.5mm~0.1mm、3.8m 浅层裂缝、 无 2008年6月1日~2日
排沙洞0+902.82~0+985.95段混凝土施工经历了夏季、冬季具有一定的代表性，通过检查共发现裂缝19条，底拱范围裂缝较多共计13条（圆心60°范围），均在夏季施工；边顶拱6条，均在冬季施工。底拱13条裂缝有12条为浅层表面裂缝，3条贯穿渗水1条有白色溶出物，5条环向8条纵向。顶拱6条裂缝有3条为浅层表面裂缝，3条贯穿渗水，且有白色溶出物，4条环向2条纵向。通过对裂缝的分析，认为底拱大多为浅层表面裂缝，顶拱主要为贯穿的深层裂缝（混凝土衬砌厚度为60cm、80cm）。大部份裂缝是由非荷载因素引起的，如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀或突变等。
2.1温度变化引起的裂缝
根据分析气温的剧烈变化是引起混凝土表面裂缝的主要原因，裂缝的形成主要为混凝土的温度变形受到约束而产生的，约束主要有两种，一种是混凝土浇筑初期的水化热升温，产生膨胀即通常所说的热胀冷缩，当变形受到约束（基础岩石）时，便产生了裂缝，约束的程度越大，裂缝就越宽。另一种为混凝土浇筑初期暴露面遇到外界气温的聚降，混凝土内部的膨胀约束了表层剧冷混凝土的收缩变形，出现表面裂缝。
刘家峡洮河口排沙洞0+902.82~0+985.95段混凝土底拱在夏季施工，边顶拱部分在冬季施工，2008年夏季刘家峡地区最高温度达到38℃，拌和楼混凝土机口温度最高达到24℃，洞内基本处于恒温保持在15℃左右，混凝土从拌和楼到施工现场约5km，采用混凝土搅拌车运输（运输过程混凝土本身在升温状态），浇筑温度最高达到27℃。为此，温度的变化使混凝土表面发生大量的裂缝。是由于混凝土在硬化过程中，水泥和水起化学反应，产生大量的水化热引起混凝土的温度上升，混凝土内部和外部温差过大，就将产生温度应力，致使结构内部受压，外部受拉。混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉强度，由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时，混凝土就要产生裂缝。
2.2混凝土收缩引起的裂缝
混凝土在空气中结硬时，体积要缩小，产生收缩变形，当受到约束时，就可能导致裂缝的产生。底拱13条裂缝中，有5条为环向裂缝，均分布在靠近仓号的两个断头部位，距仓号分缝约1.5m~2.5m范围内。经过分析得出结论为混凝土收缩产生裂缝。排沙洞分仓长度按12m控制，且浇筑在夏季，混凝土收缩变形速度快，但分仓长度过大约束了混凝土的自由收缩，产生了裂缝。
同时，在84仓混凝土浇筑完成后，发现混凝土表面产生了多条细小龟裂（0.05mm以下未做统计），经过判断可能是混凝土在凝结之前，闸门井通风影响混凝土表面因失水较快而产生了塑性收缩（84仓距出口闸门井30m）。混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
2.3基础不均匀或突变引起的裂缝
排沙洞在底拱开挖时，水平预裂爆破控制不好，造成了大量的超挖，超挖体型不一多为“坑”状，最大超挖坑达2.3m深，在后期混凝土浇筑时，出现了混凝土厚度相差过大，在0+916处3m2范围内混凝土厚度有最厚1.85m最薄0.6m，如此大的变化，在混凝土内部升温发生变化时，薄层处提前遇到基岩，受到基础约束，而相邻混凝土还没有受到约束或约束小，造成混凝土裂缝。同时在82仓（0+945.95~0+961.95）遇到两类岩石，Ⅲ类围岩和Ⅳ类围岩同时存在，开挖半径有所变化，衬砌厚度Ⅲ类为80cm、Ⅳ类为120cm，开挖按90°坡比衔接，在混凝土浇筑完成后，此部位出现了一道深层贯穿裂缝82-1-c，通过分析认为是基础体型突变引发裂缝。
2.4 冻胀引起的裂缝
刘家峡洮河口排沙洞0+902.82~0+985.95段混凝土边顶拱部分在冬季施工，2008年刘家峡气温低于零度，混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。
3.混凝土裂缝的预防
混凝土裂缝的有效预防是保证混凝土质量的前提。为此，根据混凝土裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取事前预防的控制方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手：
3.1温度变化引起裂缝的预防
防止混凝土表面裂缝主要应控制混凝土的自身温度和外界温度的温差，防止气温聚降在混凝土表面引起剧烈的温度下降，具体方法有：①合理选用水泥，尽量选用低热或中热水泥；②掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在300kg/m3左右，降低水化热；③降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.50以下；④在混凝土运输过程中，做到夏季隔热冬季保温；⑤在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水热化，推迟热峰出现的时间；⑥合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；⑦加强混凝土早期保护，在2-5天日平均气温下降7℃以上的，就及时进行混凝土表面保温；⑧合理控制混凝土浇筑温度，尽可能降低混凝土表层与周围气温的差值，夏季浇筑的拆模后及时进行洒水养护、寒冷季节浇筑的拆模后立即进行保温；
3.2混凝土收缩引起裂缝的预防
防止和减少收缩裂缝的措施：①通过试验确定理想的分仓长度，合理设置收缩缝；②改善混凝土性能，降低水灰比，减少水泥用量；③加强混凝土夏季的养护和冬季的保温，并适应当延长混凝土保温覆盖时间。
3.3基础不均匀或突变引起裂缝的预防
此类裂缝的形成与设计有一定的原因，施工工艺及工程控制不好是造成裂缝发生的主要原因，为此防止和减少裂缝的措施：①设计合理的体型变化坡度，一般基础设计1：1衔接，同时最好在体型突变处预留沉降缝；②加强施工工艺，强化质量控制，尽可能使基础开挖面平整；③对一些超挖严重的部位采取提前回填混凝土至设计开挖线，回填混凝土的强度与基础岩石强度近似为宜。
3.4冻胀引起裂缝的预防
温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。
4.结束语
通过对排沙洞78~84（0+902.82~0+985.95）段共计83.13m范围的裂缝的分析结果，制定了防裂措施并在后续混凝土施工中得以应用，有效防止了混凝土裂缝的发生，对混凝土防裂取得了较好效果，截止2010年6月刘家峡洮河口排沙洞混凝土已经全部施工完成，其施工质量满足设计要求。
参考文献
1、中华人民共和国住房和城乡建设部混凝土结构设计规范【S】 2002年4月1日
篇7
【关键词】 混凝土；冬季施工；质量控制
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
一、 水泥混凝土的防冻机理
已有的研究成果证明，水泥混凝土的冻害主要源于水泥石结构中毛细孔内游离水的结冰冻胀，并且由于冻胀引发了静水压、渗透压的失衡，会导致周围其他孔溶液进一步向毛细孔中聚集，使毛细孔中的冰晶进一步聚变成较大的扁平冰聚体，当以上静水压力、渗透压力和冻胀力的合力超过混凝土的容许抗拉应力时就会造成混凝土内部结晶骨架的破坏和强度损失。
根据以上理论，笔者认为在水泥混凝土冬季施工过程中，防冻才是第一位的，只要消除了游离水结冰冻胀的可能，就消除了水泥混凝土遭受冻害的基础。虽然也有其他研究证明水泥石中的胶凝孔、封闭的气孔会降低冰点和降低静水压力，建议使用引气剂或其他办法提高混凝土的抗冻性，但是大量实验证明，只要混凝土受冻就会造成强度降低，其强度损失的可控性和后期影响很难评估，所以提高混凝土的抗冻性，只可以作为一种辅助手段而不应当成为首要选择。
二、冬季混凝土施工过程中的准备工作
（一）进行施工文件及其方案的编制
在进行方案编制时，应该要考虑温度对施工的影响，冬天北方温度一般情况下均在零度以下，因此对施工的质量控制要求更高，为了保证施工技术的顺利施行，就必须制定完善的施工方案。施工文件准备一般情况下由施工文件以及施工方案构成，在施工之前，必须确认方案中的技术、方案以及进度，为技术人员提供数据参数以及理论依据。同时，需要完善相关文件的盖章以及检查、签字工作，避免施工进行时因文件不完善导致工程停工。
（二）冬季施工过程中对施工材料进行质检
在道路施工过程中进行质量检查最重要的是对施工材料以及施工机械进行检查，只有选择合适的机械进行配型，才能够保证技术人员顺利进行技术操作。而只有保证材料的质量，才能够防止混凝土出现变质、开裂，从而降低施工过程中的技术难度，将制度中规定的各项内容按照实际情况进行落实，从而有效提高施工质量。
三、冬季混凝土施工质量控制方法
（一） 混凝土的运输
运输过程中要考虑温度对混凝土的影响。在运输过程中做好清洁工作防止运输车辆在装料时混入其他杂质影响浇筑质量，事先对运输的路况进行调查，严格控制混凝土运至现场的时间和速度，如果遇到交通拥堵现象则应该采取必要的防护措施，避免等待时间过长导致温度发生变化破坏了混凝土的质量。具体可以通过拌和升温以及运输途中的保温措施，来维持混凝土的温度。
（二）电加热措施
在冬季工程施工中电加热法是一种常见的混凝土浇筑施工措施，具体是指将变压器与拌合站用电缆连接，并且装配相应的漏电保护装置，然后在每一个拌合站水池底部设置 1 kW 的电热管，根据拌合站的尺寸控制电热管的数量通常情况下添加 35 根，通过设置在上水口的温度计对拌合站内的水温进行实时测控。如果冬季气温较低，为了避免拌合站内的热量过快散失，应该给顶口配备棚盖结构起到保温作用并且配合使用水温箱，一旦温度降低可以通过水温箱加热提温。
（三）蒸汽加热措施
冬季的工程混凝施工还需要添加蒸汽锅炉维持混凝土制作时的正常热交换。具体方法是将蒸汽管道与拌合站水池以及预制场地相连接，通过这些管道蒸汽锅炉可以将高温蒸汽传输到相应部位，为混凝土预制提供一个相对恒定的温度，将冬季低温对混凝土施工的影响降到最低。
四、 现场混凝土浇筑方法
（一）在承台顶部砌筑30 cm 高的堰然后撤除之前覆盖的土工布以及电热毯，然后在堰内注入冷却水进行保温处理。对于承台侧面的温度则应该采用钢桩围堰间隙的方法，具体是指用彩条布把承台与钢桩围堰间隙顶口密封，通过这种棚状结构有效地防止温度的过快散失。
（二）当遇到冬季温度较低的情况时，在以上的钢桩围堰间隙中还需要添加碘钨灯，对承台进行必要的加温防护。而在混凝土浇筑的过程中，则需要对顶面混凝土进行土工布以及电热毯覆盖的保温防护。
（三）在施工过程中对于系梁侧面同样可以利用彩条布封闭的形式，进行保温防护。当侧模拆除后采用系梁内层覆盖土工布外层配合彩条布封闭的方法进行保温处理。
（四）对浇筑墩柱进行保温处理时，首先对模板进行预热，然后包裹土工布进行保温。由于墩柱浇筑施工非常复杂，因此给保温处理也增添了一定的难度。为了避免混凝土浇筑时温度过快散失，在盖梁浇筑完成后顶面需要通过覆盖土工布以及塑料薄膜进行保温，如果周围温度过低还需要配合使用电热毯。对于侧面和底面的保温防护，则需要采用彩条布封闭措施。箱梁的浇筑通常在低温条件下施工，在冬季里选择白天施工避免夜间施工时的大功率加热而造成的能源浪费。对于混凝土的施工缝需要使用碘钨灯以及热水浇淋等措施进行防护，将温度控制为 5 ℃左右。当墩柱的混凝土浇筑施工完成以后，则应该立即进行保温防护以便给混凝土的凝结提供一个合理的温度。
五、冬季施工中采取的质量保护措施
冬季工程施工中还需要采取必要的质量保证措施，来提高混凝土的施工质量。由于冬季的环境因素比较恶劣，使混凝土的水化速度加快，再加上混凝土在浇筑过程中会发出热量，在昼夜温差较大的情况下混凝土的内部温度高，而外部温度低这种温度的不均衡分配直接破坏了应力平衡，并进一步导致混凝土开裂影响施工质量。为了能够有效地防止类似情况的发生，需要对混凝土施工采取保护措施，在混凝土浇筑前，需要对模板以及钢筋进行预热处理，如果施工现场的气温较低，通常在 － 10 ℃以下时就需要通过加热的方式对直径在 25 mm 以上的钢筋进行加热。在灌注混凝土时则需要将温度控制在在 5 ℃以上，当需要灌注稀薄截面的混凝土结构时施工温度应该保持在 10 ℃以上，在灌注混凝土的过程中需要进行分层持续灌注，保证灌注的速度避免中途中中断的现象。灌注混凝土结构的厚度严格控制在20 cm 以内，灌注过程中配合机械振捣。
对于施工过程中出现的混凝土裂缝，首先需要将裂缝处进行清洁处理，然后再在裂缝面涂抹厚度约为 15 mm 的水泥砂浆。此外，具体的涂抹量根据裂缝的实际情况进行确定，如果裂缝导致混凝土中的暴露在低温环境时，还需要对新、旧混凝土的裂缝补救进行调温处理，弥补裂缝的过程中需要确保混凝土均匀、持续的浇筑，浇筑的厚度控制在20 cm以上。当混凝土施工完成以后需要使用蒸汽进行养护，具体方法是指搭设好蒸汽管道，地下的蒸汽管道要埋设至冻结的深度，铺设的蒸汽管道每隔 20 m 处设置一个气眼，保证管道内的高温蒸汽能够均匀地分布在混凝土表面上。箱梁外模板通常使用的是木质模板，当施工温度低于 5 ℃时，需要用彩条布搭设暖棚进行保温防护。在搭设暖棚的过程中必须要确保暖棚的密封性，只有在完全密封的条件下，才能使蒸汽养护处于一个恒温状态，否则难以达到理想的养护效果。
六、结语
混凝土浇筑技术在冬季施工的过程中是至关重要的，因此必须进行足够的重视，本文通过对冬季混凝土浇筑技术的施工原理、采用的技术以及解决方案进行分析，从而使混凝土浇筑技术在整个施工过程中发挥巨大的作用，体现其优势。混凝土浇筑技术在冬季施工过程中的顺利实施，有利于建筑施工的技术提升，促进了城市的发展与建设，改进了混凝土施工的处理方法，具有积极的影响与意义。
【参考文】:
篇8
关键词：道路桥梁；混凝土；冬季；加热
中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：
冬季施工时，气温低直接导致水泥的水化作用减弱，新浇筑的混凝土强度增长明显的缓慢下来，当温度降到0℃以下的时候，水化作用基本停止，混凝土强度的增大也随之停止。温度继续降低，最终会导致在混凝土内部形成较大的冰胀应力，使强度还比较低的混凝土内部产生微小的裂缝，与此同时水泥和其他集料间的粘结力降低，最终导致混凝土的性能达不到设计标准，这些危害即使在温度回升到正常水平时也不能够再恢复到设计强度，这就是混凝土的冻害原理。
1 道路桥梁施工的前期准备
资料收集。收集详细的冬季资料能够保证施工的顺利进行，工程单位需要提前做好资料收集工作,如：桥梁工程所在地冬季气温变化信息，具体掌握好当地最大风雪、最低温度、冬季持续时间等各个方面的气候情况。根据我国冬季桥梁施工标准规定了，当室外日平均温度持续5d 在5℃以下时则需采取冬季施工方案。工程单位必须在达到冬季施工之前就提前做好准备工作，把需要使用的材料或设备准备好, 以方便冬季作业施工。此外，即便是冬季施工也应该不断关注天气变化情况，以及时调整施工操作方法，保证道路桥梁的施工效率。
编制文件。编制文件主要是针对技术文件来说，因冬季施工环境较为恶劣，其施工难度要比正常天气难。对施工技术进行文件编制可以设计出一套完整的施工方案，这是进行冬季施工前的最基本工作，而编制文件的科学性可以正确指导工程人员开展施工。施工组织设计和施工方案是冬季施工技术文件的两大结构组成，而这两个结构里所包含的内容应是全面的，其不仅涉及到施工技术、施工方法、施工进度等等，还必须要包括施工工序、冬季施工安全、工程质量控制等方面的内容，这些为技术人员的操作提供依据。
质量审核。在质量审核中需要重点检查的就是材料质量，市场经济的滞后性导致了很多假冒伪劣的施工材料被出售，这给工程质量埋下了巨大的隐患。道路桥梁在冬季施工时运用到的混凝土中通常会使用一些添加剂，同时各种添加剂的用量将会在气温的变化下出现改变,给混凝土性能带来影响。工程单位不对进场原材料实施质量复查，则会误用假冒伪劣或不符合标准的原材料，既导致工程质量不合格，也容易造成施工意外事故。这就需要管理部门结合实际情况编制完整的质量审核制度,并把制度上的各项内容落实到实处，对能够避免的施工问题及时采取措施处理。
2 分项工程冬季施工方法
混凝土运输考虑到混凝土在运输过程中常常会受到温度的影响，导致其结构性能减弱，在运输时可实施以下方法：对运输车辆进行清理，以避免装料后混入过多的杂质；运输道路需维持畅通，不得出现阻塞情况而造成运输时间变长；运至现场实施浇筑后需对速度严格把握，从而减短车辆的等待时间，防止混凝土质量受到损坏。
电加热措施在变压器中选择适合的电缆连接于拌合站，并且根据具置安装漏电保护，并要求技术人员定期检查维护。对各个拌合站的水池底部添加35 根1kW的电热管，使用上水口设置温度计对拌合用水的温度定期检测。对项口添加棚盖结构，以避免热量过早丢失。同时还要添加备用水箱，当温度降低后可及时加热提温。若拌合站水池达不到施工用水量的需要，则把高温度的水与低温度的水先融合，以对拌合水池补充拌合用水。
水蒸气加热措施对制作场地需要添加蒸汽锅炉，并且划分为两条不同的支路导出蒸汽管道，第1 条与拌合站水池相连接，第2 条与预制场地相连接。蒸汽管道需和拌合站水池底部管端封口相通，对水池中的管壁制作不同的小孔，以维持正常的热交换。在拌合采取通气处理，在拌合水池上水口安装一个温度计，以及时掌握拌合水的温度变化情况。对拌合水池顶口需要添设适用的棚盖，以避免热量过度丢失。
条件允许的情况下红外线加热也是可以投入使用的，用气体红外线发生器对混凝土进行密闭的辐射加热即可。
现场混凝土浇筑方法冬季施工中，混凝土受到温度作用而影响了使用性能。利用混凝土拌合的升温方法，以及混凝土输送时的保温方法来维持混凝土中的入模温度。当混凝土在浇筑时遇到低温情况，则选择彩条布针对施工点实施封闭，避免热量过早、过快、过度丧失，使得浇注时的施工操作具备合适的温度。对承台顶面混凝土在初凝之前，需要使用电热毯和土工布做好保温处理，这时应该保证电热毯下有衬铺塑料薄膜隔水；当初凝收浆抹面完成后，需根据工程的温度情况来结合冷却水实施保温，主要施工流程：在承台附近砌30 cm 高的堰，按顺序把电热毯撤除，且把冷却水向顶面的堰内注入。在维持承台侧面温度时，使用封闭承台与钢桩围堰间隙的措施来做好承台的保温处理，主要施工方法为结合彩条布把承台与钢桩围堰间隙顶口密封，当建造出棚状结构之后则可减小温度损失。对于温度较低的阶段，其需要对封闭的间隙里添加碘钨灯，从而加大承台侧面的温度。对浇注混凝土进行维护时，需先把顶面混凝土进行覆盖再于土工布上使用塑料薄膜维持内部温度，当气温过低后需添加电热毯。在系梁侧面的保温过程中，主要选择的方法为彩条布封闭系梁侧模，其保温效果尤为显著。当拆掉侧模之后，内层用土工布外层选择彩条布对整体系梁侧面密封处理。墩柱在浇注、拆模进行前把模板实施保温处理，然后再快速使用土工布加以包裹，并进行结扎固定处理。因墩柱在施工时温度难以控制，其操作过程需避免温度过低。盖梁在浇注完成后的养护里，需保证顶面混凝土先覆盖土工布之后在土工布上使用塑料薄膜进来维持温度，气温过低时则采取电热毯。使用彩条布对盖梁侧面和底面进行全封闭处理以保证温度。拆掉侧模之后，对内层选择土工布来覆盖表面保温。箱梁在低温状态下实施混凝土浇注胡，需尽可能在早上开盘，该时期可不采取大功率加热，只需适当提前预热即可。因夜里的温度过低，对拌合水池采取大功率加热，这样可以减少电脑的过度消耗。施工缝混凝土主要结合碘钨灯或热水浇淋接茬部位大于5℃，混凝土浇筑结束之后要采取相应的保温措施，将温度高低维持在理想状态，且对相应的设备采取保温养护处理。
3 道路桥梁冬季施工的养护
冬季施工混凝土浇筑后，在低温下硬化较为缓慢，且与此同时发生受冻过程，解决此类问题最本质的还是在于最初的时候控制好混凝土的水灰比。还需要注意的一个比较重要的问题就是需要采取措施使混凝土内部水化热的升温与构件表温德温差控制在25℃以内，可有效避免构件温差裂缝的产生。
4 结语
现代社会强调以人为本，而最为重要的就是人的生命安全，且由于交通事业的大规模大范围不可避免的影响面积，使得现代交通事业对交通行业的建设和发展提出了相当高的要求，伴随之而来的就是对混凝土这种重要建材的高要求。工程单位必须根据不同时不同地不同情况针对性德解决实际工程中出现的问题，以确保施工材料、施工过程、施工质量的并举同高，实时的对混凝土的和易性进行相应的优化，以确保各方面指标均达标。
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关键词：冬季；混凝土；施工方法；基本原理
中图分类号：TU528文献标识码： A
引言：混凝土是因为水泥水化后产生凝肢体，在适雪温度时，水化变成坚硬的固体。怛当气温为0℃ 时，水化趋于停止，在一3℃时，因混凝土内水份结球而产生膨胀，使砂石成为松散状态。混凝土受冻程度与受冻时间和水灰比侧有密切关系。混凝土凝前受冻，强度损失5％ ，后期不会恢复，水灰比例大的混凝土，若强度达到70％后再受凉，对强度影响较小，开冻后会继续增长 总强度只损失15％左右。干硬性混凝土当强度达到20％ 后再受冻，对强度影响不大。通常把昼夜室外平均温度低于6℃以及最低温度低于13℃时混凝土施工，视为冬季施工。
1.混凝土工程冬季施工的基本原理
混凝土在负温作用下，内部水分冻结成冰，体积膨胀，产生的冻胀应力破坏了混凝土内部结构，使混凝土的物理、力学性能遭受到损害，引起混凝土的冻害。
混凝土工程冬季施工主要是研究混凝土在养护硬化期间遭受冻害，其抗压强度、抗拉强度、混凝土与钢筋的粘结强度以及混凝土的密实性和耐久性等性能的损失，降低强度与防止措施。混凝土遭受冻害的条件是温度、水和混凝土内部的孔隙，而温度是必要的条件。
1.1温度对混凝土强度增长的影响
混凝土的强度只有在正温养护条件下，才能持续不断的增长，并且随着温度的升高，混凝土强度的增长速度加快。
1.2冻害对混凝土强度的影响
混凝土遭受冻害，强度停止增长；正温条件恢复，解冻后的混凝土强度仍然能继续增长，但其强度则有明显的降低。
混凝土浇注后立即遭受冻害，其内部产生大量微裂纹，将大大降低混凝土的强度、密实性和耐久性。因此，新浇注的混凝土必须防止遭受冻害。
1.3混凝土允许受冻临界强度
混凝土早期遭受冻害后，其抗压强度和抗拉强度均有不同程度的损失，钢筋与混凝土的粘结强度将有较大的损失，混凝土的抗渗性和耐久性都要有降低。
混凝土允许受冻临界强度是指新浇注混凝土在受冻前达到某一初始强度值，然后遭到冻结，当恢复正温养护后，混凝土强度仍会继续增长，经28d标养后，其后期强度可达到强度等级的95%以上，这一受冻前的初始强化值叫做混凝土允许受冻临界强度。
2.施工准备
2.1成品料有足够的储备和堆高，并设置了防止冰雪和冻结的措施。
2.2低温季节混凝土拌和水先加热。当日平均气温稳定在-5℃以下时，不进行施工。
2.3拌和混凝土之前，采用用热水冲洗拌和机，并将积水排除。
2.4仓面清理采用热风枪。
3.混凝土冬季施工的施工方法
3.1 混凝土冬季施工的材料储备保温和加温
3.1.1为避免入冬以后进料困难、砂石料在料场或运输过程中受冻，砂石料应在入冬前组织进场；砂石料应在入冬前盖上草袋以及棉毡或采取其他措施，必须保证砂石料不受冻、温度在0℃以上，同时防止出现冰雪、冻块进入搅拌机内，给混凝土温度带来损失；防止过大的冻块堵塞砂石料输送带；防止部分冻块进入搅拌机内会很难被粉碎、溶化，严重影响混凝土质量；水泥、外加剂应在库房或暖棚内进行保温，禁止对其进行直接加温；冬季温度过低，应提前做好水源储备并防止污染。
3.1.2在对搅拌站进行搭设温棚保温、砂石料保持正温的情况下，混凝土拌合料要加温，拌合水加热温度根据混凝土拌合物混合温度和计算控制。水的加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时，水可加热至80℃以上，但此时要先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀，再加水泥，以免水泥与热水直接接触。当加热水不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不应高于60℃。片石混凝土掺用的片石可预热。水泥不得直接加热，可以在使用前转运入暖棚内预热。
3.2混凝土的配合比设计及拌和
3.2.1混凝土配合比设计采取高效减水剂尽量降低水灰比并经过充分水化，就有可能做出实际上不包含可冻水的饱和混凝土构件。
3.2.2选用岩石吸水率较低(如吸水重量在0.5％以下的岩石)，可冻水极少，骨料表现安全，不受冰冻伤害，同时使用小颗粒石粒可以得到较大抗冻性保证。
3.2.3混凝土卸出拌合机时的最高允许温度为40℃，低温早强混凝土的拌合温度不高于30℃。
3.3混凝土的运输和浇筑
3.3.1混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点,以减少材料运输过程中的热量损失,同时也应正确选择运输用的容器(包括形状,大小,保温措施)。
3.3.2混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上,特别是新老混凝土(如梁,柱交接处)交接处的冰雪及垃圾。
3.3.3当采用商品混凝土时,在浇筑前,应了解商品混凝土中掺入抗冻剂的性能,并做好相应的防冻保暖措施。
3.3.4分层浇筑的混凝土时,已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前,不应低于计算规定的温度也不得低于2℃。
3.3.5重点工程或上部结构要连续施工的工程,混凝土应采取有效措施,以保证预期所要达到的强度。
3.3.6预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前,浇灌部位的混凝土必须经预热,并采用热的水泥浆,砂浆或混凝土,浇灌后在正温下养护到强度不低于15Mpa。
3.3.7现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。
3.4混凝土的养护
混凝土浇筑后在一定的时期内需要有一定养生期以使其强度逐渐上升，在常温施工条件下用洒水养生即保持混凝土表面湿润即可，但在冬季施工条件下很难达到这一点，所以环境温度对冬季施工中混凝土的养生尤为重要。结合工程实际，因工程作业面全部覆盖在暖棚之下另有锅炉加热，在混凝土浇筑后可在混凝土表面覆盖上一层草帘子以起保温的作用，并洒水以保持表面湿润。混凝土的冬季施工各个环节要紧密相连，所以施工过程中各个部门要相互协调，部门领导要常检查常过问，现场施工人员要发挥积极作用，使工程在不利的施工条件下向业主交出满意的产品。
3.5模板的拆除
一般情况，冬季浇筑的混凝土在冬季期间不宜拆模。如果需要拆除模板，也要满足拆模时混凝土强度和内外温度要求，大体积混凝土绝对禁止在气温聚降时拆模，拆除模板后应对混凝土表面进行保温。对一般混凝土及钢筋混凝土结构，冬季拆模要检查混凝土是否达到临界强度并要满足有关规范规定承受荷载的强度。
3.6温度观测
3.6.1外界气温采用人工测温，每天测量4次。
3.6.2水、外加剂及骨料的温度每小时测一次。测量水、外加剂溶液和砂的温度，温度计插人深度不小于10cm，测量粗骨料温度，插入深度不小于10cm并大于骨料粒径1.5倍，且周围用细粒径充填。混凝土的机口温度、运输过程中温度损失及浇筑温度，根据需要测量或每2h测量一次。温度计插人深度不小于10cm。
3.6.3已浇混凝土块体内部温度，埋设测温孔(孔深大于l5cm，孔内灌满液体介质)，用玻璃温度计测量。大体积混凝土浇筑后3d内加密观测温度变化：外部混凝土每天观测最高、最低温度;内部混凝土8h观测一次。其后宜I2h观测一次。
3.6.4气温骤降和寒潮期间，应增加温度观测次数。
4.结语
在冬季施工过程中，不稳定的因素很多，工程质量不容易控制，混凝土工程的施工更是难以控制。然而混凝土工程是所有工程中最重要的一部分，它直接涉及到主体结构的安全性。冬季混凝土结构施工的质量控制是一个非常复杂的过程,施工中无论哪一个环节出现纰漏都会造成不可估量的损失,因此技术人员要掌握好冬季施工的方法原来及实践操作的技术要求,才能保证混凝土工程冬季施工的质量。
参考文献：
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关键词：混凝土；抗冻等级；确定方法；生产技术；毛细孔；吸水性；吸湿性；耐久性
引言
混凝土抗冻等级是衡量混凝土耐久性的一个重要指标。目前，GBJ 82-85中规定混凝土抗冻等级的确定方法，是采用慢冻法和快冻法2种。这2 种方法的共同特点是按规定使混凝土试块在冷冻前后处于水中浸泡和融化，并且要求水面至少分别高出试件顶面20mm和5mm（快冻法试件盒内）以上。也就是说试块必须完全浸入水中融化并吸饱水分。用这种方法测试并评定混凝土的抗冻等级存在一个很重要的问题，即试块吸饱水分后的含水率高低，完全取决于混凝土试块的吸水性，而不是取决于混凝土试块的吸湿性，这与大多数混凝土工程在应用环境中的实际含水率无相关性。因为比越小，混凝土的强度越高。
大多数混凝土工程是暴露于大气中，而不是浸于水中。这些工程中混凝土的实际含水率主要取决于混凝土在空气中的吸湿性，而不取决于混凝土的吸水性。
1、抗冻等级确定方法的商榷
混凝土的吸水性和吸湿性是2个完全不同的概念。吸水性是指混凝土在水中吸收水分的性质通常取决于混凝土中毛细孔数量多少和毛细孔半径的大小。当混凝土浸入水中，其内部孔隙只要是开孔毛细孔就能被水充满。因此，在毛细孔半径范围以内，毛细孔越多、半径越大，混凝土的吸水率越高。其吸水性受大毛细孔数量的影响较大，而受微毛细孔影响相对较小。吸湿性是指混凝土在潮湿空气中吸收水分的性质，与吸水性相反，吸湿性受大毛细孔影响较小，受微毛细孔数量影响相对较大。已有研究表明，只有在半径小于0.1um 的微毛细孔中才能产生毛细孔凝结现象[1]，它可以吸附周围介质的蒸汽而被充填，在孔壁上生成液膜，故这样的孔具有吸湿性。所以，混凝土中微毛细孔数量越多，混凝土孔隙的吸湿性越强，排湿性越弱。此时，混凝土的孔隙率和吸水性都可能较低，但因具有吸湿性的微毛细孔数量较多，混凝土在大气环境中仍然有相对较高的含水率（称含湿率更为贴切）。
半径大于0.1-1um的大毛细孔，只有直接与液体接触时才能被液体充满。在大气中，大毛细孔不仅不吸收潮湿空气中的水分，其中原有的水分反而会被排入空气中[1].这样的孔隙不具有吸湿性。因此，混凝土中微毛细孔数量越少，大毛细孔数量越多，混凝土孔隙的吸湿性越弱；虽然，由于大毛细孔数量较多，混凝土的孔隙率和吸水性都可能较高，但处于大气中混凝土的含湿率仍然可以较低。即吸水性低的混凝土仍可以有较高的吸湿性和含湿率；吸湿性和含湿率较低的混凝土也可以有较高的吸水性。作者试验中，分别采用含细颗粒（小于5um）较少的水泥和细颗粒含量较多的水泥制备成的水泥石试样，在潮湿空气中放置3d，含细颗粒较少的试样，吸湿率比后者降低17%-37%；而在水中浸泡1d，前者吸水率比后者提高13%-29%[2].
在此应特别强调一下，混凝土的吸湿性或含湿率与混凝土孔隙体积的吸湿性或含湿率也是完全不同的2个概念。前者是相对混凝土的总体积（包括实体体积和孔隙体积）而言，主要取决于混凝土中微毛细孔的绝对数量多少；后者仅是针对混凝土中孔隙的体积而言，主要取决于混凝土中微毛细孔与其它较粗孔隙的相对数量。随着混凝土孔隙率的降低和微毛细孔绝对数量的减少，处于大气中混凝土的吸湿性或含湿率也会相应减少；但此时只要混凝土内部的微毛细孔数量相对较多，大毛细孔数量相对较少，即2者的数量之比较大，相对于混凝土孔隙体积的吸湿性和含湿率比较而言必增无疑。当孔隙中水分结冰产生膨胀应力时，对孔壁造成的破坏和原有裂缝的扩展必然会更加严重。相反，随着混凝土孔隙率和微毛细孔绝对数量的增加，混凝土的吸湿性或含湿率也会相应增加；但此时只要混凝土内部的微毛细孔数量相对较少，大毛细孔数量相对较多，即二者的数量之比较小，处于大气中混凝土孔隙体积的吸湿性和含湿率无疑会减少。因此，混凝土内部孔隙和原有裂缝遭受冰冻破坏的影响自然也小。然而实际工程应用当中，人们通常忽略了混凝土的吸水性和吸湿性以及混凝土孔隙体积吸湿性之间的这种区别。甚至认为它们之间始终存在着一致性。因此，在确定混凝土的抗冻等级和进行抗冻性试验时，只考虑了混凝土的吸水性对混凝土抗冻性的影响，而没有考虑混凝土的吸湿性和混凝土孔隙体积的吸湿性对混凝土抗冻性的影响。
根据抗冻试验确定的抗冻等级也只能反映在规定饱水状态下混凝土的抗冻性，并不能反映混凝土在大气中的真实抗冻性。其结果是吸水性低的混凝土冻融循环次数多，抗冻等级高；但混凝土的吸湿性及混凝土中微毛细孔内的吸湿性却都可能较大，在处于实际应用的大气环境当中，混凝土的含湿率特别是相对于混凝土孔隙体积的含湿率反而更高，导致混凝土的实际抗冻性并不一定好，甚至比抗冻等级低的混凝土还差。
2、混凝土生产技术的商榷
为了提高混凝土的抗冻等级等耐久性指标，目前混凝土施工和生产中除了采用引气剂以外， 通常采用掺入高效减水剂、降低水胶比，并采用细度较细的早强水泥和细粒掺合料等方法。其初衷是通过减少混凝土内部粗大的毛细孔数量或孔半径来提高混凝土的强度和抗冻、抗渗等耐久性能。但在混凝土生产中采用普通水泥和一般的施工方法，目前这一目的较难达到，实际生产出的混凝土大多数仍为多孔体系。
一般水胶比降低，只能使混凝土内部的大毛细孔变成微毛细孔，造成大毛细孔数量减少，微毛细孔数量增多。如原苏联莫斯科门捷列夫化工学院的研究表明：水胶比由0.4 降低为0.22-0.25（硬化温度200C），水泥石中半径0.004-0.01um的微毛细孔（包括少0.004-0.005um 的超微孔）数量由20.8%-39.7%增加到28.5%-41.4%、半径0.01%-0.1%um的微毛细孔数量由26.4%-33.2%增加到26.7%-49.8%；而半径不小于0.1-1um的大毛细孔与半径大于1um的非毛细孔数量之和由27.1%-52.8%减少至21.7%-28.3%[3].特别是其中0.01-0.1um的微毛细孔数量的中间值（变化前后分别为29.8%和38.25%）与半径不小于0.1-1um的大毛细孔和半径大于1um的非毛细孔数量的中间值（变化前后分别为39.95%和25.0%）之比，由0.75增加到1.53，接近原来的2.1倍。
胶凝材料中细颗粒含量的增加与水胶比的降低有类似的作用效果。如原苏联的研究表明，提高水泥的细颗粒（
目前为提高混凝土抗冻等级、抗渗等级和强度等级而采取的一些措施，在很多情况下使混凝土内部的微毛细孔数量增加，而使具有排湿性的大毛细孔数量减少。特别是微毛细孔和大毛细孔数量之比的显著增大，使混凝土孔隙体积的吸湿性大幅提高。这一作法不但不能提高大多数混凝土（暴露于大气中的混凝土）的抗冻性，反而会不同程度地降低混凝土的真实抗冻性和耐久性。
根据鲍维斯的研究发现，在-40C时约60%的毛细孔水变成冰，在-120C有80% （以上的毛细孔水变成冰[4-5].针对我国的气候分区情况，温区最冷月份的平均气温为0~-100C，寒区最冷月份的平均气温为-100C以下。故对我国大多数地区而言，在最冷月份足以使混凝土毛细孔内的部分或大部分水结冰。由于大毛细孔的存在具有良好的排湿性，当结冰时，将有足够的空间满足结冰所引起的体积变化，所以处于大气中的混凝土内部可冻结水的数量主要取决于混凝土内微毛细孔中的水量。当微毛细孔隙内的水分一旦结冰时，微毛细孔中没有足够的空间缓冲结冰所造成的体积膨胀，此时，结冰产生的膨胀应力对混凝土孔壁的破坏必然更加严重。如原苏联的研究指出，混凝土中储备孔（被蒸汽空气混合气体充填的孔）的相对体积越大，抗冻性越好。并着重指出，影响混凝土抗冻性的，与其说是储备孔的绝对体积，不如说是储备孔体与充满水的孔体积之比[1].其抗冻机理类似于引气剂提高混凝土抗冻性的作用机理。此外，孔隙内部含湿率高的混凝土，还会加剧空气中腐蚀性介质对混凝土的侵蚀及混凝土内部钢筋锈蚀等，导致混凝土的强度、抗冻性、抗裂性和抗渗等耐久性能的下降[6].当前，我国正处于基础建设高速发展的重要时期，对此影响因素应引起重视。
3、几点建议
（1）对于暴露在大气中的大多数混凝土工程，应当重点考虑混凝土在大气中的抗冻性。抗冻融试验方法应将水融法改为气融法（如在200C或更高温度、湿度95%的环境中融化），尽管试验时间会相对延长，但可以通过适当提高融化温度的方法来解决。混凝土抗冻等级的确定也应以气融法为依据，才能更好地反映其混凝土工程在实际应用环境中的抗冻性。
（2）对于大多数混凝土工程，除了推广采用引气剂以外，必须在水胶比的控制方面彻底纠正混凝土内毛细孔半径越大、害处越多的传统观念[6].控制适当的水胶比，以避免混凝土内部形成过多的微毛细孔和过少的大毛细孔。
（3）对于大多数以通用水泥为胶凝材料的混凝土工程，应合理控制和选择胶凝材料的粉磨细度，适当控制其中小于5um的细颗粒含量，同样可以避免混凝土内部形成的微毛细孔数量过多。
（4）对于水工混凝土和抗渗性要求高的混凝土，建议进一步推广和加强碱矿渣水泥及土壤聚合物水泥等胶凝材料的应用和研究。如：碱矿渣水泥能够大幅度提高混凝土中的超微孔数量。