摘要:

北方廣大地區有較長的寒冷季節，這些地區混凝土的冬季施工是必不可少的。從多年的施工實踐及研究的結果認識到，當環境溫度降至 5℃再不回升連續 5天以上時，只要采取適當的施工方法，避免新施工的混凝土不要早期受凍。使施工后的外露混凝土降至0℃以下，就會使工程有其它季節一樣好的效果。

1? 冬季混凝土施工受凍問題分析

1.1 溫度與砼強度的關系

混凝土搗拌澆灌后之所以能逐漸凝結和有高的溫度，是由本身水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土組合材料和配合比有關外，主要是隨著溫度的高低而變化。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長也快；而當溫度降至 0℃時，存在于混凝土中的游離水有一部分開始結冰，逐漸由液相變為固相，這時水泥水化作用基本停止，強度也不再上升。溫度繼續下降，當混凝土中的水全部結成冰，由液相變為固相時，體積膨脹約9%，同時產生大約 20kN/m 的側壓力。這個應力值一般大于混凝土澆筑后內部形成的初期強度值，致使混凝土受到程度不同的早期破壞而降低強度。此外當水結成冰后會在骨料和鋼筋表面產生顆粒較大的冰凌，這種冰凌會減弱水泥漿與骨料同鋼筋的粘結力，也會影響混凝土的抗壓強度。當氣溫回升冰融化后又會在混凝土內部留下眾多的空隙和孔洞，降低混凝土的密實性和耐久性。

1.2 砼應預防早期凍害

由此可見在冬季混凝土施工中，水的形態變化是影響混凝土強度增長的關鍵因素。分析國內外關于水在混凝土中的形態的一些資料可以看出，新澆灌的混凝土立刻凍結時，有80%以上的水變成冰，液相不足20%，水化反應極其微弱了；當混凝土經過 24h的標準養護后再凍結，只有 60% 的水變成冰；當混凝土強度達到設計標準的50% 以上時，即使溫度降至-40℃以下，而含水量也維持在 60% 以下，還有 40% 的水未轉變為固相，水化作用也能繼續進行。可以得出這樣一個結論：混凝土在澆灌后有一段養護期，對加速水化作用極為重要，因而應預防早期凍害。當混凝土在受凍前只有1h的養護期，強度損失會超過50%；在受凍前得到6h的養護期，強度損失不超過20。

混凝土在正溫氣候條件下繼續養護，其強度增長幅度是不相同的。對于預養期長初期強度達到 R28的 28% ～35%? 的混凝土受凍后，后期強度基本不受影響；而塒于預養期較短，強度達到R28的 15% ～17% 時的混凝土受凍后，后期強度會受到一定影響，只能達到設計強度的 85% ～90% 。

只要混凝土在正溫下養護一定時間，使混凝土有一段水化時間，就不怕凍害的影響。混凝土不致受凍害的最低臨界強度國內外有許多研究成果，我國的鋼筋混凝土施工及驗收規范(GB50204-92)第 7.1.2條明確規定：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥的構件為設計的 30%，礦渣硅酸鹽水泥為設計的 40%，但 C8 級及 C8 級以下的混凝土不得低于 50kgf/cm2。可見受凍臨界強度與水泥品種和后期增長有一定關系。