混凝土工程冬期施工基础知识讲解

1、混凝土工程冬期施工基础知识讲解国家标准 混凝土结构工程施工及验收规范 规定：根据当地当年气温资料，室外日平均气温连续 5d 稳定低于 5 时，混凝土工程的施工既应进入冬期施工。在这样一段时间内，混凝土用常温方法施工，难以达到预期的目的，因而必须采取相应的保温防冻、防风、防失水等措施，确保混凝土工程的质量能达到规定的要求，这称为混凝土的冬期施工。一、混凝土冬期施工的起止日期按冬期施工的定义，混凝土冬期施工期限是根据自然气温的变化来确定。当自然平均气温连续 5d 稳定低于 5 ，并连续 5d 尚未高出 5 的第一天为冬期施工的初始日。同样，当气温回升时可取连续 5d 稳定高于 5 的末日为冬期施工

2、的终止日。但应注意，在上述期限以外，有时寒流突袭来，气温可能暂时突降到 0 以下，寒流过后，气温有回升，在气温突降期间也要注意防止混凝土遭冻害。确定混凝土工程冬期施工的起止日期，可根据当地多年资料定出。我国部分地区混凝土工程冬期施工的起止日期可参见相关内容。二、混凝土冬期施工原理（一）混凝土的早期冻害机理混凝土的早期冻害是指新浇筑和在硬化过程中的初龄期混凝土，受寒冷气温的影响，使混凝土遭到冻结，给混凝土的各项指标造成不同程度的影响和损害。温度、水和混凝土内部结构的孔隙是混凝土受冻害的重要条件。新浇筑的混凝土遭到冻害，主要是由低温造成的。当温度降至 5 时，混凝土的初凝时间会大大地推迟； 降至

3、0 时混凝土的硬化速度变得非常缓慢； 降至 0 以下时，水开始结冰，水化作用停止，使混凝土的体积膨胀，内部产生一系列的微裂纹。硬化过程中的初龄期混凝土，内部基本结构基本形成，但并不十分牢固，遭到不利的影响，很容易破坏。当温度降到 0 时，混凝土内部毛细孔中的自由水表面开始结冰体积膨胀，将内部未冻结的部分水封闭并沿毛细孔道压向内部。随着冻结的发展，结冰体积越来越大，内部未冻结的水压力越来越高，水压力增高超过混凝土的抗拉强时，毛细孔胀破，混凝土产生微裂纹。随着冻结向混凝土的深层发展，又产生新的微裂纹，微裂纹相互连接出现贯通微裂缝。（二）混凝土早期冻害对其性能的影响在混凝土冬期施工中，早期受冻后其结

4、构及物理力学性能将受到严重的损害。1 混凝土内部的结构破坏硬化过程中的初龄期混凝土遭冻及新浇筑混凝土立即遭冻后，内部产生的一系列的微裂纹甚至微裂缝，这些微裂纹、裂缝破坏了混凝土的内部自身的整体性。试验和工程实践表明混凝土化冻以后，即使再养护28d，这些微裂纹也不能得到全部修补。2 混凝土的抗压、抗拉强度的降低混凝土在负温下遭到冻结，当温度回升到正温时，水泥的水化作用可继续进行，但冻结对混凝土的抗压、抗拉强度影响较大。结冻时温度越低，强度损失越大；水灰比越大，强度损失越大；受冻时强度越低，强度损失越大。特别是浇筑后立即受冻，抗压强度损失可达50以上，即使后期正温养护三个月，也恢复不到原设计的强度

5、水平抗拉强度损失可达40。冻害对混凝土强度的影响见图2 1 。混凝土受冻前有一定的预养护期，后期强度损失可大为减少。混凝土浇筑后立即受冻的抗压强度损失见表21。3 钢筋混凝土的粘结强度降低试验结果丧明，混凝土早期受冻对混凝土与钢筋的粘结强度影响较大，对低标号混凝土的影响更为严重。4 混凝土的抗冻耐久性和抗渗性混凝土早期遭受冻害可使抗冻耐久性和抗渗性降低。（三） 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，才能持续不断地增长并且随着温度的增高，混凝土强度的增长的速度加快。不同养护温度条件下，混凝土强度增长情况见图 22 所示。（四）混凝土允许受冻的临界强度混凝土允许受冻的临界强度

6、是指新浇筑的混凝土，在受冻前达到某一强度值，然后遭到冻结，当恢复正温养护后，混凝土后期强度可以继续增长，经28d标养可达到设计强度的95 以上，这一受冻前的强度称为混凝土允许受冻的临界强度。临界强度与水泥品种、混凝土的强度、水灰比等因素有关。规范规定的临界强度值是在混凝土的水灰比不大于0 6 的前提下试验后制定，如施工时必须大于0 6 时，需重新试验，确定临界强度值。采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的普通混凝土，允许受冻临界强度为设计混凝土强度标准值的30。采用矿渣硅酸盐水泥配制的普通混凝土，允许受冻临界强度为设计混凝土强度标准值的 40 。对于 C10及 C10以下的混凝土允许受冻临界强度

7、不得小于5N mm2 。（五）冬期施工对混凝土材料的要求1 水泥冬期施工时，根据工程特点、混凝土工作环境及养护条件，尽量使用快硬、早期强度增长较快、早期水化热较高高标号的水泥，使之较快地达到临界强度。应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥的标号不应低于425号，最少水泥用量不宜少于 300kg m3。这对降低混凝土的冬期施工费用有很大的积极意义。在使用其他品种的水泥时，应注意其中的掺合材料对混凝土的抗冻、抗渗的性能等影响。冬期施工的混凝土严禁使用高铝水泥，高铝水泥重结晶导致强度下降，它对钢筋的保护作用比硅酸盐水泥差。常用水泥的选用方法可参考表22。2 骨料冬期施工中，所用的骨料必须清洁，不

8、得含有冰、雪等冻结物以及易冻裂的矿物质。掺有钾、钠离子防冻剂的混凝土，不应混有活性二氧化硅成分的骨料，以免发生碱骨料反应，导致混凝土的体积膨胀，破坏混凝土结构。3 水拌和水中不得含有导致延缓水泥正常凝结硬化的杂质，以及能引起钢筋锈蚀和混凝土腐蚀的离子。凡一般饮用的自来水和天然的洁净水，都可以作为拌制混凝土用水。4 外加剂混凝土中掺入适量的外加剂， 可以保证混凝土在低温条件下早强和负温下的硬化，防止早期受冻，提高混凝土的耐久性。多使用无氯盐的防冻剂、引气剂或引气减水剂，但不应对钢筋锈蚀和降低混凝土的抗渗性。外加剂的使用应符合混凝土外加剂应用技术规范的规定。5 掺合料混凝土中掺入一定量的粉煤灰，能达到改善混凝土性能、提高工程质量、节约水泥、降低成本等优点，但混凝土的早期强度发展较缓慢。应遵照GB1596标准中技术要求执行。混凝土掺人一定量的氟石粉能效地改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗渗性，调解水泥水化和提高混凝土初始温度的作用。氟石粉的适宜掺量一般为水泥用量的10 15 ，最好通过试验予以确定。6 保温材料混凝土工程冬期施工使用的保温材料，应根据工程类型、结构特点、施工条件、气温情况进行选用。优