摘要:

北方广大地区有较长的寒冷季节，这些地区混凝土的冬季施工是必不可少的。从多年的施工实践及研究的结果认识到，当环境温度降至 5℃再不回升连续 5天以上时，只要采取适当的施工方法，避免新施工的混凝土不要早期受冻。使施工后的外露混凝土降至0℃以下，就会使工程有其它季节一样好的效果。

1? 冬季混凝土施工受冻问题分析

1.1 温度与砼强度的关系

混凝土捣拌浇灌后之所以能逐渐凝结和有高的温度，是由本身水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土组合材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也快；而当温度降至 0℃时，存在于混凝土中的游离水有一部分开始结冰，逐渐由液相变为固相，这时水泥水化作用基本停止，强度也不再上升。温度继续下降，当混凝土中的水全部结成冰，由液相变为固相时，体积膨胀约9%，同时产生大约 20kN/m 的侧压力。这个应力值一般大于混凝土浇筑后内部形成的初期强度值，致使混凝土受到程度不同的早期破坏而降低强度。此外当水结成冰后会在骨料和钢筋表面产生颗粒较大的冰凌，这种冰凌会减弱水泥浆与骨料同钢筋的粘结力，也会影响混凝土的抗压强度。当气温回升冰融化后又会在混凝土内部留下众多的空隙和孔洞，降低混凝土的密实性和耐久性。

1.2 砼应预防早期冻害

由此可见在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键因素。分析国内外关于水在混凝土中的形态的一些资料可以看出，新浇灌的混凝土立刻冻结时，有80%以上的水变成冰，液相不足20%，水化反应极其微弱了；当混凝土经过 24h的标准养护后再冻结，只有 60% 的水变成冰；当混凝土强度达到设计标准的50% 以上时，即使温度降至-40℃以下，而含水量也维持在 60% 以下，还有 40% 的水未转变为固相，水化作用也能继续进行。可以得出这样一个结论：混凝土在浇灌后有一段养护期，对加速水化作用极为重要，因而应预防早期冻害。当混凝土在受冻前只有1h的养护期，强度损失会超过50%；在受冻前得到6h的养护期，强度损失不超过20。

混凝土在正温气候条件下继续养护，其强度增长幅度是不相同的。对于预养期长初期强度达到 R28的 28% ～35%? 的混凝土受冻后，后期强度基本不受影响；而埘于预养期较短，强度达到R28的 15% ～17% 时的混凝土受冻后，后期强度会受到一定影响，只能达到设计强度的 85% ～90% 。

只要混凝土在正温下养护一定时间，使混凝土有一段水化时间，就不怕冻害的影响。混凝土不致受冻害的最低临界强度国内外有许多研究成果，我国的钢筋混凝土施工及验收规范(GB50204-92)第 7.1.2条明确规定：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的构件为设计的 30%，矿渣硅酸盐水泥为设计的 40%，但 C8 级及 C8 级以下的混凝土不得低于 50kgf/cm2。可见受冻临界强度与水泥品种和后期增长有一定关系。