冬季對混凝土施工性能影響及防治措施

王麗娟

摘 要：冬季混凝土施工對混凝土性能影響較大，常常發生非荷載引起的質量事故，嚴重影響結構物安全，解決冬季混凝土施工問題，必須首先掌握混凝土冬季施工規律與特點，研究低溫條件下對混凝土性能影響，采取相應防治措施，對工程建設具有重要意義。

關鍵詞：冬季混凝土；性能；防治措施

一、冬季混凝土施工性能影響

（一）對凝結時間的影響

混凝土澆筑時的溫度越低，其初凝與終凝時間均會延長，相比之下終凝時間延長的更為明顯，這一點已被Neville證明[1]，當溫度降低到0℃，水泥水化作用會基本停止。未加外加劑的混凝土低溫受凍抗壓強度損失會達到40%。

（二）對強度的影響

混凝土凝固后，但尚未達到足夠強度時受到低溫影響，混凝土強度損失最大，因為與毛細孔水結冰相關的膨脹將使混凝土內部結構嚴重受損，造成不可恢復的強度損失；混凝土早起強度主要取決于膠凝材料的水化程度，而低溫養護較標準養護條件下水化反應較慢，從而使得早期強度較低[2]。

（三）對抗滲性的影響

由于混凝土有對氯離子擴散的阻礙能力，這種阻礙能力取決于混凝土的孔隙率及孔隙分布；以及與混凝土對氯離子的物理或者化學結合能力[3]有關；因此低溫混凝土抗滲性要遠遠低于常溫下混凝土的抗滲性，同時隨著齡期增長，低溫時混凝土抗滲性一直低于常溫下混凝土的抗滲性。

（四）對抗凍性的影響

研究表明混凝土的抗凍性與其氣泡間隔系數和強度有良好的相關性，體現在新拌混凝土方面，它跟含水量緊密相關，低溫下真正與混凝土抗凍耐久性有關的是混凝土的抗拉強度和孔隙飽水程度。

二、冬季對混凝土施工防治建議

（一）材料選擇

冬季混凝土施工一般應盡量選用標號在425號以上的硅酸鹽水泥或使用早強型水泥，因為這類水泥水化比較快，而且釋放的水化熱較高，利于混凝土的凝結硬化和早期強度發展，有條件時可選用快硬水泥；混凝土配合比設計是冬季混凝土施工重要的影響因素之一。合理調整配合比，適當使用外加劑I既可以改善混凝土冬季施工的工作性能，也可以提高混凝土凝結硬化后抗凍性能。混凝土配合比的調整。

可以從以下幾方面著手：

①選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結果表明。應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大。且在早期放出強度最高，一般3天抗壓強度大約相當于普通硅水泥7天的強度，效果較明顯；

②冬季施工配合比采用冷混凝土配比，盡量降低水灰比，要求混凝土水灰比不宜大于0.5；稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間；最小膠凝材料用量均不小于300Kg/m3，根據當地天氣氣溫的變化情況，應積極準備各種原材料進行試配，并進行優化設計，并對施工配合比進行熱工計算，確定拌和用水和原材料加熱溫度，保證混凝土入模溫度，控制混凝土質量；

③摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，入引氣劑后生成的氣泡，相應增加了水泥漿的體積提高拌和物的流動改善其粘聚力及保水性，降低混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性；摻用防凍劑，以降低新拌混凝土內部水溶液冰點及干擾冰晶生長，有效保護未成熟混凝土不受凍脹破壞，在負溫條件下能夠繼續水化，防凍劑加入了很少，在施工時要準確稱量；

④摻加早強外加劑.縮短混凝土的凝結時間，提高早期強度。應用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和Hs—F復合早強試水劑（摻水泥用量的5%）；⑤選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料.使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。

（二）制備措施

（1）增加混凝土的拌和時間

冬季施工混凝土的拌和時間一般為常溫的1.5倍。在拌和時要求對拌和機械進行預熱，且對拌和溫度做出限制：對大體積混凝土一般不低于12℃。對薄壁結構不低于l 7℃一25℃，同時要求在各種情況下的拌和溫度保證入倉澆筑溫度不低于5℃。

（2）減少拌和、運輸、澆筑中的熱量損失

采取措施盡量縮短運輸時間，減少轉運次數。裝料設備應加蓋，側壁應保溫。配料、卸料、轉運及皮帶機廊道各處應增加保溫措施。

（3）預熱拌和材料

首先考慮加熱水，水的加熱極限溫度視水泥等級和品種而定，如加熱溫度超過此值，則攪拌時應先與砂石拌合，然后加入水泥以防止水泥假凝。如水加熱至極限溫度而熱量尚嫌不足時，再考慮加熱砂石骨料，砂石加熱的極限溫度亦與水泥的等級和品種有關。

（4）提高混凝土強度等級

提高混凝土強度等級有利于提高混凝土的抗凍性、抗滲，從而提高混凝土的耐久性。

三、結論

冬季現澆混凝土各項性能都隨溫度的降低而出現劣化的現象，這將使混凝土性能產生不可逆的破壞作用；通過優選材料調整配合比設計、采取必要的施工措施及養護方法，以保證混凝土的澆筑質量，滿足現場低溫施工的要求。

參考文獻：

[1]Neville A M.混凝土的性能[M].馬國泮，馬貞勇譯.北京：中國建筑工業出版社，1983

[2]黃智德，高紀宏，鄭子騰.低溫對混凝土性能的影響研究[J]公路.2009年第9期，165-168

[3]趙鐵軍.混凝土滲透性[M].北京：科學出版社.2006