冬季对混凝土施工性能影响及防治措施

2018-01-12王丽娟

新一代 2017年15期

关键词：防治措施性能

王丽娟

摘要：冬季混凝土施工对混凝土性能影响较大，常常发生非荷载引起的质量事故，严重影响结构物安全，解决冬季混凝土施工问题，必须首先掌握混凝土冬季施工规律与特点，研究低温条件下对混凝土性能影响，采取相应防治措施，对工程建设具有重要意义。

关键词：冬季混凝土；性能；防治措施

一、冬季混凝土施工性能影响

（一）对凝结时间的影响

混凝土浇筑时的温度越低，其初凝与终凝时间均会延长，相比之下终凝时间延长的更为明显，这一点已被Neville证明[1]，当温度降低到0℃，水泥水化作用会基本停止。未加外加剂的混凝土低温受冻抗压强度损失会达到40%。

（二）对强度的影响

混凝土凝固后，但尚未达到足够强度时受到低温影响，混凝土强度损失最大，因为与毛细孔水结冰相关的膨胀将使混凝土内部结构严重受损，造成不可恢复的强度损失；混凝土早起强度主要取决于胶凝材料的水化程度，而低温养护较标准养护条件下水化反应较慢，从而使得早期强度较低[2]。

（三）对抗渗性的影响

由于混凝土有对氯离子扩散的阻碍能力，这种阻碍能力取决于混凝土的孔隙率及孔隙分布；以及与混凝土对氯离子的物理或者化学结合能力[3]有关；因此低温混凝土抗渗性要远远低于常温下混凝土的抗渗性，同时随着龄期增长，低温时混凝土抗渗性一直低于常温下混凝土的抗渗性。

（四）对抗冻性的影响

研究表明混凝土的抗冻性与其气泡间隔系数和强度有良好的相关性，体现在新拌混凝土方面，它跟含水量紧密相关，低温下真正与混凝土抗冻耐久性有关的是混凝土的抗拉强度和孔隙饱水程度。

二、冬季对混凝土施工防治建议

（一）材料选择

冬季混凝土施工一般应尽量选用标号在425号以上的硅酸盐水泥或使用早强型水泥，因为这类水泥水化比较快，而且释放的水化热较高，利于混凝土的凝结硬化和早期强度发展，有条件时可选用快硬水泥；混凝土配合比设计是冬季混凝土施工重要的影响因素之一。合理调整配合比，适当使用外加剂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结硬化后抗冻性能。混凝土配合比的调整。

可以从以下几方面着手：

①选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明。应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大。且在早期放出强度最高，一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度，效果较明显；

②冬季施工配合比采用冷混凝土配比，尽量降低水灰比，要求混凝土水灰比不宜大于0.5；稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间；最小胶凝材料用量均不小于300Kg/m3，根据当地天气气温的变化情况，应积极准备各种原材料进行试配，并进行优化设计，并对施工配合比进行热工计算，确定拌和用水和原材料加热温度，保证混凝土入模温度，控制混凝土质量；

③掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积提高拌和物的流动改善其粘聚力及保水性，降低混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性；掺用防冻剂，以降低新拌混凝土内部水溶液冰点及干扰冰晶生长，有效保护未成熟混凝土不受冻胀破坏，在负温条件下能够继续水化，防冻剂加入了很少，在施工时要准确称量；

④掺加早强外加剂.缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠（掺用水泥用量的2%）和Hs—F复合早强试水剂（掺水泥用量的5%）；⑤选择颗粒硬度高和缝隙少的集料.使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。

（二）制备措施

（1）增加混凝土的拌和时间

冬季施工混凝土的拌和时间一般为常温的1.5倍。在拌和时要求对拌和机械进行预热，且对拌和温度做出限制：对大体积混凝土一般不低于12℃。对薄壁结构不低于l 7℃一25℃，同时要求在各种情况下的拌和温度保证入仓浇筑温度不低于5℃。

（2）减少拌和、运输、浇筑中的热量损失

采取措施尽量缩短运输时间，减少转运次数。装料设备应加盖，侧壁应保温。配料、卸料、转运及皮带机廊道各处应增加保温措施。

（3）预热拌和材料

首先考虑加热水，水的加热极限温度视水泥等级和品种而定，如加热温度超过此值，则搅拌时应先与砂石拌合，然后加入水泥以防止水泥假凝。如水加热至极限温度而热量尚嫌不足时，再考虑加热砂石骨料，砂石加热的极限温度亦与水泥的等级和品种有关。

（4）提高混凝土强度等级

提高混凝土强度等级有利于提高混凝土的抗冻性、抗渗，从而提高混凝土的耐久性。

三、结论

冬季现浇混凝土各项性能都随温度的降低而出现劣化的现象，这将使混凝土性能产生不可逆的破壞作用；通过优选材料调整配合比设计、采取必要的施工措施及养护方法，以保证混凝土的浇筑质量，满足现场低温施工的要求。