混凝土工程冬期施工方法-《建筑施工技术（第3版）》

1)混凝土冬期施工方法分类

根据上述混凝土受冻模式,可以对冬期施工方法进行分类。 混凝土冬期施工总的要求在于杜绝第二种受冻模式,也尽量避免第一种受冻模式。 使混凝土不出现第一种及第二种受冻模式,一般有3 类方法:

第一类方法是使混凝土在负温下仍有液相存在,水泥可照常水化,混凝土强度仍能按一定的速度增长,这可以通过加抗冻外加剂实现。 用这种方法浇筑的混凝土,称负温混凝土或冷温混凝土。

第二类方法是混凝土浇筑后进入第三种受冻模式前,一直能在正温条件下养护,因而要对混凝土或在拌和前对其所用材料进行加热。

第三类方法是上述两类方法的复合。 最常用的复合方案是先对组成材料、混凝土拌合物加热,然后蓄热,直到达到临界强度为止;其次是加入少量外加剂,同时进行短期加热。 由于施工的当地条件及构件类型不同,影响选择方法的因素很多,很难制定一般应遵循的原则,必须结合具体条件进行技术经济分析,根据工程进度要求,结合能源情况,予以综合考虑。 从节能出发,应首选第一及第三类方法。

2)第一类方法:负温混凝土(机理)方法

根据前已述及的混凝土在负温下硬化的基本理论,要保证混凝土在负温下硬化并获得强度,首要条件就在于必须有液相存在。

加入抗冻外加剂是使水的冰点下降,促使混凝土在负温下硬化。 掺加抗冻外加剂时,其剂量应适宜,当气温降至设计温度以下,允许有30% ～50%的水变为冰。 掺抗冻外加剂生成的冰,不对混凝土产生显著的损害。 当水泥水化所需要的水随着水化进程增多时,可由融冰来补充,直到含冰量减少并逐渐消失。

尽管掺抗冻外加剂,仍需提防第二种受冻模式造成的损害发生。 产生这种受冻现象的条件是正负温度反复交替出现,混凝土的冷却及受热的速率是1 ～5 ℃/h,一般是初春及初冬,以及冬季气候转暖出现融冰时刻。 当空气中相对湿度增加,混凝土中水泥及抗冻外加剂用量大时,第二种受冻模式就会加速进行。 这时外加剂溶液会在混凝土中发生迁移现象,并可能在构件中某些部位集中。 这些部位多是表面、截面变动处,构件内有缺陷处,然后有结晶析出,并可能体积增大,在构件内造成局部损害。 因此造成负温混凝土耐久性降低的原因,可能不只是遭受寒流的袭击,还要注意突然来临的暖流。

3)第二类方法:临界强度(理论)方法

受冻临界强度是指混凝土抵抗负温冻害时的最小强度。 对于不同负温下冻结或用不同品种水泥拌制的混凝土,或不同等级的混凝土,其受冻临界强度值不同,当采用不同防冻剂时其受冻临界强度值也不同。 其具体要求见《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104—2011)。

临界强度,即混凝土进入第三种受冻模式所需的最低强度。 这一概念只是从技术经济考虑,当采用第二类施工方法或第三类施工方法时才有实际意义。 混凝土进入第三种受冻模式的最短养护龄期,即临界龄期。(www.xing528.com)

在什么条件下混凝土才按第三种模式受冻,从而没有强度损失,耐久性也不降低呢? 这是一个复杂的问题,必须根据水泥的水化程度、水化生成物的结晶度、孔结构特征等综合考虑,是不可能用某个值来表示的。 但是,一般说混凝土的强度是它的一个重要参数,是判断混凝土中结构形成与破坏过程的标准,所以选用临界强度作为允许受冻的指标。

由于第三种受冻模式的受冻破坏机理与第四种模式基本相同,主要由混凝土的孔结构所决定,因此,对有抗冻性要求的混凝土结构一定要加入引气外加剂,改变其孔结构。 在设计混凝土配合比时,要采用尽可能小的水灰比,可以加减水剂,并酌情提高其临界强度值。 不管混凝土的使用条件、强度,而采用某一固定值是不够合理的。

活动建议

在专业教师带领下,参观施工现场。

(1)看工地对新浇混凝土是怎样选择防冻措施的?

(2)对不同部位的构件采取的防冻方法是否相同?

(3)怎样识别工业盐与食用盐?

练习作业

1.为什么要降低混凝土拌和水的冰点?

2.测算出混凝土临界龄期有什么意义?