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建筑工程人员必看!水泥混凝土冬季施工要点
- 2020-10-13-

  中国许多地方的寒冷季节很长。伴随着建设事业的迅速发展,由于建筑工程工期的限制,混凝土冬季施工成为必然。根据国内外冬季混凝土施工的理论和方法,当环境温度低于5℃时,采用适当的施工方法可以达到暖气施工的效果,避免新混凝土的早期冻结。

  混凝土冬季施工的一般原则。

  混凝土混合物在浇筑后逐渐凝固和硬化,直到获得最终强度,这是由于水泥的水化作用。水泥的水化速度随温度变化,除了混凝土本身的材料和配合比外。当温度升高时,水化加速,增强液更快。当温度降至0℃时,混凝土中存在的部分水开始冻结,逐渐由液相(水)变为固相(冰)。此时,水泥水化所涉及的水分减少。所以水合作用减缓,强度也相应缓慢增加。温度继续下降。水泥的水化基本停止,混凝土中的水完全变成冰,即液相变为固相,此时强度没有增加。

  水变成冰后,体积增加约9%,同时产生约2500Kg/cm2的膨胀应力。该应力值往往大于水泥浆中形成的初始强度值,导致混凝土受到不同程度的损伤(即早期冻害),降低强度。此外,当水变成冰时,骨料和钢表面会产生大量的冰粒,减少水泥砂浆和骨料及钢筋的粘结,从而影响混凝土的抗压强度。当冰融化时,混凝土内部会形成各种空隙,降低混凝土的密实度和耐久性。

  可见,在冬季混凝土施工中,水形变化是提高混凝土强度的关键,国内外学者对混凝土水形变进行了大量的试验研究。结果表明,新型混凝土在冻结前具有预养护期,可以增加水泥的内液相,减少固相,加速水泥的水化。实验结果还表明,冷冻前预固化时间越长,强度损失越小。

  混凝土解冻后(即常温下),强度会增加,但增加的幅度不同。对于预养期长、初始强度高的混凝土(如r28的35%以上),冻后强度损失较小。但安全预养护期短、初始强度低的混凝土冻结后,后期强度可随时使用。可见,混凝土在冻结前,需要使其在常温下有一个预养护期,以加速水泥的水化,使混凝土获得最低的强度,一般称为临界强度,可以达到预期的效果。至于临界强度,各国规定的数值不同,我国规定不低于设计标志的30%,不低于35kg/cm2。

  混凝土冻害的危害:

  降低混凝土强度/导致混凝土裂缝/混凝土中钢筋腐蚀/降低混凝土耐久性。

  防止混凝土冻害的一般原则:

  降低用水量/提高早期强度/降低水的冰点/“缓冲”混凝土内部结构上的冰压力/减少混凝土体积变化。

  混凝土防冻剂的作用机理;

  1.防冻液中的减水成分:减少混凝土拌合水,提高混凝土强度;减水混凝土混合料中自由水的含量可以降低冻害的概率。

  2.防冻剂的早期强度组成:可以提高混凝土的早期强度,使混凝土在冻结前超过临界强度,减少冰对混凝土强度的影响。

  3.防冻剂引气组分:均匀、稳定、封闭的小气泡可以减少混凝土从水到冰的体积变化引起的压力和体积变化。

  防冻液使用温度限制的规定:

  混凝土结构防冻剂有效作用温度实际有效作用温度/防冻剂适用于温度调节。

  混凝土防冻剂的作用:

  防冻液迅速提高早期强度。

  防冻剂不能从根本上改变混凝土在低温下的强度增长规律。

  防冻剂含量对混凝土强度的影响。

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