冬季低温下混凝土的施工组织设计

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　　冬季低温下混凝土的施工

　　当室外日平均气温连续5天低于5℃或最低气温连续5天稳定在-3℃以下时的混凝土施工称为冬季施工。

　　我国许多地方有较长的寒冷季节，由于受工期制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。国内外对混凝土冬季施工理论和方法的探索研究认为，混凝土受冻害损伤可以分为两种情况：1）剥落脱皮是由于冻融引起的混凝土表面材料的损伤；2）内部损伤是表面没有可见效应而在混凝土内部产生的损害，它导致混凝土性质改变（如动弹性模量降低）。至于新拌混凝土受冻害损伤后则会导致混凝土冻胀破坏。对于常年负温期为130d左右的地区，防治混凝土受冻害损伤在冬季施工中具有重大意义。当混凝土工程进入冬季施工时，只要采用适当的施工方法，避免新浇筑混凝土早期浸冻，使外露混凝土与冬季气温保持较小温差，也会取得象在天暖施工时的效果。

　　混凝土冬季施工的一般原理

　　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。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明，新浇混凝土在冻结前有一段预养期，可以增加其内部液相，减少固相，加速水泥的水化作用。试验研究还表明，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。

　　混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。一方面， 如果当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；另一方面，当温度继续下降，而当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水） 变为固相（水），当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。

　　水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2.5MPa的冰胀应力，这个力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，这样就可以使混凝土受到不同程度的破坏而降低强度。此外， 当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。

　　混凝土化冻后（即处在正常温度下）继续养护，其强度还会增长，不过增长的幅度大小不一。对于预养期长，获得初期强度较高（如达到R28的35%）的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。对于安全预养期短，获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。

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