導讀：混凝土內部水分在低溫下結晶膨脹是造成混凝土受凍而破環(huán)的根本原因，避免混凝土受凍是預拌混凝土冬期生產(chǎn)、施工時(shí)應考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。若混凝土發(fā)生受凍現象，輕者加固、重者拆除重建?；炷练纼龃胧┎粌H是使用防凍劑的問(wèn)題，而是一個(gè)系統的、全面的、綜合的問(wèn)題。例如:原材料的保溫和預熱，防凍劑的使用，配合比的調整和控制，運輸、調度管理措施，混凝土保溫養護等防凍措施應統籌考慮，控制關(guān)鍵因素。
一、混凝土防凍機理簡(jiǎn)述
水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外，受溫度影響很大。當溫度升高時(shí)，水化作用加快，強度增長(cháng)也較快；當溫度降低到0℃時(shí)，水泥水化作用減慢甚至停止，強度增長(cháng)變慢至停止，直至水化作用停止，強度不再增長(cháng)；水變成冰后，體積增大約9%，產(chǎn)生較大的膨脹應力。該膨脹力值常常大于水泥石內部形成的初期強度值，破環(huán)混凝土內部結構，增加孔隙率，使得混凝土強度大幅度降低，表現為混凝土的凍損。
在一般情況下，混凝土早期允許受凍的臨界強度不得低于4MPa，氣溫越低，該數值越大。因此，提高混凝土的早期強度是保證混凝土避免受凍的重要渠道。加入防凍外加劑是使水的冰點(diǎn)下降，促使混凝土在負溫下硬化一段時(shí)間，使混凝土強度持續增長(cháng)至受凍臨界強度之上。
二、防凍措施及控制要點(diǎn)
2.1 原材料的保溫和預熱
2.1.1水泥的使用
冬期施工時(shí)水泥儲存量不宜太多，在保證生產(chǎn)連續的情況下，盡量減少庫存?？蓽p少存放倉位，盡量集中存放在某倉。新進(jìn)的散裝水泥相對溫度較高，使用時(shí)可提高混凝土的初始溫度。
2.1.2攪拌用水預加熱
提高攪拌用水的溫度是防止混凝土受凍的重要手段。冬期生產(chǎn)時(shí)，建議安裝與生產(chǎn)量相適應的供熱鍋爐，將攪拌用水預先加熱，讓混凝土出機溫度不低于10℃，提高水泥的早期水化速度，提高混凝土的早期強度。
2.1.3砂、石的儲備保溫
應盡量減少已儲存砂石物料的熱量損失。露天砂堆表面盡可能蓋上一層草墊或毛氈，降低砂子的受凍程度。若砂堆外層凍殼已形成，使用物料時(shí)，應去除凍殼，盡量避免結凍的砂塊進(jìn)入攪拌機。封閉料棚內存放物料時(shí)，要確保料棚的密閉性，防止冷空氣的流入。在條件允許時(shí)，可在料棚的用料端生火，提高物料入機溫度。
2.2 原材料質(zhì)量控制
使用優(yōu)質(zhì)的原材料是混凝土防凍的重要環(huán)節，應使用含水量低的各種原材料，要嚴格控制砂、石料的風(fēng)化程度，嚴格檢測防凍劑中有效成分含量，防止原材料質(zhì)量問(wèn)題造成的混凝土防凍效果折減。
2.3 生產(chǎn)配比要求
2.3.1 膠凝材料
水泥水化受溫度影響很大，而摻合料的水化要同時(shí)受到水泥水化產(chǎn)物量和溫度的雙重影響，溫度效應更大?；炷恋脑缙趶姸缺M快增長(cháng)至臨界強度，應適當提高水泥用量，降低摻合材用量。水泥用量增大，可提高混凝土的早期強度，同時(shí)，水化熱的增加也會(huì )延緩混凝土自身的溫度降低速率。此外，配置混凝土時(shí)，還要結合施工部位和工地的混凝土保暖措施。
2.3.2 用水量控制
通過(guò)大量試驗證明，當總用水量降低到170kg以下時(shí)，混凝土的抗凍性有明顯提高。這說(shuō)明，降低混凝土中水膠比，混凝土液相離子濃度提高，冰點(diǎn)下降，混凝土的受凍機率降低，因此，配制混凝土時(shí)應盡量降低水膠比。建議非泵送混凝土也適當摻加減水劑，這對提高混凝土的抗凍性有重要作用。
2.3.3 復合防凍劑使用
使用有效的復合防凍劑，在混凝土防凍劑中加入具有減水、早強、防凍、引氣組份，保證混凝土在負溫下不受凍。復合防凍劑不但減少混凝土拌合物的用水量，減少凍害程度，增加混凝土的密實(shí)度，而且降低水的冰點(diǎn)，使水泥在負溫下繼續水化，強度繼續增長(cháng)。
2.3.4 攪拌時(shí)間控制
混凝土進(jìn)行攪拌時(shí)，建議攪拌時(shí)間比夏季時(shí)延長(cháng)30s左右，讓少量砂、石凍塊解體，提高混凝土的勻質(zhì)性，減少凍塊對混凝土構件局部結構的不良影響。
2.4 生產(chǎn)運輸與調度
為降低混凝土在嚴寒環(huán)境中的暴露時(shí)間，提高入模溫度，應提前做好相關(guān)工作保證運輸線(xiàn)路暢通，合理調配車(chē)輛，做到工地不壓車(chē)或輕微壓車(chē)，盡量縮短運輸環(huán)節和壓車(chē)時(shí)間，防止混凝土本身熱量的損耗。
2.5 混凝土施工與保溫養護的控制
2.5.1 嚴禁現場(chǎng)施工人員向混凝土中加水
應安排技術(shù)員進(jìn)行現場(chǎng)監管或高頻次巡查，防止施工人員向混凝土中亂加水，降低混凝土的抗凍性。
2.5.2 嚴控混凝土出機溫度和入模溫度
制定相關(guān)表格，記錄相關(guān)混凝土出機溫度和入模溫度。測量出機溫度和入模溫度，確保兩者符合要求?；炷恋某鰴C溫度不得低于10℃，入模溫度不得低于5℃，大體積混凝土的入模溫度可以根據實(shí)際情況降低3℃左右。
2.5.3 混凝土澆筑、振搗
為減少混凝土的熱量損失，應盡量連續整體澆筑?；炷列枰謱訚仓r(shí)，分層厚度不宜小于400mm。在被上一層混凝土覆蓋前，已澆筑層的溫度應滿(mǎn)足熱工計算要求，且不得低于2℃。
2.5.4 保溫、養護、拆模
(1)混凝土運輸、輸送機具及甭管應采取保溫措施。例如，混凝土運輸車(chē)罐體要穿上保暖車(chē)衣，泵送管道要用棉被或毛氈等包裹嚴實(shí)等。
(2)混凝土結構表面也要采用毛氈、棉被或加膜草墊等及時(shí)做好覆蓋。若條件允許，施工時(shí)可在施工層下部空間生火，降低混凝土受凍風(fēng)險。對于低強度等級的薄層結構(如:墊層，防水保護層等)應特別關(guān)注，其受凍機率更大。
(3)冬期施工的混凝土應盡量延長(cháng)養護時(shí)間和拆模時(shí)間。模板和保溫層應在混凝土達到要求強度，且混凝土表面溫度冷卻到5℃后在拆除。
2.5.5 受凍臨界溫度的要求
(1)當采用蓄熱法、暖棚法、加熱法施工時(shí)，采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，不應低于設計混凝土強度等級值的30%；采用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥配制的混凝土時(shí)，不應低于設計混凝土強度等級值的40%。
(2)當室外最低氣溫不低于－15℃時(shí)，采用綜合蓄熱法、負溫養護施工的混凝土受凍臨界溫度不應低于4MPa；當室外最低氣溫不低于－15℃時(shí)，采用負溫養護施工的混凝土受凍臨界溫度不應低于5MPa。(3)強度等級等于或高于C50的混凝土，不應低于設計混凝土強度等級值的30%。對有抗凍耐久性要求的混凝土，不應低于設計混凝土強度等級值的70%。
三、其它注意事項
3.1 重視氣象資料
密切關(guān)注天氣預報，定時(shí)觀(guān)測室外氣溫。根據氣象信息及時(shí)制定相應措施。當室外氣溫很低時(shí)，建議停止施工。不考慮其它原因，僅從技術(shù)角度分析，這樣能夠降低混凝土受凍事故的發(fā)生機率。
3.2 落實(shí)工作務(wù)必到位
在防止混凝土受凍的一系列措施中，能做到的盡量做的全面，避免遺漏重點(diǎn)項，落實(shí)工作務(wù)必到位。預拌混凝土企業(yè)和施工企業(yè)在分別做好自己的防凍措施的同時(shí)，必須協(xié)調作戰，做好交接環(huán)節的接洽工作。
四、結語(yǔ)
從思想上重視混凝土防凍工作，必須全面考慮，系統分析，制定因地制宜防凍措施，從原材料進(jìn)廠(chǎng)檢驗、物料的覆蓋蓄熱保溫、生產(chǎn)過(guò)程的配比控制以及運輸、澆筑和養護方面做好認真落實(shí)，不得遺漏重點(diǎn)控制項，提高混凝土防凍的保證系數，確?；炷敛皇軆?。
