参照环境温度选择混凝土防冻技术措施方法

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发布时间：2021-09-06

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参照环境温度选择混凝土防冻技术措施方法
王树彬，刘冰，刘罡
(1．密山市集贤灌区水利水保总站当壁镇分站，黑龙江密山158300；2．密山市湖滨涝区水利水保总站承子河分站，黑龙江密山158300；
3．密山市富密灌区水利水保总站连珠山分站，黑龙江密山158300)
摘要：介绍以环境温度为主要参考因素，选择冬季混凝土施工防冻技术措施，主要是要分析了解温度对混凝土强度增长的影响
根据不同情况采取不同的技术措施，文章推断确定了环境温度的4个参照值，以对应采取冬季混凝土的施工措施。
关键词：参照；温度；选择；混凝土；防冻措施
中图分类号：TV43 文献标识码：B
我省属中温带到寒温带的大陆性季风气候，年平均气温
在一4~C～5℃ ，无霜期多在90～150 d，水利工程建设经常会
遇到混凝土冬季施工问题，需要采取防冻措施，笔者介绍一
种以环境(施工场地)温度为主要参考因素，选择冬季混凝土
施工防冻技术措施的方法，供参考。
l 温度对混凝土强度增长的影响
混凝土拌和物浇筑到凝结、硬化，达到设计强度，是水泥
水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身
组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的变化而变化
的。混凝土温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快，反
之较慢。实验证明，正常湿度下，养护温度保持在10℃时，混
凝土3天龄强度达到设计强度的30％左右；5℃ 时，混凝土
3 d龄强度达到设计强度的20％左右。当混凝土内部温度降
低到O℃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)，这时参与水泥水化作用的水减少
了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢；温度继续下降，
当存在于混凝土中的水完全变成冰时，水泥水化作用基本停
止，此时强度就不再增长并遭受冻害。混凝土解冻后，在正
常温度下继续养护，其强度还会增长，但增长的幅度与冻结
时混凝土的强度不同有较大的差异。预养期(受冻前养护
期)长，获得初期强度较高的混凝土解冻后，后期强度可达到
设计强度的95％以上；预养期短，获得初期强度较低的混凝
土解冻后，后期强度损失较大。
2 混凝土防冻的主要技术措施
1)配比法：使用早强水泥；降低水灰比，加大水泥用量，
增加水化热等缩短达到期龄强度的时间。
2)保温法：用植物秸秆、岩被、农膜等覆盖混凝土表面，
减少混凝土体与外界的热交换，保持水泥水化时释放的热
量，维持正常养护温度。
3)蓄热法：对水和骨料加热，混凝土入仓时温度较高，使
水泥水化热释放较快，加快混凝土强度增长速度。
4)外部加热法：通过加热混凝土周围的空气，将热量传
给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正常温度养
护下硬结。
5)添加剂法：适当的添加剂有减水剂、引气剂、早强剂、
防冻剂等。
3 参照环境温度选择混凝土防冻技术措施的主要
因素确定
3．1 确定预养期
预养期即混凝土浇筑后采取防冻措施养护下达到一定
强度的期限(时间)。环境温度是决定预养期的关键，混凝土
浇筑时的环境温度可通过实测获得，而预测未来的气温下降
趋势和变化情况就比较困难。根据目前的科技水平和中、长
期气象预报的准确程度，结合混凝土龄期强度概念，确定混
凝土预养期的天数为7 d。
3．2 确定预养期环境平均温度
根据气象部门的中、长期气象预报准确推断出预养期内
的日平均温度及变化情况，然后依照确定的预养期环境温度
选择具体的混凝土防冻技术措施。
3．3 选择混凝土防冻措施的原则
同样条件下有多种防冻措施可以选择，但要首选取材方
便，容易操作，节省资金，满足技术相关要求，预养期末能达
到预期强度效果的方案。
4 具体防冻技术措施选择
本文将推断后确定的预养期环境13平均温度分为5℃ ，
O"C，一5℃ ，一10℃共4个参照值。
1)5℃ 。《混凝土结构工程施工及验收规范》规定，室外
日平均气温连续5 d稳定低于5℃时，混凝土结构工程应采取
冬期施工措施；并应及时采取气温突然下降的防冻措施。此
时主要防止夜间温度降低给裸露的混凝土表面造成的冻害，
可采取覆盖保暖措施，即利用稻草等桔杆将裸露的混凝土表
面覆盖。
2)0℃ 。采用配比法和保温措施。使用早强硅酸盐水
泥。该水泥水化热较大，且早期强度增长较快，一般3 d龄抗
压强度大约相当于普通硅水泥7 d的强度，效果较明显；尽量
降低水灰比，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；添加热水或温水。
3)一5℃ 。采用蓄热法。用铁板翻炒等方法对沙子、碎
石进行加热，用热水拌和。沙子和碎石加热最高不超过
6o℃ ，水不超过80℃ ，避免温度过高水泥出现假凝现象。注
意边、角部保温，避免受冻。
4)一10℃ 及以下。当环境温度在一10℃ 及以下时，采用
单一的方法难以达到预养期末的抗冻强度，必须采取配比
法、蓄热法、添加剂法和外部加热法等综合措施。添加剂严
格按使用说明和相关规定添加；外部加热采用市场销售的组
装式农用塑料大棚将构造物罩住并密封，如果棚内温度不
够，可在棚内用火炉加热。
5 结束语
以环境温度为主要参考因素，选择冬季混凝土施工技术
的方法，简单实用，操作性强。施工中可根据施工环境、条件
和要求，对本文介绍的方法做适当调整和组合。除采取外部
加热法外，其它方法均需采用保暖措施。