恒负温自密实混凝土的研究与应用

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发布时间：2021-09-16

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恒负温自密实混凝土的研究与应用
徐亚玲，覃爽
(上海城建物资有限公司，200063)
摘要：随着混凝土技术的发展，负温混凝土的应用越来越多。针对恒负温施工的特殊工况，结合混凝土新成
熟度理论分析．采用自身防冻和辅助防冻相结合、新型添加剂等多种技术，设计恒负温自密实混凝土配合比，并对其
工作性能进行了研究。从混凝土设计、生产和施工等环节提出了一系列方法措施。
关键词：混凝土；恒负温；自密实；防冻
Abstract：As the development of concrete technology，subzero concrete are widely used．To satisfy the engineering re—
quirements at subzero temperature，some technologic measures are adopted on self-compacting concrete design under con—
stant subzero temperature，such as analyzing by new maturity theory，self anti—freezing combined additional measures and
new admixture adopting．Meanwhile，the workability of concrete is researched，and some measures on design，production
and construction of concrete are proposed in this paper．
Key words：Concrete；Constant subzero temperature；Self-compacting；Anti—freezing
中图分类号：TU528．53 文献标识码：A 文章编号：1000-4637(2014)06-01-04
0 前言
负温混凝土是混凝土科学的一个重要分支。从
温度对混凝土性能影响的角度看，可以把混凝土分
为正温与负温混凝土。通常使用的混凝土均为正温
混凝土．其只可以在正温条件下凝结、硬化并且强
度持续发展。当放置于负温条件下时，正温混凝土
会遭受冻害，强度增长缓慢甚至停止增长．恢复正
温条件养护后其强度损失在50％以上，并且其它物
理力学性能丧失殆尽。负温混凝土可在两种温度条
件下均进行水化．并且在负温条件下表现出特殊的
凝结硬化特性该混凝土在负温条件下强度持续增
长，通常负温条件下养护28d强度增长率达到标准
养护条件下强度的40％～50％．并且转入正温条件养
护后不改变物理力学性能固有的本构关系【lI。
负温混凝土可分为自然变负温混凝土和恒负
温混凝土。自然变负温混凝土是指在冬期自然气候
条件下经历自然变负温的混凝土。由于自然变负温
环境的温度是在一定范围内有所波动的，混凝土的
水化反应相对容易进行。强度增长也能相应得以维
持，文献报道也表明高低波动的温度环境比恒定负
温对混凝土强度发展更为有利，因此自然变负温混
凝土的强度保证率较容易得以满足。关于自然变负
温混凝土，国内外已做了不少研究。研究内容主要
集中在冻融循环对混凝土性能的影响方面。如日本
成立了自然环境下混凝土性能研究委员会，其主要
研究内容包括：冷天、热天混凝土及其强度发展规
律、冻融破坏、海洋环境对混凝土的影响等[ 。
恒负温混凝土是指在实验室里或某种特定情
况下人为地使混凝土处于某一恒定的负温度。由于
温度始终处于一个较稳定的负温状态，这对混凝土
的水化极为不利。在这种恶劣的环境下，混凝土的
强度发展规律与自然变负温混凝土又不同，其强度
增长更为缓慢与艰难，强度更低。通过普通的混凝
土技术难以达到工程需求。目前国内外对于恒负温
混凝土的研究相当少，大多只是实验室模拟试验．
未见工程应用【。
随着地下施工技术和混凝土技术的发展，负温
混凝土的应用越来越多。近年来，地下施工的深度
和复杂性不断增加，为确保施工的安全性，人工冻
结法作为先进的土体加固法得以广泛应用；此外，
冬季低温甚至零下负温施工的情况也已不是少数。
混凝土的强度发展和质量好坏直接关系着整个工
程的质量安全及进度。恒负温混凝土不仅需要低温
下能硬化、强度保持一定的增长，根据工况不同还
需具备防水、高流动和自密实等性能。因此，针对现
阶段存在的工程需求，研究开发恒负温自密实混凝
土，为其应用提供配套解决方案具有现实意义。
1 混凝土成熟度理论
混凝土成熟度概念的提出，至今已有60余年
历史。早在1951年英国学者绍耳(A．Sau1)就提出．