■文/潘存国(金盾公司直属站)
按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》﹙GB50204﹚规定,根据当地多年气温资料,室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时,混凝土工程施工即应进入冬期施工。混凝土拌和物浇筑后之所以能逐渐凝结硬化,直至获得最终强度,是由于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,还与外界大气温度密切相关。当温度升高时水化作用加快,强度增长加快,而当温度降低到0℃以下时,存在于混凝土中的一部分自由水开始结冰,逐渐由液相变为固相,这时参与水泥水化作用的水减少了,水化作用减慢,强度增长相应变慢。温度继续降低,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变成固相时,水泥水化作用基本停止,此时混凝土的强度不会再增长。在受冻混凝土中水泥发生水化作用停止之前,使混凝土达到一个最小临界强度(我国规定为不低于设计强度的30 %且不低于3.5MPa),可以使混凝土不遭受冻害,最终强度不受到损失。所以延长混凝土中水的液体形态,使之有充裕的时间与水泥发生水化反应,达到混凝土的最小临界强度及减少混凝土中自由水的含量是防止混凝土冻害的关键。
在实际的冬期施工工程中,针对具体情况,我们通常采用综合蓄热法和掺加防冻剂两种方法来保证水的液态。综合蓄热法是掺防冻剂的混凝土浇筑后,利用原材料加热及水泥水化放热,并采取适当保温措施延缓混凝土冷却,使混凝土温度降到0℃以前达到受冻临界强度的施工方法,防冻剂的作用在于降低拌和物中水的冰点,细化冰晶,使混凝土在负温下保持一定数量的液相水,使水泥缓慢水化,改善了混凝土的微观结构,从而使凝土达到一个最小临界强度。
混凝土工程的冬期施工和常温施工不同,由于自然气温已降低到0℃以下,从整个施工过程的各个环节,都要采取相应的保温防冻、防风、防失水等措施。尽量给混凝土创造正温养护环境,使混凝土能不断凝结、硬化、增长强度,以避免和减少混凝土遭受冻害。