冬季施工混凝土防冻措施

1混凝土防冻机理简述

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，受温度影响很大。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；当温度降低到0℃时，水泥水化作用减慢甚至停止，强度增长变慢至停止，直至水化作用停止，强度不再增长；水变成冰后，体积增大约9%，产生较大的膨胀应力。该膨胀力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，破环混凝土内部结构，增加孔隙率，使得混凝土强度大幅度降低，表现为混凝土的冻损。

在一般情况下，混凝土早期允许受冻的临界强度不得低于4MPa，气温越低，该数值越大。因此，提高混凝土的早期强度是保证混凝土避免受冻的重要渠道。加入防冻外加剂是使水的冰点下降，促使混凝土在负温下硬化一段时间，使混凝土强度持续增长至受冻临界强度之上。

2防冻措施及控制要点

2.1原材料的保温和预热

2.1.1水泥的使用

冬期施工时水泥储存量不宜太多，在保证生产连续的情况下，尽量减少库存。可减少存放仓位，尽量集中存放在某仓。新进的散装水泥相对温度较高，使用时可提高混凝土的初始温度。

2.1.2搅拌用水预加热

提高搅拌用水的温度是防止混凝土受冻的重要手段。冬期生产时，建议安装与生产量相适应的供热锅炉，将搅拌用水预先加热，让混凝土出机温度不低于10℃，提高水泥的早期水化速度，提高混凝土的早期强度。

2.1.3砂、石的储备保温

应尽量减少已储存砂石物料的热量损失。露天砂堆表面尽可能盖上一层草垫或毛毡，降低砂子的受冻程度。若砂堆外层冻壳已形成，使用物料时，应去除冻壳，尽量避免结冻的砂块进入搅拌机。封闭料棚内存放物料时，要确保料棚的密闭性，防止冷空气的流入。在条件允许时，可在料棚的用料端生火，提高物料入机温度。

2.2原材料质量控制

使用优质的原材料是混凝土防冻的重要环节，应使用含水量低的各种原材料，要严格控制砂、石料的风化程度，严格检测防冻剂中有效成分含量，防止原材料质量问题造成的混凝土防冻效果折减。

2.3生产配比要求

2.3.1胶凝材料

水泥水化受温度影响很大，而掺合料的水化要同

时受到水泥水化产物量和温度的双重影响，温度效应更大。混凝土的早期强度尽快增长至临界强度，应适当提高水泥用量，降低掺合材用量。水泥用量增大，可提高混凝土的早期强度，同时，水化热的增加也会延缓混凝土自身的温度降低速率。此外，配置混凝土时，还要结合施工部位和工地的混凝土保暖措施。

2.3.2用水量控制

通过大量试验证明，当总用水量降低到170kg以下时，混凝土的抗冻性有明显提高。这说明，降低混凝土中水胶比，混凝土液相离子浓度提高，冰点下降，混凝土的受冻机率降低，因此，配制混凝土时应尽量降低水胶比。建议非泵送混凝土也适当掺加减水剂，这对提高混凝土的抗冻性有重要作用。

2.3.3复合防冻剂使用

使用有效的复合防冻剂，在混凝土防冻剂中加入具有减水、早强、防冻、引气组份，保证混凝土在负温下不受冻。复合防冻剂不但减少混凝土拌合物的用水量，减少冻害程度，增加混凝土的密实度，而且降低水的冰点，使水泥在负温下继续水化，强度继续增长。