冬季低溫下混凝土的施工組織設(shè)計

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　　冬季低溫下混凝土的施工

　　當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天低于5℃或最低氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定在-3℃以下時的混凝土施工稱為冬季施工。

　　我國許多地方有較長的寒冷季節(jié)，由于受工期制約，許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。國內(nèi)外對混凝土冬季施工理論和方法的探索研究認(rèn)為，混凝土受凍害損傷可以分為兩種情況：1）剝落脫皮是由于凍融引起的混凝土表面材料的損傷；2）內(nèi)部損傷是表面沒有可見效應(yīng)而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的損害，它導(dǎo)致混凝土性質(zhì)改變（如動彈性模量降低）。至于新拌混凝土受凍害損傷后則會導(dǎo)致混凝土凍脹破壞。對于常年負(fù)溫期為130d左右的地區(qū)，防治混凝土受凍害損傷在冬季施工中具有重大意義。當(dāng)混凝土工程進(jìn)入冬季施工時，只要采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒?，避免新澆筑混凝土早期浸凍，使外露混凝土與冬季氣溫保持較小溫差，也會取得象在天暖施工時的效果。

　　混凝土冬季施工的一般原理

　　在冬季混凝土施工中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強度增長的關(guān)鍵。國內(nèi)外許多學(xué)者對水在混凝土中的形態(tài)進(jìn)行大量的試驗研究結(jié)果表明，新澆混凝土在凍結(jié)前有一段預(yù)養(yǎng)期，可以增加其內(nèi)部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。試驗研究還表明，混凝土受凍前預(yù)養(yǎng)期愈長，強度損失愈小。

　　混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結(jié)和硬化，直至獲得最終強度，是由于水泥水化作用的結(jié)果。一方面， 如果當(dāng)溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快；另一方面，當(dāng)溫度繼續(xù)下降，而當(dāng)溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相（水） 變?yōu)楣滔啵ㄋ?，?dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r，水泥水化作用基本停止，此時強度就不再增長。

　　水變成冰后，體積約增大9%，同時產(chǎn)生約2.5MPa的冰脹應(yīng)力，這個力值常常大于水泥石內(nèi)部形成的初期強度值，這樣就可以使混凝土受到不同程度的破壞而降低強度。此外， 當(dāng)水變成冰后，還會在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結(jié)力，從而影響混凝土的抗壓強度。當(dāng)冰凌融化后，又會在混凝土內(nèi)部形成各種各樣的空隙，而降低混凝土的密實性及耐久性。

　　混凝土化凍后（即處在正常溫度下）繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，其強度還會增長，不過增長的幅度大小不一。對于預(yù)養(yǎng)期長，獲得初期強度較高（如達(dá)到R28的35%）的混凝土受凍后，后期強度幾乎沒有損失。對于安全預(yù)養(yǎng)期短，獲得初期強度比較低的混凝土受凍后，后期強度都有不同程度的損失。

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