北方廣大地區有較長(cháng)的寒冷季節，這些地區混凝土的冬季施工是必不可少的。從多年的施工實(shí)踐及研究的結果認識到，當環(huán)境溫度降至5℃再不回升連續5天以上時(shí)，只要采取適當的施工方法，避免新施工的混凝土不要早期受凍。使施工后的外露混凝土降至0℃以下，就會(huì )使工程有其它季節一樣好的效果。
1冬季混凝土施工受凍問(wèn)題分析
1.1溫度與砼強度的關(guān)系
混凝土搗拌澆灌后之所以能逐漸凝結和有高的溫度，是由本身水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土組合材料和配合比有關(guān)外，主要是隨著(zhù)溫度的高低而變化。當溫度升高時(shí)，水化作用加快，強度增長(cháng)也快；而當溫度降至0℃時(shí)，存在于混凝土中的游離水有一部分開(kāi)始結冰，逐漸由液相變?yōu)楣滔?，這時(shí)水泥水化作用基本停止，強度也不再上升。溫度繼續下降，當混凝土中的水全部結成冰，由液相變?yōu)楣滔鄷r(shí)，體積膨脹約9%，同時(shí)產(chǎn)生大約20kN/m的側壓力。這個(gè)應力值一般大于混凝土澆筑后內部形成的初期強度值，致使混凝土受到程度不同的早期破壞而降低強度。此外當水結成冰后會(huì )在骨料和鋼筋表面產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，這種冰凌會(huì )減弱水泥漿與骨料同鋼筋的粘結力，也會(huì )影響混凝土的抗壓強度。當氣溫回升冰融化后又會(huì )在混凝土內部留下眾多的空隙和孔洞，降低混凝土的密實(shí)性和耐久性。
1.2砼應預防早期凍害
由此可見(jiàn)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(cháng)的關(guān)鍵因素。分析國內外關(guān)于水在混凝土中的形態(tài)的一些資料可以看出，新澆灌的混凝土立刻凍結時(shí)，有80%以上的水變成冰，液相不足20%，水化反應極其微弱了；當混凝土經(jīng)過(guò)24h的標準養護后再凍結，只有60%的水變成冰；當混凝土強度達到設計標準的50%以上時(shí)，即使溫度降至-40℃以下，而含水量也維持在60%以下，還有40%的水未轉變?yōu)楣滔?，水化作用也能繼續進(jìn)行?？梢缘贸鲞@樣一個(gè)結論：混凝土在澆灌后有一段養護期，對加速水化作用極為重要，因而應預防早期凍害。當混凝土在受凍前只有1h的養護期，強度損失會(huì )超過(guò)50%；在受凍前得到6h的養護期，強度損失不超過(guò)20。
混凝土在正溫氣候條件下繼續養護，其強度增長(cháng)幅度是不相同的。對于預養期長(cháng)初期強度達到R28的28%～35%的混凝土受凍后，后期強度基本不受影響；而塒于預養期較短，強度達到R28的15%～17%時(shí)的混凝土受凍后，后期強度會(huì )受到一定影響，只能達到設計強度的85%～90%。
只要混凝土在正溫下養護一定時(shí)間，使混凝土有一段水化時(shí)間，就不怕凍害的影響?；炷敛恢率軆龊Φ牡团R界強度國內外有許多研究成果，我國的鋼筋混凝土施工及驗收規范(GB50204-92)第7.1.2條明確規定：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥的構件為設計的30%，礦渣硅酸鹽水泥為設計的40%，但C8級及C8級以下的混凝土不得低于50kgf/cm2?？梢?jiàn)受凍臨界強度與水泥品種和后期增長(cháng)有一定關(guān)系。
2混凝土冬季施工方法及措施
2.1根據實(shí)際情況確定合適的施工方法
從以上淺析認識到，在冬季混凝土施上中，一般要解決和處理好以下幾個(gè)問(wèn)題：一是如何確定混凝上短佳的養護齡期；二是如何防止混凝土早期受凍；三是如何使凍后混凝土的后期強度能達到設計的需要。在實(shí)際施工中，在根據施工現場(chǎng)氣溫變化、工程結構部位和數量、工期要求期限、水泥品種、外加劑、保溫材料性能和現場(chǎng)條件、供熱來(lái)源等情況，采取合適的施工方法和組織措施。一般情況下，同樣一個(gè)工程可以有多種方法和措施來(lái)保證工期和質(zhì)量，但佳方案必須滿(mǎn)足工期短、造價(jià)低且質(zhì)量有保證。
只要混凝土在正溫下養護一定時(shí)間，使混凝土有一段水化時(shí)間，就不怕凍害的影響?；炷敛恢率軆龊Φ牡团R界強度國內外有許多研究成果，我國的鋼筋混凝土施工及驗收規范(GB50204-92)第7.1.2條明確規定：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥的構件為設計的30%，礦渣硅酸鹽水泥為設計的40%，但C8級及C8級以下的混凝土不得低于50kgf/cm2?？梢?jiàn)受凍臨界強度與水泥品種和后期增長(cháng)有一定關(guān)系。
2.2目前條件下冬季施工采取的施工措施
2.2.1調整佳配合比
在氣溫0℃左右時(shí)施工，應選用普通硅酸鹽水泥，其硅酸三鈣含量不低于50%，細度達到4900/cm2細目篩余量<15%的水泥。這種水泥水化熱反應早，使早期強度提高快，一般三天的強度大約等于普通硅酸鹽水泥7天的強度，效果較明顯；盡量降低水灰比，實(shí)際上是減少游離水，增加水泥用量，增加幅度在50kgf/m3左右較合適，從而增加水化熱量，減短齡期使強度增長(cháng)快；摻入早強劑和減水劑，提高早期強度，但摻量必須經(jīng)過(guò)試驗確定，計量以水泥重為依據，一般不超過(guò)水泥用量的5%，少摻既無(wú)效果又浪費，多摻量反而會(huì )降低強度，另外增加含氣量?；炷林屑尤?%～6%的含氣含量，可以截斷滲水通道，使孔隙互相封閉形成連貫毛細孔，從而提高混凝土內密實(shí)性和耐久性。
2.2.2采用蓄熱法
主要適用于氣溫≥-15℃且結構較厚大的現澆混凝土工程對原材料砂石和水進(jìn)行加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆筑完成后．還儲備有相當的熱量，以使水化放熱加快，并加強對混凝土的保溫，以保持在溫度降至0℃以前具有一定的抗凍能力。使用蓄熱法應是結構體積厚大，外露面積越小，通過(guò)表面散熱損失也會(huì )少，蓄有熱量則較多。因此要注意內部少量降溫，且應注意保護外露及角邊以防受凍。此法工藝簡(jiǎn)單，費用又少而可以有足夠的養護期限。
2.2.3外加熱法
適用于氣溫在-15℃以下環(huán)境施工，而構件并不厚大的工程。通過(guò)加熱施工現場(chǎng)周?chē)目諝?，保持混凝土的環(huán)境溫度，或者直接對構件加熱，使混凝土處在正溫下正常硬化。使用熱源有火爐、蒸氣、暖棚、電及紅外線(xiàn)等工藝。
火爐加熱在較小的工地上應用。方法簡(jiǎn)單但室溫不會(huì )很高且較干燥，特別是爐子里明火和聚集煙放出的二氧化碳會(huì )使新澆混凝土表面易碳化，影響表面光潔，是一種較原始的方法。
蒸氣加熱是采用蒸氣的溫度和濕度養護混凝土。此法比較簡(jiǎn)單且易控制使得溫度均勻，廣泛應用在大型預制構件廠(chǎng)，一般小型工地施工不易辦到。但需要專(zhuān)門(mén)鍋爐設備和場(chǎng)地。熱損失大，費用高，工作環(huán)境也差。
暖棚法即在現場(chǎng)搭設工棚，使構件或基礎在棚內正常溫度下施工。費用較高，因需建棚和加溫，常用于一些重點(diǎn)項目。
電加熱法是將鋼筋作為電極，戲將電熱器貼在混凝上表面，使電能變?yōu)闊崮?，以提高混凝土溫度。這種方法簡(jiǎn)單方便，熱損失較少也容易控制。當構件較遠時(shí)．電加熱比蒸氣加熱要方便靈活，但耗電量大費用高。
2.2.4防凍法
目前生產(chǎn)的防凍劑可應用在-10℃及其以下氣溫中施工。它是采用降低冰點(diǎn)，使混凝上中的水在負溫下仍處于液相狀態(tài)，使水化作用能繼續進(jìn)行，從而改善孔結構，達到強度增長(cháng)不受影響的目的。防凍法分為早強、負溫防凍和結構法等，常用防凍劑是亞硝酸鈉，它不但可以降低冰點(diǎn)，而且是極好的防銹劑，費用低，大小工地皆可使用。
