冬季低溫下混凝土的施工組織設(shè)計(jì)

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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(shí)的混凝土施工稱為冬季施工。

　　我國(guó)許多地方有較長(zhǎng)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(guó)內(nèi)外對(duì)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(méi)有可見(jiàn)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(dòng)彈性模量降低）。至于新拌混凝土受凍害損傷后則會(huì)導(dǎo)致混凝土凍脹破壞。對(duì)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(shí)，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(huì)取得象在天暖施工時(shí)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(qiáng)度增長(zhǎng)的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)水在混凝土中的形態(tài)進(jìn)行大量的試驗(yàn)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(yàn)研究還表明，混凝土受凍前預(yù)養(yǎng)期愈長(zhǎng)，強(qiáng)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(qiáng)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(shí)，水化作用加快，強(qiáng)度增長(zhǎng)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(shí)，存在于混凝土中的水有一部分開(kāi)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(shí)，水泥水化作用基本停止，此時(shí)強(qiáng)度就不再增長(zhǎng)。

　　水變成冰后，體積約增大9%，同時(shí)產(chǎn)生約2.5MPa的冰脹應(yīng)力，這個(gè)力值常常大于水泥石內(nèi)部形成的初期強(qiáng)度值，這樣就可以使混凝土受到不同程度的破壞而降低強(qiáng)度。此外， 當(dāng)水變成冰后，還會(huì)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(qiáng)度。當(dāng)冰凌融化后，又會(huì)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(shí)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(qiáng)度還會(huì)增長(zhǎng)，不過(guò)增長(zhǎng)的幅度大小不一。對(duì)于預(yù)養(yǎng)期長(zhǎng)，獲得初期強(qiáng)度較高（如達(dá)到R28的35%）的混凝土受凍后，后期強(qiáng)度幾乎沒(méi)有損失。對(duì)于安全預(yù)養(yǎng)期短，獲得初期強(qiáng)度比較低的混凝土受凍后，后期強(qiáng)度都有不同程度的損失。

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