混凝土早期受凍臨界強度與凍害的預(yù)防

      1 概述

　　混凝土工程的冬期施工和常溫施工不同，由于自然氣溫已降低到0℃以下，從整個施工過程的各個環(huán)節(jié)，都要采取相應(yīng)的保溫、防風(fēng)、防失水等措施，盡量給混凝土創(chuàng)造正溫養(yǎng)護環(huán)境，使混凝土能不斷凝結(jié)、硬化、增長強度。然而在寒冷地區(qū)進行混凝土冬期施工，由于各種因素影響，欲使混凝土完全不受凍，是不現(xiàn)實也是不經(jīng)濟的。因為這要增加許多防護措施，而且要拖長工期。因此設(shè)想作出一些規(guī)定，在一定條件下允許混凝土早期受凍，而不致?lián)p害混凝土各項性能，滿足設(shè)計和使用要求。

　　2 混凝土早期受凍害

　　混凝土早期受凍害是指混凝土澆筑后，在養(yǎng)護硬化期間受凍，它能損害混凝土的一系列性能。這種凍害主要是由于施工方法選擇不當(dāng)、施工人員技術(shù)水平不高或不負責(zé)任而造成的。它可使混凝土的一系列物理、力學(xué)性能降低，達不到設(shè)計要求，影響工程應(yīng)用，降低耐久性，甚至造成返工。其中影響最大的是混凝土的抗壓強度(見表1）。

　　由表1可見，普通混凝土澆筑后，如未經(jīng)適當(dāng)養(yǎng)護而早期受凍，其強度損失很大，不論何種強度等級的混凝土，其強度損失最大可達50％；溫度不太低時損失反而大?？梢娙羰够炷翝仓螅谑軆銮坝幸欢ǖ念A(yù)養(yǎng)護期，達到一定的早期強度而暫時抵抗凍害，其后期強度可大為減少，這個早期強度就是混凝早期受凍臨界強度。

　　3 混凝土早期受凍臨界強度

　　混凝土早期受凍臨界強度是指冬期澆筑的混凝土在受凍以前必須達到的最低強度。即新澆混凝土在受凍以前達到某一初始強度值，然后遭到凍結(jié)，當(dāng)恢復(fù)正溫養(yǎng)護后，混凝土強度仍會繼續(xù)增長，經(jīng)28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護，其后期強度可達設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值的95％。根據(jù)《建筑工程冬期施工規(guī)程》（JGJl04），早期受凍臨界強度分為未摻外加劑的普通混凝土和摻外加劑的混凝土兩種。見表2、表3。

　　混凝土早期受凍臨界強度是保證混凝土冬期施工質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。因為新澆筑的混凝土，在未達到臨界強度時受凍，其后期強度及其它一系列物理力學(xué)性能都將受到損害，所以在確定混凝土早期受凍臨界強度時應(yīng)注意以下幾個問題：

　　1）在施工時，有時施工人員為了保證混凝土能達到設(shè)計強度，采取混凝土強度等級提高一級來求得保證。這時在確定混凝土臨界強度時，就不能用原來的設(shè)計強度等級來計算，而是應(yīng)當(dāng)按實際澆筑的混凝土強度等級，即提高了一級后的強度等級來確定。例如：設(shè)計圖紙上規(guī)定的是C20級混凝土，施工時試驗室下達的配合比是按C30級下達，則應(yīng)當(dāng)按C30級混凝土來計算臨界強度進行控制。

　　2）未摻外加劑的普通混凝土和摻外加劑的混凝土的臨界強度的確定是有區(qū)別的。未摻外加劑的普通混凝土的受凍溫度是0℃，而摻外加劑的混凝土的受凍溫度是所摻外加劑的設(shè)計規(guī)定溫度。例如：某外加劑規(guī)定的設(shè)計溫度是-10℃，那么使用這一外加劑的混凝土當(dāng)溫度降低到-10℃前，必須達到4N/mm²，而后方允許溫度低于-10℃養(yǎng)護。否則混凝土將遭到凍害，導(dǎo)致強度損失。

　　3）混凝土的臨界強度值是在其強度等級為C10～C40，水灰比在0.4～0.6范圍內(nèi)的普通混凝土。而對于C40以上的高強或高性能混凝土，由于水灰比很小，水泥用量較大，水泥的水化反應(yīng)、孔結(jié)構(gòu)的形成及混凝土受凍破壞過程等都很復(fù)雜，其臨界值尚需進一步試驗確定。

　　4 結(jié)論

　　東北地區(qū)冬期施工長達3～6個月，工程所占比重最高可達30％。由于冬期施工長，在這個季節(jié)進行施工的工程，如選擇方法不佳，措施不當(dāng)，極易出現(xiàn)工程質(zhì)量事故，浪費資金，拖延工期。而在整個混凝土工程施工中，混凝土強度的確定及控制，是保證工程質(zhì)量的重要措施，其中早期受凍臨界強度又是保證混凝土工程質(zhì)量的重要前提，只有早期受凍臨界強度保證了，才能保證混凝土早期不受凍害，才能保證混凝土后期強度繼續(xù)發(fā)展，就可以避免在冬期施工過程中，由于混凝土質(zhì)量出現(xiàn)的工程事故。