? 摘要：當(dāng)溫度降至 0℃時(shí)，存在于混凝土中的游離水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相變?yōu)楣滔?，這時(shí)水泥水化作用基本停止，強(qiáng)度也不再上升。溫度繼續(xù)下降，當(dāng)混凝土中的水全部結(jié)成冰，由液相變?yōu)楣滔鄷r(shí)，體積膨脹約10%，同時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力。這個(gè)應(yīng)力值一般大于混凝土澆筑后內(nèi)部形成的初期強(qiáng)度值，致使混凝土受到程度不同的早期破壞而降低強(qiáng)度。在實(shí)際施工中，在根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫變化、工程結(jié)構(gòu)部位和數(shù)量、工期要求期限、水泥品種、外加劑、保溫材料性能和現(xiàn)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，但最佳方案必須滿足工期短、造價(jià)低且質(zhì)量有保證。? 關(guān)鍵詞： 冬季施工 水泥路面凍害分析 施工防護(hù)? 從事公路建設(shè)者們都知道水泥混凝土路面與其他類型路面相比，混凝土路面具有以下優(yōu)點(diǎn)：一強(qiáng)度高、二穩(wěn)定性好、三耐久性好、四有利于夜間行車等。然而在水泥混凝土路面施工過(guò)程中，往往會(huì)遇到保障春運(yùn)暢通、某某慶典活動(dòng)、為了下一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目如期開工確保道路暢通、以及因道路在建設(shè)過(guò)程中遇到某些不確定因素導(dǎo)致工期遲緩為了確保合同工期等情況下，這樣就不得不在冬季低溫施工水泥混凝土路面。然而混凝土在低溫下施工如果措施不得當(dāng)往往會(huì)出現(xiàn)混凝土受凍害損傷，影響工程質(zhì)量，縮短道路使用壽命?；炷潦軆龊p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。 隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,社會(huì)對(duì)交通的便捷、快速要求越來(lái)越高,因此我們常常面臨著工期和提前通車的壓力,為了解決公路通車工期和冬季施工技術(shù)之間的矛盾,水泥砼路面冬季施工防護(hù)將會(huì)在一定程度上保證水泥砼在冬季施工中的工程質(zhì)量。? 首先對(duì)冬季混凝土施工受凍問(wèn)題分析 1、溫度與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系 混凝土搗拌澆灌后之所以能逐漸凝結(jié)和有高的溫度，是由本身水化作用的結(jié)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，主要是隨著溫度的高低而變化。當(dāng)溫度升高時(shí)，水化作用加快，強(qiáng)度增長(zhǎng)也快；而當(dāng)溫度降至 0℃時(shí)，存在于混凝土中的游離水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相變?yōu)楣滔?，這時(shí)水泥水化作用基本停止，強(qiáng)度也不再上升。溫度繼續(xù)下降，當(dāng)混凝土中的水全部結(jié)成冰，由液相變?yōu)楣滔鄷r(shí)，體積膨脹約10%，同時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力。這個(gè)應(yīng)力值一般大于混凝土澆筑后內(nèi)部形成的初期強(qiáng)度值，致使混凝土受到程度不同的早期破壞而降低強(qiáng)度。此外當(dāng)水結(jié)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(jié)力，也會(huì)影響混凝土的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)氣溫回升冰融化后又會(huì)在混凝土內(nèi)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。? 2、臨界強(qiáng)度與預(yù)防早期凍害之間的關(guān)系 混凝土凍結(jié)前，要使其在正常溫度下有一段預(yù)養(yǎng)期，以加速水泥的水化作用，使混凝土獲得不遭受凍害的最低強(qiáng)度，一般稱為臨界強(qiáng)度，即可達(dá)到預(yù)期效果。對(duì)于臨界強(qiáng)度，各國(guó)規(guī)定取值不等，我國(guó)規(guī)定為不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%。 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)鍵因素。分析國(guó)內(nèi)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(jié)時(shí)，有四分之三以上的水變成冰，液相不足四分之一，水化反應(yīng)極其微弱了；當(dāng)混凝土經(jīng)過(guò) 24h的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后再凍結(jié)，只有三分之二的水變成冰；當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的一半以上時(shí)，即使溫度降至-10℃以下，而含水量也維持在三分之二以下，還有三分之一的水未轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔啵饔靡材芾^續(xù)進(jìn)行。可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：混凝土在澆灌后有一段養(yǎng)護(hù)期，對(duì)加速水化作用極為重要，因而應(yīng)預(yù)防早期凍害。當(dāng)混凝土在受凍前只有1h的養(yǎng)護(hù)期，強(qiáng)度損失會(huì)超過(guò)一半；在受凍前得到6h的養(yǎng)護(hù)期，強(qiáng)度損失不超過(guò)五分之一。 混凝土冬季施工采取方法及措施 《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F30-2003）中要求水泥混凝土路面施工當(dāng)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)5晝夜平均氣溫高于5℃，夜間最低氣溫在-3℃～5℃之間，混凝土路面和橋面的施工應(yīng)按下述低溫季節(jié)施工規(guī)定的措施進(jìn)行： 1、拌合物中應(yīng)優(yōu)選和摻加早強(qiáng)劑或促凝劑。 2、應(yīng)選用水化總熱量大的R型水泥或單位水泥用量較多的32.5級(jí)水泥，不宜摻粉煤灰。 3、攪拌機(jī)出料溫度不得低于10℃，攤鋪混凝土溫度不得低于5℃。在養(yǎng)生期間，應(yīng)始終保持混凝土板最低溫度不低于5℃。否則，應(yīng)采用熱水或加熱砂石料拌和混凝土，熱水溫度不得高于80℃；砂石料溫度不宜高于50℃。 4、應(yīng)加強(qiáng)保溫保濕覆蓋養(yǎng)生，可先用塑料薄膜保濕隔離覆蓋或噴灑養(yǎng)生劑，再采用草簾、泡沫塑料墊等保溫覆蓋初凝后的混凝土路面。遇雨雪必須再加蓋油布、塑料薄膜等。 5、應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)氣溫、水泥、拌合水、拌合物及路面混凝土的溫度，每工班至少測(cè)定3次。 從以上淺析認(rèn)識(shí)到，在冬季混凝土施工中，一般要解決和處理好以下幾個(gè)問(wèn)題：一是如何確定混凝土最短最佳的養(yǎng)護(hù)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(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)的需要。在實(shí)際施工中，在根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫變化、工程結(jié)構(gòu)部位和數(shù)量、工期要求期限、水泥品種、外加劑、保溫材料性能和現(xiàn)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，但最佳方案必須滿足工期短、造價(jià)低且質(zhì)量有保證。 1、覆蓋法是最常見的防護(hù)方法 當(dāng)夜間室外溫度不低于-5℃時(shí)一般采用覆蓋法較為常見。主要采用保溫材料進(jìn)行覆蓋，一般在二級(jí)以下公路常采用薄膜加土工布、麻袋、稻草覆蓋，稻草覆蓋厚度不低于20cm；這種覆蓋方式的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一費(fèi)用低、二取材較廣、三施工簡(jiǎn)單、四可以重復(fù)使用等。 2、調(diào)整配合比法 在氣溫 0℃左右時(shí)施工，應(yīng)選用普通硅酸鹽水泥，其硅酸三鈣含量不低于 50%，細(xì)度達(dá)到4900/cm2細(xì)目篩余量< 15% 的水泥。這種水泥水化熱反應(yīng)早，使早期強(qiáng)度提高快，一般三天的強(qiáng)度大約等于普通硅酸鹽水泥 7天的強(qiáng)度，效果較明顯；在滿足和易性的前提下盡量降低水灰比，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(qiáng)度增長(zhǎng)快；摻入早強(qiáng)劑和減水劑，提高早期強(qiáng)度，但摻量必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定，計(jì)量以水泥用量為依據(jù)，一般不超過(guò)水泥用量的 5%，少摻既無(wú)效果又浪費(fèi)，多摻量反而會(huì)降低強(qiáng)度，另外增加含氣量。混凝土中加入4% ～6% 的含氣量，可以截?cái)酀B水通道，使孔隙互相封閉形成連貫毛細(xì)孔，從而提高混凝土內(nèi)密實(shí)性和耐久性。 3、儲(chǔ)熱法 主要適用于氣溫≥-15℃且結(jié)構(gòu)較厚大的現(xiàn)澆混凝土工程對(duì)原材料砂石和水進(jìn)行加熱，使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆筑完成后．還儲(chǔ)備有相當(dāng)?shù)臒崃?，以使水化放熱加快，并加?qiáng)對(duì)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(yīng)是結(jié)構(gòu)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。