冬期混凝土凍害機(jī)理分析

1、 專業(yè)技術(shù)文件 / Technical documentation 編號： 冬期混凝土凍害機(jī)理分析Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：_日期：_冬期混凝土凍害機(jī)理分析溫馨提示：該文件為本公司員工進(jìn)行生產(chǎn)和各項管理工作共同的技術(shù)依據(jù)，通過對具體的工作環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范、約束，以確保生產(chǎn)、管理活動的正常、有序、優(yōu)質(zhì)進(jìn)行。

2、本文檔可根據(jù)實際情況進(jìn)行修改和使用。 一、混凝土冬期施工的界定按照國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范GB50204-92第七章規(guī)定, 根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁鉁刭Y料, 室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5C 時, 混凝土工程施工即應(yīng)進(jìn)入冬期施工。我國屬于大陸性季風(fēng)型氣候, 特點是經(jīng)常受西伯利亞寒流影響, 氣溫變化較大且頻繁。但根據(jù)氣象部門對我國氣候特點研究認(rèn)為, 在秋冬氣溫變化季節(jié), 當(dāng)氣溫連續(xù)降到日平均氣溫低于5C , 并連續(xù)5d尚未高出5C 時, 則以后氣溫再回升的可能性較少。這時取連續(xù)5d氣溫穩(wěn)定低于5C 的第一天即為冬期施工的初始日。同樣, 當(dāng)氣溫回升時, 取連續(xù)5d穩(wěn)定高于5C 的末日, 即為冬

3、期施工的終止日。因此, 混凝土的冬期施工期限可定為：根據(jù)歷史的氣象資料確定, 在秋冬季節(jié), 當(dāng)氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5C 的初始日至翌年的春季氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定高于5C 的終止日即為混凝土冬期施工的具體日期。但也應(yīng)注意, 在上述期限以外, 有時由于寒流襲來, 氣溫可能暫時突然降到0C 以下, 但寒流過后又出現(xiàn)太陽天氣, 氣溫又回升, 因而在這個突然降溫期也應(yīng)注意防止混凝土遭到凍害?；炷凉こ痰亩谑┕ず统厥┕げ煌? 由于自然氣溫已降低到0C 以下, 從整個施工過程的各個環(huán)節(jié), 都要采取相應(yīng)的保溫防凍、防風(fēng)、防失水等措施。盡量給混凝土創(chuàng)造正溫養(yǎng)護(hù)環(huán)境, 使混凝土能不段凝結(jié)、硬化、增長強(qiáng)度, 以避免

4、和減少混凝土遭受凍害。二.混凝土凍害的分類在冬期混凝土工程施工過程中, 混凝土受凍按不同階段可分為以下三種類型。（一）混凝土受凍新鮮混凝土受凍指新澆筑的混凝土在終凝前遭到凍結(jié), 其主要原因是氣溫與混凝土溫度很低, 加之施工措施欠妥。這種受凍一般說來不會使混凝土產(chǎn)生惡化, 只要化凍后在終凝前立即振搗密實, 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù), 不要使混凝土重新受凍, 混凝土的性能即不會受到損害。這種情況一般在薄壁結(jié)構(gòu)、薄板、道路面層施工中能遇到。（二）混凝土早期受凍（亦稱混凝土早期凍害或早齡期受凍）混凝土早期受凍是指混凝土澆筑后, 在養(yǎng)護(hù)硬化期間受凍, 它能損害混凝土的一系列性能。這在混凝土冬期施工中經(jīng)常遇到并且是非常值

5、得注意的問題。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(fù)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, 從而使其達(dá)不到設(shè)計強(qiáng)度要求, 影響工程應(yīng)用, 降低耐久性, 甚至造成返工。評定混凝土早期凍害的主要指標(biāo)是抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度。試驗方法是采用各種凍結(jié)溫度使不同齡期硬化中的混凝土經(jīng)一次或多次凍融后, 按照普通混凝土的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法進(jìn)行。它綜合反映混凝土原料、配合比、養(yǎng)護(hù)條件等水平。評定混凝土早期凍害的重要指標(biāo)之一是早期允許受凍臨界強(qiáng)度值。（三）混凝土的凍害（亦稱混凝土的抗凍耐久性）混凝土的凍害是指已硬化了的混凝土在工程結(jié)構(gòu)使用期間受寒暑自然氣溫的

6、影響, 并長年累月遭受自然氣溫凍害凍融作用, 而導(dǎo)致各項性能逐漸降低。評定混凝土凍害的主要指標(biāo)是抗壓強(qiáng)度或動彈性模量損失值。取標(biāo)準(zhǔn)條件下硬化了28d的混凝土試件, 按混凝土抗凍耐久性標(biāo)準(zhǔn)試驗方法, 經(jīng)多次凍融后測定抗壓強(qiáng)度或動彈性模量損失值, 作為評定指標(biāo)。它反映材料及配合比水平, 用于考核結(jié)構(gòu)耐久性和使用年限, 是為設(shè)計服務(wù)的。三、混凝土凍害的機(jī)理分析混凝土受凍害有三個重要條件, 即濕度、水和混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的孔隙狀況, 這三個條件缺一不可。（1）溫度是必要的條件。當(dāng)溫度降低到0C 以下時, 促進(jìn)水相轉(zhuǎn)變而成冰, 水結(jié)冰后體積膨脹達(dá)到9%, 從而使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞。（2）水主要取決于施工

7、使用條件。施工時水灰比大, 混凝土含水量增大, 導(dǎo)致混凝土遭受凍害嚴(yán)重。（3）混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的孔隙狀態(tài)決定于混凝土配合比設(shè)計及施工水平。設(shè)計和施工不當(dāng), 會使混凝土內(nèi)部的孔隙率增大, 毛細(xì)孔直徑較粗, 自由水含量增多, 導(dǎo)致混凝土的凍害程度嚴(yán)重。混凝土是一種多孔性材料, 它在硬化中和硬化后形成大小不同的孔隙及相互連通的毛細(xì)孔通道。這些孔隙和毛細(xì)通道充滿水后, 當(dāng)溫度降低時, 對混凝土的凍害可歸納為以下幾點：1）當(dāng)溫度降低到0C 以下時, 混凝土內(nèi)部毛細(xì)孔中的自由水開始結(jié)冰, 體積膨脹。2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)冰由表面開始, 逐漸向內(nèi)部發(fā)展。表面部位水凍結(jié)后, 由于結(jié)冰而膨脹, 將內(nèi)部未凍結(jié)的部分水封閉

8、并沿毛細(xì)孔通道壓向內(nèi)部。3）隨著凍結(jié)的發(fā)展, 結(jié)冰體積越來越大, 使內(nèi)部未凍水壓力越來越高, 當(dāng)內(nèi)部增高到超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時, 就會把毛細(xì)孔脹破, 產(chǎn)生微裂紋。4）水在一定壓力下, 流入發(fā)生裂紋的裂縫內(nèi), 這時毛細(xì)孔內(nèi)部的靜水壓降低, 破壞有所緩和。爾后, 凍結(jié)再繼續(xù)向深層發(fā)展, 水壓力又繼續(xù)增大, 達(dá)到一定程度時, 則或裂紋繼續(xù)擴(kuò)展, 后產(chǎn)生新的裂紋。裂紋不斷發(fā)展增多, 使混凝土內(nèi)部發(fā)生破壞。5）當(dāng)混凝土內(nèi)部殘留有未充滿水的氣孔, 或者由于施工時摻入了引氣劑而在混凝土內(nèi)部引入大量氣孔時, 則有壓的未凍水的壓力作用下, 通過滲透或毛細(xì)微孔流入氣孔內(nèi), 使靜水壓力減小, 從而減少了混凝土內(nèi)部的裂紋, 改善和提高了混凝土的抗凍害性能。上述混凝土的凍害機(jī)理適用于已硬化了的混凝土,