? 摘要：當溫度降至 0℃時，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?，這時水泥水化作用基本停止，強度也不再上升。溫度繼續(xù)下降，當混凝土中的水全部結(jié)成冰，由液相變?yōu)楣滔鄷r，體積膨脹約10%，同時產(chǎn)生側(cè)壓力。這個應(yīng)力值一般大于混凝土澆筑后內(nèi)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。在實際施工中，在根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫變化、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)場條件、供熱來源等情況，采取合適的施工方法和組織措施。一般情況下，同樣一個工程可以有多種方法和措施來保證工期和質(zhì)量，但最佳方案必須滿足工期短、造價低且質(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? 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：一強度高、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程中，往往會遇到保障春運暢通、某某慶典活動、為了下一個重點項目如期開工確保道路暢通、以及因道路在建設(shè)過程中遇到某些不確定因素導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往往會出現(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)濟的迅猛發(fā)展,社會對交通的便捷、快速要求越來越高,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將會在一定程度上保證水泥砼在冬季施工中的工程質(zhì)量。? 首先對冬季混凝土施工受凍問題分析 1、溫度與混凝土強度之間的關(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。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長也快；而當溫度降至 0℃時，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?，這時水泥水化作用基本停止，強度也不再上升。溫度繼續(xù)下降，當混凝土中的水全部結(jié)成冰，由液相變?yōu)楣滔鄷r，體積膨脹約10%，同時產(chǎn)生側(cè)壓力。這個應(yīng)力值一般大于混凝土澆筑后內(nèi)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(jié)成冰后會在骨料和鋼筋表面產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，這種冰凌會減弱水泥漿與骨料同鋼筋的粘結(jié)力，也會影響混凝土的抗壓強度。當氣溫回升冰融化后又會在混凝土內(nèi)部留下眾多的空隙和孔洞，降低混凝土的密實性和耐久性。? 2、臨界強度與預(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度，一般稱為臨界強度，即可達到預(yù)期效果。對于臨界強度，各國規(guī)定取值不等，我國規(guī)定為不低于設(shè)計強度的30%。 冬季混凝土施工中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強度增長的關(guān)鍵因素。分析國內(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，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；當混凝土經(jīng)過 24h的標準養(yǎng)護后再凍結(jié)，只有三分之二的水變成冰；當混凝土強度達到設(shè)計標準的一半以上時，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)進行?？梢缘贸鲞@樣一個結(jié)論：混凝土在澆灌后有一段養(yǎng)護期，對加速水化作用極為重要，因而應(yīng)預(yù)防早期凍害。當混凝土在受凍前只有1h的養(yǎng)護期，強度損失會超過一半；在受凍前得到6h的養(yǎng)護期，強度損失不超過五分之一。 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攤鋪現(xiàn)場連續(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)定的措施進行： 1、拌合物中應(yīng)優(yōu)選和摻加早強劑或促凝劑。 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級水泥，不宜摻粉煤灰。 3、攪拌機出料溫度不得低于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)隨時檢測氣溫、水泥、拌合水、拌合物及路面混凝土的溫度，每工班至少測定3次。 從以上淺析認識到，在冬季混凝土施工中，一般要解決和處理好以下幾個問題：一是如何確定混凝土最短最佳的養(yǎng)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(shè)計的需要。在實際施工中，在根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫變化、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)場條件、供熱來源等情況，采取合適的施工方法和組織措施。一般情況下，同樣一個工程可以有多種方法和措施來保證工期和質(zhì)量，但最佳方案必須滿足工期短、造價低且質(zhì)量有保證。 1、覆蓋法是最常見的防護方法 當夜間室外溫度不低于-5℃時一般采用覆蓋法較為常見。主要采用保溫材料進行覆蓋，一般在二級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)點主要體現(xiàn)在以下幾點：一費用低、二取材較廣、三施工簡單、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%，細度達到4900/cm2細目篩余量< 15% 的水泥。這種水泥水化熱反應(yīng)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；在滿足和易性的前提下盡量降低水灰比，實際上是減少游離水，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快；摻入早強劑和減水劑，提高早期強度，但摻量必須經(jīng)過試驗確定，計量以水泥用量為依據(jù)，一般不超過水泥用量的 5%，少摻既無效果又浪費，多摻量反而會降低強度，另外增加含氣量?；炷林屑尤?% ～6% 的含氣量，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(nèi)密實性和耐久性。 3、儲熱法 主要適用于氣溫≥-15℃且結(jié)構(gòu)較厚大的現(xiàn)澆混凝土工程對原材料砂石和水進行加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆筑完成后．還儲備有相當?shù)臒崃?，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?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，通過表面散熱損失也會少，蓄有熱量則較多。