《混凝土外加剂》第8章 混凝土防冻剂分析

开始结冰，温度达到 -15 ℃ 左右时，游离水几乎全部冻结成
冰，致使水泥的水化和硬化完全停止。
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当水转化为固态的冰时，其体积约增大 9 ％，使混凝土
产生内应力，在混凝土体内形成冰聚体引起局部结构破坏。
新浇筑的混凝土过早遭受冻结将大大降低极限强度，强 度损失率可能达到设计标号的 50 ％，甚至引起整体结构破坏；
加入水泥。若能保证热水不和水泥直接接触，水可以加热到
100 ℃ 。
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（3）运输
混凝土的运输时间和距离应保证混凝土不离析、不丧失 塑性。主要措施为减少运输时间和距离；使用大容积的运输
工具并加以适当保温等。
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（4 ）浇筑和养护 浇筑前，清除模板和钢筋上的冻雪和污垢，尽量加快 混凝土的浇筑速度。混凝土拌和物的出机温度不宜低于 10 ℃ ，入模温度不得低于5 ℃ 。采用加热养护时，混凝
凝土冬期施工期。
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2. 温度对混凝土性能的影响 环境温度低，水泥的水化反应慢，影响混凝土强度的增长。
试验得出：温度每降低 1 ℃ ，水泥的水化作用降低约 5 ％～
7 ％，在 1 ℃ ～ 0 ℃ 范围内水泥的水化活性剧烈地降低，水 化作用缓慢。一般当温度低于 0 ℃ 的某个范围时，游离水将
-10~-3
＜ 24
2~8
-25~-10
＜ 24
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1.有关冬季施工起止时间的规定 混凝土结构工程的施工应采取冬期施工措施，可以取第
一个出现连续 5 天稳定低于 5 ℃ 的初日作为冬期施工的起始
日期。当气温回升时，取第一个连续 5 天稳定高于 5 ℃ 的末 日作为冬期施工的终止日期。初日和末日之间的日期即为混
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②水的比热是砂、石集料的 5 倍左右，所以冬期拌制混凝土时
应优先采用加热水的方法。 ③集料提前清洗和贮备，做到集料清洁，无冻块和冰雪。
集料贮备场地应地势较高不积水。
④砂、石温度要符合热工计算需要温度。 加热的方法可因地制宜，但以蒸汽加热法为好。 ⑤在设计加热设备时，必须先求出每天的最大用料量和要求达 到的温度，根据原材料的初温和比热，求出需要的总热量。 考虑加热过程中热量的损失。决定热源的种类、规模和数量。
土养护前的温度不得低于 2 ℃ 。
加热温度超过 40 ℃ 时，由于温度高，在结构内部产 生温度应力。在跨内适当的位置设置施工缝。
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无砂管保温养护
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蒸气养护
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8.2 防冻剂的组成及作用机理
防冻剂必须从防止冻害的发生及提高混凝土本身的抗冻
性两个途径来解决。 防冻剂可以分成两大类型：早强型和防冻型。
我国气候及温度变化规律：长江以北到黄河以南，气温
虽然可以降至5℃以下但基本上在0 ℃上，冬季施工只要加 早强剂即可以保证质量了。黄河以北，气温会在0 ℃以下数 个月，冬季施工需要防冻剂。华北西北地区，最低气温在 -10 ℃以上的地区，使用早强型的防冻剂。东北地区内蒙 新疆，冬季气温经常在-10 ℃以下，冬季施工的混凝土必 须使用防冻性的防冻剂。
温和区 温和地区 温冷区
15~19
3~8
24~30
12.5~15
-3~3
24~30
江苏、河南、皖中北、 鲁中南、关中、山西、 冀南
河北、山东、山西、 陕西、甘肃、宁夏、 新疆等部分地区 冀北、晋北、陕北、 宁夏、甘北、新疆、 内蒙古、黑龙江、吉 林、辽宁
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寒冷区 寒冷地区 严寒区
8~12.5
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8.1 混凝土防冻剂
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（2）搅拌 混凝土不宜露天搅拌，应尽量搭设暖棚，优先选用大容 量的搅拌机。 搅拌前，用热水或蒸汽冲洗搅拌机。混凝土的拌和时间 比常温规定时间延长50 ％。由于水泥和 80 ℃ 左右的水拌和 会发生骤凝现象，投料顺序是先将水和砂石投入拌和，然后
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防冻剂会使水溶液的冰点降低，其冰点的降低幅度与 防冻剂的种类和掺量或溶液的浓度有关。
决定效果因素：溶液的浓度，混凝土硬化过程经受的
负温值。 混凝土内掺入防冻剂的主要目的是使其在负温下保持足 够的液相，使水泥的水化得以继续进行；转入正温后，混凝 土强度能进一步增长，并达到或超过设计标号。
第八章 混凝土防冻剂
8.1 混凝土的冬季施工 8.2 防冻剂的组成及作用机理 8.3 防冻剂的生产与工程应用
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寒冷地区、温和地区划分参考表 （ ℃）
分区 区别划 分标准 年平均气温 最冷月平 均气温 最高月平均 温度 典型地区 贵州、四川、桂北、 闽北、浙北、江西、 湖南、湖北、陕南、 皖南
混凝土达到临界强度后遭受冻结，混凝土的极限强度损
失较小，也不会发生整体结构破坏。
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各国规范规定的受冻临界强度
国家
瑞典 美国
临界强度MPa
2.5 ～ 4.5 3.5
丹麦
日本 芬兰 挪威 加拿大 瑞士 中国
3.5
6 4 ～ 8.5 4 ～ 8.5 7 ～ 10.5 14.5 3.5
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3. 混凝土冬期施工注意事项
混凝土冬期施工要求正温浇筑、正温养护。对原材料的
加热，以及混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护应进行热工计 算，并据此施工。
（1）对材料和材料加热的要求 ①水泥：优先选用活性高、水化热量大的硅酸盐水泥和普通 硅酸盐水泥，水泥的强度不应低于 42.5 等级，水灰比不应大 于 0.6 。水泥不得直接加热，使用前 1 ～ 2 天运入暖棚存放， 暖棚温度宜在 5 ℃ 以上。