低温对水泥混凝土质量的影响及控制措施

摘要：水泥混凝土浇筑时的混凝土温度、模板温度、大气温度、相对湿度以及风速等对混凝土的浇筑、振实、饰面及长期使用性能影响较大。低温条件对早期混凝土质量的影响不可忽视。在总结低温条件对混凝土质量影响的基础上，认为控制混凝土的浇筑温度和浇筑后数日的养护温度对混凝土的长期性能至关重要。本文主要对控制混凝土浇筑时的各种措施作了详细介绍。

        1  低温条件对混凝土性能的影响
        1.1 低温条件对混凝土早期性能的影响  经试验证明：混凝土浇筑时，如其温度越低，则其初凝时间与终凝时间均会延长，相比之下终凝时间延长的更为明显。低温条件下，混凝土坍落度一般不宜超过100mm，且尽量减少泌水并尽早凝结。在低温条件下，泌水会在混凝土表面停留很长一段时间，这会影响到饰面工序的正常进行。混凝土表面泌水未处理就进行饰面是造成的混凝土表面缺陷的一个主要原因，若在抹面过程中将表面泌水压入混凝土中，则会使表面部分的水灰比增大，造成强度、含气量和表面抗渗性的降低等问题。混凝土材料设计时应考虑到尽量减少泌水，若施工过程中出现泌水，则应在抹面之前将其清除。
        1.2 低温条件对混凝土强度的影响  低温条件会降低水泥的水化速率，从而影响混凝土的强度发展。若新拌混凝土受到冻结且温度维持在-10℃左右时，则水泥的水化和强度发展都将停止。若混凝土在凝结之后而抗拉强度尚未达到能够抵抗结冰产生的膨胀力即遭受负温影响时，则由结冰引起的混凝土胀裂将导致不可恢复的不规则裂缝和强度损失。新拌混凝土在24小时龄期内若遭受冻害，其28天龄期的抗压强度会降低50%左右，同时会引起混凝土表面剥落和耐久性的降低。
        1.3 低温条件对混凝土体积稳定性的影响  对处于低温条件下的混凝土结构，其表面温度的降低速率比内部要明显的多，从而产生较大的温度梯度和由此引起的温度应力，若混凝土的抗拉强度尚不足以抵抗该温度的应力，混凝土表面便会产生不规则的可见或不可见裂缝。这些裂缝绝大多数是不可恢复的，并且会在荷载作用下逐渐扩展，慢慢成为侵蚀性成分进入混凝土内部的通道，也正是这些裂缝的存在使得混凝土长期耐久性大大降低。
        1.4 低温条件对混凝土抗冻耐久性的影响  混凝土的抗冻耐久性与经受第一次冻融循环时该混凝土的龄期有关，但混凝土在早龄期的抗冻性与遭受多次冻融循环的成熟混凝土的抗冻性之间，不存在直线比例关系。而真正与混凝土抗冻耐久性有关的是混凝土的抗拉强度和孔隙饱水程度。混凝土在浇筑后的很短龄期内若遭受负温影响，则会由于尚未达到足够的抗拉强度且内部孔隙处于高度的饱水状态，一次冻融循环造成的性能降低是不可恢复的。 

        2  施工过程中的温度控制措施
        虽然低温条件给混凝土浇筑带来了很多负面影响，但是在我国北方一些地区，每年处于低温条件的时间很长，为了能尽量延长混凝土结构施工时间，且尽量避免新浇筑混凝土遭受冰冻的影响，可采取一些预防保护措施。         2.1 改善混凝土配合比  低温条件浇筑混凝土时，为减少冬季临时防护的时间，需要混凝土具有较高的早期强度，通过如下方法可适当提高混凝土的早期强度。①使用早强型水泥，在混凝土结构不受硫酸盐腐蚀时，可以采用C3S、C3A含量较高的水泥，因为这类水泥水化比较快，而且释放的水化热较高，利于混凝土凝结硬化和早期强度的发展。②适当提高水泥用量，一般提高60-120kg/m3，通常认为每45kg硅酸盐水泥水化产生的热量可以使混凝土温度增高5-9℃。适当降低混凝土的水灰比或采用富水泥浆的拌合物，可以缩短凝结时间和加快早期强度发展。

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