对防冻混凝土的一点认识.doc

2003年度优秀施工论文（技术总结） 对混凝土防冻外加剂的一点认识
对混凝土防冻外加剂的一点认识
【内容提要】防冻外加剂是混凝土冬季施工不可缺少的材料，本文从防冻剂发展概况分析，从而论述了冬季施工中的应用。应用中应注意：临界强度（混凝土、早期受冻）；正确选择设计温度；如何注意外加剂的掺量及施工注意事项。
【关 键 词】混凝土 防冻外加剂 应用事项
在混凝土冬季施工中，以往通常采用蒸汽法、暖棚法等，这样不仅复杂繁琐、延长工期，而且造价也很高。如在混凝土中加入防冻剂，即降低了造价，又方便了施工，尤其对黑龙江寒冷地区来讲，更显其优越性。
1.防冻外加剂的发展状况
在五十年代，最早出现的是加氯盐的冬季施工方法，简单易行，但由于掺入大量的氯盐，对钢筋混凝土中的钢筋产生了锈蚀作用，影响了工程质量。当在含有氯盐的防冻剂中加入一定量的阻锈蚀（如NaNO2、Ca（NO2）2等）后，是可以阻止氯盐对钢筋锈蚀的。对于无钢筋的砂浆，借助掺入氯盐降低冰点来进行冬季施工是一种简单有效的方法。常用的氯盐可以单掺又可以与其他外加剂混掺，但单掺NaCl混凝土强度略高于混掺的强度。随着对防冻剂的不断研究，目前已生产了多种高效防冻剂。实际冬季施工过程中，必须是多种成份复合使用。抗冻剂、早强剂、高效减水剂等多种外加剂复合使用，可以互相弥补各自的缺点和发挥各自的优势。这样才能做到使防冻剂具有抗冻、早强、阻锈、催化等综合作用。
2.外加剂在混凝土冬季施工中的应用
2.1混凝土早期受冻的“临界强度”问题
实践表明，混凝土在受冻前是否达到“临界强度”值，对于混凝土工程的质量是有很大影响的。混凝土“临界强度”就是指混凝土遭受严寒时应具有抵抗外界冻害的能力。在冬期施工的混凝土工程中，新浇筑的混凝土往往由于严寒的突袭而使其最终强度受到损失。因此，要求冬期施工的混凝土在最短时间内获得具有抵抗外界冻害的“临界强度”值。只有这样，才能保证工程质量。表1是混凝土受冻前的“临界强度”值，供实际应用中参考。
表1 混凝土受冻前的“临界强度”值
混凝土标号
混凝土受冻前强度不低于值
%
MPa
C10
50
5.75
C20
30
6.9
C30
25
8.63
C40
20
9.2
2.2正确选择设计温度
设计温度是决定外加剂品种及掺量的主要因素。对于冷混凝土，在达到“临界强度”值前，最低温度低于月平均气温时，采用室外最低气温；最低气温高于月平均气温时，采用月平均气温；对于负温混凝土，在有足够的保温防护条件下（已储热法为主的保温防护），采用施工期间的10天平均气温。
2.3通过试验确定外加剂的掺量
防冻剂在一定掺量时，有一个适用的温度范围，施工过程中如果超出这个范围，就要发生质量事故。因此，在确定防冻剂掺量时，要根据设计温度、水泥品种、混凝土的水灰比、最佳成冰率等因素，通过试验来确定。黑龙江省低温建筑研究所提出如下计算公式：
a=c（1-i）W/c·dt
a—外加剂用量（按水泥重量的%）；
c—外加剂浓度（%）；
i—计划的初始含水率
W/c—要求的水灰比
dt—对应设计温度的防冻剂溶液密度
因为我国水泥品种很多，防冻剂的使用又有适应性问题。因此，为确保工程质量，在品种选择、掺量多少等方面最好先进行混凝土试配，以获最佳效果。
2.4建议下列一些情况禁止使用防冻剂进行混凝土的冬期施工
2.4.1使用时经常受热超过60℃的结构。
2.4.2处于水位变动区的结构。
2.4.3带有外露钢筋或凸出的金属预埋件，又无专门防护措施的结构。
2.4.4预应力混凝土构件（先张法施工的）。
2.4.5与含有酸、碱和硫酸盐等杂质的侵蚀性水相接触的结构。
2.4.6距离高压电源100m以内的结构。

【参考文献】
1、公路桥涵施工技术规范.JTJ041-2000，中华人民共和国交通部，人民交通出版社，第1版第3次。
2、冯乃谦.高性能混凝土.北京.中国铁道出版社.1996
3、蒋元驹.混凝土工程病害与修补加固.海洋出版社.1999

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