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混凝土攪拌物灌溉后之所以能逐漸凝集和硬化，是因為水泥水化作用的作用。而水泥水化作用的速度除與混凝土自身組成材料和協作比有關外，首要是跟著溫度的凹凸而改動的。當溫度升高時，水化作用加速，強度添加也較快；而當溫度下降到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開端結冰，逐漸由液相（水）變為固相（水）。這時參與水泥水化作用的水減少了，因此，水化作用減慢，強度添加相應較慢。溫度繼續下降，當存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液相變為固相時，水泥水化作用底子間斷，此刻強度就不再添加。
水變成冰后，體積約增大9%，一同發作約2500千克每平方厘米的冰脹應力。這個應力值常常大于水泥石內部構成的初期強度值，使混凝土遭到不同程度的損壞（即旱期受凍損壞）而下降強度。此外，當水變成冰后，還會在骨料和鋼筋表面上發作顆粒較大的冰凌，削弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力，然后影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化后，又會在混凝土內部構成林林總總的空位，而下降混凝土的密實性及耐久性。
由此可見，在冬季混凝土施工中，水的形狀改動是影響混凝土強度添加的要害。國內外許多學者對水在混凝土中的形狀進行許多的試驗研討作用標明，新澆混凝土在凍住前有一段預養期，可以添加其內部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。試驗研討還標明，混凝土受凍前預養期愈長，強度丟掉愈小。
混凝土化凍后（即處在正常溫度條件下）繼續保護，其強度還會添加，不過添加的崎嶇大小紛歧。關于預養期長，獲得初期強度較高（如抵達R28的35%）的混凝土受凍后，后期強度幾乎沒有丟掉。而關于安全預養期短，獲得初期強度比較低的混凝土受凍后，后期強度都有不同程度的丟掉。由此可見，混凝土凍住前，要使其在正常溫度下有一段預養期，以加速水泥的水化作用，使混凝土獲得不遭受凍害的****強度，一般稱臨界強度，即可抵達預期作用。關于臨界強度，各國規矩取值不等，我國規矩為不低于規劃標號的30%，也不得低于35千克每平方厘米。
混凝土冬季施工辦法的選擇
從上述剖析可以知道，在冬季混凝土施工中，首要處理三個問題：一是怎樣判定混凝土**短的保護齡期，二是怎樣避免混凝土前期凍害，三是怎樣確保混凝土后期強度和耐久性滿意要求。在實踐工程中，要根據施工時的氣溫情況，工程結構情況（工程量、結構厚大程度與暴露情況），工期急迫程度，水泥的品種及價格，早強劑、減少劑、抗凍劑的功用及價格，保溫材料的功用及價格，熱源的條件等，來選擇合理的施工辦法。一般來說，關于同一個工程，可以有若干個不同的冬季施工方案。一個志向的方案，應當用短的工期、少施工費用，來獲得優異的工程質量，也就是工期、費用、質量最優化。現在，底子上選用以下4種辦法。
調整協作比如法
首要適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法：①選擇恰當品種的水泥是行進混凝土抗凍的重要辦法。試驗作用標明，應運用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在前期放出強度****，一般3天抗壓強度大約恰當于一般硅水泥7天的強度，作用較明顯。②盡量下降水灰比，稍增水泥用量，然后添加水化熱量，縮短抵達齡期強度的時間。③摻用引氣劑。在堅持混凝土協作比不變的情況下，參與引氣劑后生成的氣泡，相應添加了水泥漿的體積，行進攪拌物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內水結冰所發作的水壓力，行進混凝土的抗凍性。④摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝集時間，行進前期強度。運用較廣泛的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和MS?F復合早強試水劑（摻水泥用量的5%）。⑤選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。
蓄熱法
首要用于氣溫小于10℃左右，結構比較厚大的工程。做法是：對原材料（水、砂、石）進行加熱，使混凝土在攪拌、運送和灌溉往后，還貯藏有恰當的熱量，以使水泥水化放熱較快，并加強對混凝土的保溫，以確保在溫度降到0℃曾經使新澆混凝土具有滿意的抗凍才干。此法工藝簡略，施工費用不多，但要留心內部保溫，避免角部與暴露表面受凍，且要延伸保護齡期。
外部加熱法
首要用于氣溫?10℃以上，而構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。①火爐加熱。一般在較小的工地運用，辦法簡略，但室內溫度不高，比較單調，且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響質量。②蒸氣加熱。用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制，加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設備，費用較高。且熱丟掉較大，勞動條件亦不志向。③電加熱。將鋼筋作為電極，或將電熱器貼在混凝土表面，便電能變為熱能，以行進混凝土的溫度。此法簡略便當，熱丟掉較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。④紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發作器，對混凝土進行密封幅射加熱。
抗凍外加劑
在低于10℃以上的氣溫中，對混凝土攪拌物摻加一種能下降水的冰點的化學劑，使混凝土在負溫下仍處于液相情況，水化作用能繼續進行，然后使混凝土強度繼續添加。現在常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。
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