1、混凝土防凍機理
水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外，受溫度影響很大,。當(dāng)溫度升高時,，水化作用加快，強度增長也較快,；當(dāng)溫度降低到0℃時,，水泥水化作用減慢甚至停止，強度增長變慢至停止,，直至水化作用停止,，強度不再增長；水變成冰后,，體積增大約9%,，產(chǎn)生較大的膨脹應(yīng)力。該膨脹力值常常大于水泥石內(nèi)部形成的初期強度值,，破環(huán)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu),，增加孔隙率，使得混凝土強度大幅度降低,，表現(xiàn)為混凝土的凍損,。
在一般情況下，混凝土早期允許受凍的臨界強度不得低于4MPa,，氣溫越低,，該數(shù)值越大。因此,，提高混凝土的早期強度是保證混凝土避免受凍的重要渠道,。加入防凍外加劑是使水的冰點下降，促使混凝土在負(fù)溫下硬化一段時間,，使混凝土強度持續(xù)增長至受凍臨界強度之上,。
2、防凍措施及控制要點
1.原材料的保溫和預(yù)熱
1.1水泥的使用
冬期施工時水泥儲存量不宜太多,，在保證生產(chǎn)連續(xù)的情況下,，盡量減少庫存?？蓽p少存放倉位,，盡量集中存放在某倉。新進(jìn)的散裝水泥相對溫度較高,，使用時可提高混凝土的初始溫度,。
1.2攪拌用水預(yù)加熱
提高攪拌用水的溫度是防止混凝土受凍的重要手段。冬期生產(chǎn)時,，建議安裝與生產(chǎn)量相適應(yīng)的供熱鍋爐,，將攪拌用水預(yù)先加熱,，讓混凝土出機溫度不低于10℃，提高水泥的早期水化速度,，提高混凝土的早期強度,。
1.3砂石的儲備保溫
應(yīng)盡量減少已儲存砂石物料的熱量損失。露天砂堆表面盡可能蓋上一層草墊或毛氈,，降低砂子的受凍程度,。若砂堆外層凍殼已形成，使用物料時,，應(yīng)去除凍殼,，盡量避免結(jié)凍的砂塊進(jìn)入攪拌機。封閉料棚內(nèi)存放物料時,，要確保料棚的密閉性,，防止冷空氣的流入。在條件允許時,，可在料棚的用料端生火,，提高物料入機溫度。

2,、原材料質(zhì)量控制

使用優(yōu)質(zhì)的原材料是混凝土防凍的重要環(huán)節(jié),，應(yīng)使用含水量低的各種原材料，要嚴(yán)格控制砂,、石料的風(fēng)化程度,，嚴(yán)格檢測防凍劑中有效成分含量，防止原材料質(zhì)量問題造成的混凝土防凍效果折減,。

3,、生產(chǎn)配比要求
3.1膠凝材料
水泥水化受溫度影響很大，而摻合料的水化要同時受到水泥水化產(chǎn)物量和溫度的雙重影響,，溫度效應(yīng)更大,。混凝土的早期強度盡快增長至臨界強度,，應(yīng)適當(dāng)提高水泥用量,，降低摻合材用量。水泥用量增大,，可提高混凝土的早期強度,，同時，水化熱的增加也會延緩混凝土自身的溫度降低速率,。此外,，配置混凝土?xí)r，還要結(jié)合施工部位和工地的混凝土保暖措施,。
3.2用水量控制
通過大量試驗證明,，當(dāng)總用水量降低到170kg以下時，混凝土的抗凍性有明顯提高,。這說明,，降低混凝土中水膠比，混凝土液相離子濃度提高,，冰點下降,，混凝土的受凍機率降低，因此,，配制混凝土?xí)r應(yīng)盡量降低水膠比,。建議非泵送混凝土也適當(dāng)摻加減水劑，這對提高混凝土的抗凍性有重要作用,。
3.3復(fù)合防凍劑使用
使用有效的復(fù)合防凍劑,，在混凝土防凍劑中加入具有減水、早強,、防凍,、引氣組份，保證混凝土在負(fù)溫下不受凍,。復(fù)合防凍劑不但減少混凝土拌合物的用水量,，減少凍害程度，增加混凝土的密實度,，而且降低水的冰點,，使水泥在負(fù)溫下繼續(xù)水化，強度繼續(xù)增長,。
3.4攪拌時間控制

混凝土進(jìn)行攪拌時,，建議攪拌時間比夏季時延長30s左右，讓少量砂石凍塊解體,，提高混凝土的勻質(zhì)性,，減少凍塊對混凝土構(gòu)件局部結(jié)構(gòu)的不良影響。

4,、生產(chǎn)運輸與調(diào)度
為降低混凝土在嚴(yán)寒環(huán)境中的暴露時間,，提高入模溫度，應(yīng)提前做好相關(guān)工作保證運輸線路暢通,，合理調(diào)配車輛,，做到工地不壓車或輕微壓車，盡量縮短運輸環(huán)節(jié)和壓車時間,，防止混凝土本身熱量的損耗,。
5、混凝土施工與保溫養(yǎng)護(hù)的控制
5.1 嚴(yán)禁現(xiàn)場施工人員向混凝土中加水
應(yīng)安排技術(shù)員進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)管或高頻次巡查,，防止施工人員向混凝土中亂加水,，降低混凝土的抗凍性,。
5.2嚴(yán)控混凝土出機溫度和入模溫度
制定相關(guān)表格，記錄相關(guān)混凝土出機溫度和入模溫度,。測量出機溫度和入模溫度,，確保兩者符合要求?；炷恋某鰴C溫度不得低于10℃ ,，入模溫度不得低于5℃，大體積混凝土的入模溫度可以根據(jù)實際情況降低3℃左右,。
5.3混凝土澆筑,、振搗
為減少混凝土的熱量損失,應(yīng)盡量連續(xù)整體澆筑?；炷列枰謱訚仓r,，分層厚度不宜小于400mm。在被上一層混凝土覆蓋前,，已澆筑層的溫度應(yīng)滿足熱工計算要求,，且不得低于2℃。
5.4保溫,、養(yǎng)護(hù)拆模
(1)混凝土運輸,、輸送機具及甭管應(yīng)采取保溫措施。例如：混凝土運輸車罐體要穿上保暖車衣,，泵送管道要用棉被或毛氈等包裹嚴(yán)實等,。
(2)混凝土結(jié)構(gòu)表面也要采用毛氈、棉被或加膜草墊等及時做好覆蓋,。若條件允許,，施工時可在施工層下部空間生火，降低混凝土受凍風(fēng)險,。對于低強度等級的薄層結(jié)構(gòu)(如:墊層,、防水保護(hù)層等)應(yīng)特別關(guān)注，其受凍機率更大,。
(3)冬期施工的混凝土應(yīng)盡量延長養(yǎng)護(hù)時間和拆模時間,。模板和保溫層應(yīng)在混凝土達(dá)到要求強度，且混凝土表面溫度冷卻到5℃后再拆除,。對墻板等等薄壁混凝土構(gòu)件,，宜延長模板拆除時間。當(dāng)混凝土表面溫度與環(huán)境溫度之差大于20℃時,，拆模后混凝土表面立即進(jìn)行保溫覆蓋,。混凝土強度未達(dá)到受凍臨界強度和設(shè)計要求時，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),。冬期施工期間,，應(yīng)編制越冬維護(hù)方案并進(jìn)行保溫維護(hù)。
5.5受凍臨界溫度的要求
(1)當(dāng)采用蓄熱法,、暖棚法,、加熱法施工時，采用硅酸鹽水泥,、普通硅酸鹽水泥配制的混凝土,，不應(yīng)低于設(shè)計混凝土強度等級值的30%,；采用礦渣硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥,、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥,、復(fù)合硅酸鹽水泥配制的混凝土?xí)r,，不應(yīng)低于設(shè)計混凝土強度等級值的40%。
(2)當(dāng)室外最低氣溫不低于-15℃時,，采用綜合蓄熱法,、負(fù)溫養(yǎng)護(hù)施工的混凝土受凍臨界溫度不應(yīng)低于4MPa；當(dāng)室外最低氣溫不低于-15℃時,，采用負(fù)溫養(yǎng)護(hù)施工的混凝土受凍臨界溫度不應(yīng)低于5MPa,。
(3)強度等級等于或高于C50的混凝土，不應(yīng)低于設(shè)計混凝土強度等級值的30%,。對有抗凍耐久性要求的混凝土,，不應(yīng)低于設(shè)計混凝土強度等級值的70%。
3,、其它注意事項
1.重視氣象資料
密切關(guān)注天氣預(yù)報,，定時觀測室外氣溫。根據(jù)氣象信息及時制定相應(yīng)措施,。當(dāng)室外氣溫很低時,，建議停止施工。
2.落實工作務(wù)必到位
在防止混凝土受凍的一系列措施中,，能做到的盡量做的全面,，避免遺漏重點項，落實工作務(wù)必到位,。預(yù)拌混凝土企業(yè)和施工企業(yè)在分別做好自己的防凍措施的同時,，必須做好交接環(huán)節(jié)的接洽工作。
從思想上重視混凝土防凍工作,，必須全面考慮,，系統(tǒng)分析，制定因地制宜防凍措施,，從原材料進(jìn)廠檢驗,、物料的覆蓋蓄熱保溫,、生產(chǎn)過程的配比控制以及運輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)方面做好認(rèn)真落實,，不得遺漏重點控制項,，提高混凝土防凍的保證系數(shù)，確?；炷敛皇軆?。