现场搅拌混凝土冬期施工常见问题解析

1 混凝土冻害的界定

　　在冬施条件下，混凝土受冻是一个科学的定义，并不是新拌混凝土一旦结冰就是遭受冻害。一般来说，掺入盐类物质的新拌混凝土，由于其液相冰点低于0 ℃，其内部的冰晶发生畸变，减缓了混凝土内部的膨胀力。盐类物质浓度不同，外界气候不同，减缓混凝土内部膨胀力的作用也会不同。一般情况下应根据外界气温高低来决定盐类物质的掺量，即防冻剂的掺量。因此，如果混凝土内部掺入适量的防冻剂，即使混凝土体内有冰晶出现，混凝土也不会遭受冻害而影响最终抗压强度；反之，如果混凝土内没有掺入任何防冻剂（盐类），在负温条件下，混凝土结冰后的膨胀力会破坏混凝土结构而影响混凝土最终抗压强度。

　　掺入防冻剂的混凝土在负温条件下的温度发展规律如表1 。

2 掺入防冻剂的混凝土在硬化后表面结霜

　　由于防冻剂由无机盐类组成，掺入防冻剂的混凝土硬化后表面可形成一层“白霜”。这些霜是混凝土液相中结晶析出的盐类物质，一般由碳酸钙、碳酸钠、硫酸钙、硫酸钠的混合物组成，气温越低则析霜越多，这是由于混凝土内液相的溶解度降低的缘故。这种析出物质对混凝土无害也不影响抹灰层与混凝土的粘结。在气温回升后，可慢慢自行消失。如果影响混凝土外观，可在第二年气温回升后用水冲洗即可消失。

3 在工地简单甄别防冻剂质量

　　由于工地条件限制，不可能对每批防冻剂都进行全面质量检验。因此许多工地就放弃了防冻剂的现场检验，造成原材料把关不严。为了保证冬施混凝土质量，应对进场的防冻剂做个简单的质量甄别，常见方法如下：

　　（1 ）将防冻剂配成浓度为1 0 % 的水溶液约100ml，将该溶液与水溶液分别装在两个容器内，放在-15 ℃的冰箱内静置2h，如果水溶液和防冻剂溶液全部结冰且防冻剂溶液冰质坚硬，则该防冻剂防冻效果较差，不可用于工程中。

　　（2 ）在上述防冻剂溶液内放入Φ 6 、1 c m 长的钢筋（钢筋事先用砂纸打磨干净，要全部露出金属银白色），放入锅内沸蒸约4 h 。然后观察钢筋表面是否有锈渍，如果有锈渍则说明该防冻剂的阻锈效果较差。应将样品送交有关检验单位做阻锈检验，合格后方能用于工程中。

　　（3 ）将防冻剂掺入混凝土内做坍落度对比试验，如果没有坍落度增加值，则该防冻剂减水效果不好，不宜用于钢筋混凝土工程中。

　　注：上述方法仅用于工地做简单甄别，防冻剂的质量复检仍应按国标送有关检验单位全面检验。

4 掺防冻剂混凝土施工过程

　　在混凝土冬期施工中，施工过程是非常重要的，在混凝土浇筑前各项工作组织的好坏，直接关系到混凝土的浇筑质量。实践证明，掺防冻剂法并非完美的施工方法，如果施工组织与混凝土质量控制不好，照样造成质量事故，甚至要返工重来，这一点须引起各级施工人员的重视。从我国的国情来看，防冻剂法最好和蓄热法结合起来应用，根据工地所处的自然气温条件、结构类型、特点、原材料、工期限制、工地能源情况和工程的经济指标综合考虑，在负温较高（- 1 5 ℃以上）的气温条件下，防冻剂法不失为一种良好的施工方法，但也必须在浇筑完混凝土后，立即采取防风措施，以防止混凝土表面失水，影响水泥水化，从而影响混凝土强度的发展。如果温度低于- 1 5 ℃以下时，一来工人操作困难，二来钢筋温度太低，对混凝土拌合物的浇筑会出现冰包裹、挂腊、撕扯等现象，严重影响混凝土质量，因此，最好采用广义综合蓄热法。

（1 ）混凝土材料的准备

　　①水泥：在严寒季节中最好采用强度等级大于4 2 . 5 的普通硅酸盐水泥或R 型水泥，在最低气温为-10℃以上可采用42.5 的矿渣水泥。进场的水泥必须持有强度及安定性报告单，工地同时将水泥取样送到国家有关检测部门检定水泥的真实强度等级；若时间有限，可采用快速推定法，如1 h 水泥强度快速推定法，一来判定该批水泥强度，二来大致判断用该批水泥配制的混凝土（f _{cu.0 ,28}）强度，从而确定混凝土配合比，以确定防冻剂的掺量。一般情况下，4 2 . 5 普通硅酸盐水泥的基本数据为f _ce,3 ≥ 22.0MPa ，最高时可达到f_ce,3 ≤ 26.6MPa；f_ce,28 ≥ 49.0MPa，最高时可达f_ce,28≥55.6MPa。

　　如果水泥出厂超过三个月时要降低强度等级使用或不用，但必须检验，按所得强度等级使用。水泥应储存在库内或散装仓内，不得露天堆放。

　　②骨料：粗、细骨料应符合相关规范的技术指标要求，检验过程中注意分级及细度模数检验，工地要存留砂细度及石子的级配曲线报告，所有粗、细集料含量均不得超过相关标准规定的泥、砂、杂质。同时，不得含有冰块、雪团。

　　防冻剂分为钠系、钙系复合类品种，其中钠盐为主的外加剂含钾钠离子多，因此，骨料中不得含有活性氧化硅的含量十分必要。工地上要求每到一批货，工地应及时取样送试验室专门化验蛋白石（查活性SiO2）等能与钾、钠离子起碱—骨料反应的活性物质。

　　粗、细骨料中不得含有有机物质，它会延缓混凝土的硬化，采用不加热的冷混凝土施工时，危险更大。

　　③水：搅拌水中不能含有延缓水泥正常凝结硬化及引起钢筋和混凝土腐蚀的离子；同时，不得含有与外加剂起反应生成沉淀物质的离子如B a 2 +等。

　　凡是能饮用的自来水及洁净的地下水，都能作为拌制防冻剂负温混凝土用水，但不得用海水拌制防冻剂。

　　④ YC － 3II 防冻剂：目前工地多采用YC － 3II型防冻剂。进场的YC － 3II 防冻剂必须按批号存放，必须向生产单位索取检测报告单、产品质量出厂报告单、合格证、使用说明书，一般报告单上均有检验防冻剂的均质性、物理性能及R7、R14 的强度指标，同时，取样送国家有关检测部门检验混凝土的抗压强度，以作验证；待两个月后，向生产工厂索取YC － 3II 防冻剂完整的检测报告，作为工地使用与混凝土质量控制存档依据之一。

（2 ）保温与防风材料

　　当天气最低气温在- 1 5 ℃以上时，可不采取保温措施，但必须采取防风措施，一般采用塑料薄膜（＞ 0.1mm）即可。

　　在气温低于- 1 5 ℃时，必须采用保温给混凝土蓄热，根据气温和施工条件进行保温， 一般应用保温毡、草袋等，视天气气温和工地条件而定。

（3 ）取暖设备

　　施工现场应备用加热设备，可对水、砂加热，如有条件制备蒸汽则更好，加热时，备有蒸汽直接或间接蒸汽养生混凝土。

参考文献

　　［1 ］混凝土外加剂应用技术规范（G B 5 0 1 1 9 - 2 0 0 3 ）

　　［2 ］混凝土外加剂匀质性试验方法（G B T 8 0 2 2 7 - 2 0 0 0 ）