冬季施工如何避免新澆混凝土早期浸凍

在建筑施工中，由于工期等因素的限制，冬季施工往往難以避免。當環境溫度降至一定程度時，若不采取恰當措施，新澆混凝土極易出現早期浸凍現象，從而影響工程質量。那么，究竟該如何避免這一問題呢？

01混凝土的凍害本質

當新澆混凝土處于養護初期這一關鍵階段時，若遭受低溫環境導致的凍結情況，將會引發一系列復雜且對混凝土性能產生深遠影響的物理化學變化。從微觀層面來看，混凝土內部的水分在低溫作用下會發生狀態轉變，由液態逐漸轉變為固態冰。這種狀態的改變不僅僅是簡單的物理變化，更會對混凝土的整體結構和性能產生嚴重的破壞作用。

由于水在結冰過程中，其體積會出現顯著的膨脹現象，大約會膨脹 9%左右。而此時混凝土尚處于早期養護階段，其內部結構尚未完全形成足夠的強度來抵抗這種因水結冰膨脹所產生的巨大應力。當這種膨脹應力超出了混凝土初期結構所能承受的極限時，就會在混凝土內部引發微觀裂縫的產生和擴展。這些微觀裂縫會破壞混凝土內部原本連續的結構體系，使得混凝土的整體性和密實性遭到嚴重損害。

即便后續氣溫回升至正溫環境，并且對混凝土進行了一定齡期的正溫養護操作，但由于前期凍害所造成的內部微觀結構損傷已經形成，混凝土將難以恢復到原本按照正常養護條件下應達到的設計強度水平。這種早期凍害所帶來的影響是不可逆的，會長期且顯著地降低混凝土結構的承載能力、耐久性以及其他各項性能指標，對建筑工程的安全性和使用壽命構成嚴重威脅。

混凝土受凍臨界強度：

混凝土受凍臨界強度，具體而言，是指在特定的環境條件和混凝土材料組成情況下，混凝土能夠承受一定程度的低溫凍結作用，而不至于使其內部結構和各項性能指標遭受不可逆轉的損害所對應的最低強度值。

準確理解和把握混凝土的早期凍害現象以及受凍臨界強度這兩個關鍵概念，對于在冬季施工中制定科學合理的混凝土施工方案和采取有效的防護措施具有至關重要的意義，能夠為保障建筑工程的質量和安全提供堅實的理論基礎和實踐指導。

02冬季施工的基本原理

混凝土拌和物之所以能夠逐漸凝結和硬化，并最終獲得強度，主要歸因于水泥的水化作用。然而，水泥水化作用的速度，不僅與混凝土自身的組成材料及配合比有關，更會顯著受到溫度高低的影響。

當溫度升高時，水泥的水化作用會加快，混凝土強度增長也相應提速；而當溫度降低至 0℃時，混凝土中的部分水開始結冰，由液相逐漸變為固相。此時參與水泥水化作用的水量減少，水化作用減緩，強度增長自然也變得遲緩。若溫度持續下降，當混凝土中的水完全結冰，即完全由液相轉變為固相時，水泥的水化作用基本停止，混凝土強度不再增長。

水變成冰后，體積會增大約 9%，并產生高達約 2500 千克每平方厘米的膨脹應力。此應力值往往大于水泥石內部形成的初期強度值，從而會對混凝土造成不同程度的破壞（即早期受凍破壞），進而降低其強度。此外，當水變為冰后，還會在骨料和鋼筋表面形成較大的冰凌，削弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力，影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化后，又會在混凝土內部留下各類空隙，降低其密實性和耐久性。

03冬季施工的要點把控

（1）材料選擇

優先采用水化熱較大、早期強度高的硅酸鹽水泥或普通水泥，水泥強度等級不宜低于 42.5。也可根據實際情況提高一級混凝土標號。合理選用外加劑，如早強劑、防凍劑等，但需事先做好試配工作，嚴格控制凝結時間，確?；炷翉姸群湍Y時間正常，且外加劑的使用不能對混凝土的耐久性等性能產生不利影響。

（2）配合比設計

在滿足設計強度要求的基礎上，盡量降低水灰比，減少用水量，以降低混凝土的冰點，增強其抗凍性。但水灰比也不可過小，以免影響混凝土的工作性和后期強度發展。

（3）混凝土攪拌

攪拌應在搭設的暖棚內進行，優先選用大容量的攪拌機，以減少混凝土的熱量損失。水的比熱容較大，冬期施工拌制混凝土應優先采用加熱水的方法，但需注意加熱的最高溫度，以免水泥直接接觸過熱的水而產生 “假凝” 現象。

（4）混凝土出攪拌機前的溫度控制

采取措施提高混凝土中各種原材料溫度，如對骨料和砂進行堆存和加熱；加熱水拌和，實踐表明，每方混凝土中摻入總水含量 60％的熱水（熱水溫度在 50～60℃之間）拌和，可提高混凝土溫度約 15℃左右；加早強劑以加快混凝土硬化速度，同時提高早期強度，利用混凝土硬化過程中的水化熱達到蓄熱保溫的目的。

（5）混凝土運輸過程中的溫度控制

運輸車輛要做好保溫措施，如罐車周身包裹泡沫塑料保溫被；確保運輸路況良好，保持路線暢通，縮短運輸距離；合理組織施工，合理調配運輸車輛，減少轉運次數，縮短運輸時間，降低混凝土運輸、泵送過程中的溫度損失，有效保證混凝土料入倉澆筑溫度。

（6）混凝土澆筑過程中的溫度控制

提高倉內溫度，可搭設保溫棚，棚四周和頂面用油布和棉被覆蓋，棚頂架設操作平臺和通道，并在棚內放置熱源保證澆筑倉內氣溫達到正溫以上；澆筑前要對所有外側模板進行保溫處理；在混凝土收倉面上密封一層塑料薄膜，薄膜上蓋一層保溫被，以減少新澆混凝土熱氣的散失；把握澆筑時間，日平均氣溫在 - 10℃以下時停止澆筑混凝土，瞬時氣溫低于 - 10℃時，應錯開低溫時段進行澆筑。

（7）混凝土澆筑后的溫度控制

混凝土澆筑后的 2～3 天內，保溫棚不拆除，各種加溫設備不撤離，模板外側的保溫被繼續覆蓋，保持澆筑的混凝土倉內仍為正溫；拆模時間一般安排在白天進行，為防止拆模時澆筑塊的溫度與外界溫差過大，可采用將模板預先撬縫 10～15cm 的方法，適當改變混凝土邊界環境；拆模后先用塑料薄膜封閉表面，再用 5cm 厚雙層高發泡聚乙烯泡沫塑料覆蓋，每隔 2m 用木條將保溫材料壓貼固定在混凝土墻面上，將混凝土表面包成密不透風的保溫層。

（8）使用早強型外加劑

混凝土冬季施工常用的外加劑包括早強劑，可提高早期強度；引氣劑，能引入氣泡，改善和易性、抗凍性和耐久性；減水劑，可減小水灰比；防凍劑，能免凍害，獲得預期強度；阻銹劑，可減緩或阻止鋼筋及金屬預埋件的銹蝕作用。

在冬季施工中，只有嚴格把控各個環節，采取有效的措施，才能避免新澆混凝土早期浸凍，確?；炷恋氖┕べ|量和結構安全。