【正文】 澆筑前，清除模板和鋼筋上的凍雪和污垢，盡量加快混凝土的澆筑速度。 混凝土拌和物的出機溫度不宜低于 10 ℃ ，入模溫度不得低于 5 ℃ 。采用加熱養(yǎng)護時，混凝土養(yǎng)護前的溫度不得低于 2 ℃ 。 加熱溫度超過 40 ℃ 時，由于溫度高，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力。在跨內(nèi)適當?shù)奈恢迷O(shè)置施工縫。 Page 134 Page 135 無砂管保溫養(yǎng)護 Page 136 蒸氣養(yǎng)護 Page 137 防凍劑的組成及作用機理 防凍劑必須從防止凍害的發(fā)生及提高混凝土本身的抗凍性兩個途徑來解決。 防凍劑可以分成兩大類型：早強型和防凍型。 我國氣候及溫度變化規(guī)律：長江以北到黃河以南，氣溫雖然可以降至 5℃ 以下但基本上在 0 ℃ 上，冬季施工只要加 早強劑 即可以保證質(zhì)量了。 黃河以北，氣溫會在 0 ℃ 以下數(shù)個月，冬季施工需要 防凍劑 。 華北西北地區(qū)，最低氣溫在 10 ℃ 以上的地區(qū)，使用 早強型的防凍劑 。 東北地區(qū)內(nèi)蒙新疆，冬季氣溫經(jīng)常在 10 ℃ 以下，冬季施工的混凝土必須使用 防凍性的防凍劑 。 Page 138 1. 早強型防凍劑 最低氣溫不超過 10℃ ，日氣溫一般在 0℃ 上下浮動，在氣溫最高的白天澆筑，混凝土內(nèi)部溫度就可以保持在 0℃ 以上。 不是在最高氣溫下澆筑，澆筑后用塑料薄膜及草袋等覆蓋，混凝土內(nèi)部溫度也會高于氣溫。這種情況下混凝土?xí)芸爝_到臨界強度 而不至于產(chǎn)生凍害。 因此在最低溫度高于 10℃ 時只需添加 早強型防凍劑 即可。目的是更快的達到臨界強度。 早強型防凍劑可以不必加入太多的防凍組分，盡量使防凍劑的摻量降低些，不但經(jīng)濟核算，降低摻量對混凝土的耐久性也是很有好處的。 Page 139 Page 140 冬季大體積混凝土施工養(yǎng)護 Page 141 2. 防凍型防凍劑 日平均氣溫在 15℃ 以下的地區(qū)，混凝土澆筑后即使是入模溫度較高，但由于混凝土內(nèi)外溫差較大，混凝土在簡單覆蓋的情況下還是會很快的降至 0℃ 以下； 防凍劑的作用 是要保證混凝土在澆筑后能抵御一定限度負溫環(huán)境。在此低溫下混凝土內(nèi)部仍然保持足夠的液相，以使水泥水化作用繼續(xù)進行，而不致被凍脹破壞。 防凍組分是以降低液相中的冰點為目的的一些純化學(xué)物質(zhì)。 為保持在規(guī)定的負溫下仍然有足夠的液相就必須保持 防凍成分 有一定摻量。 這些物質(zhì)在防凍劑中占有相當?shù)谋壤@種比例隨著所要求的規(guī)定溫度不同而變化，負溫越低摻量越大。 Page 142 3. 復(fù)合型防凍劑的組分及作用機理 根據(jù)混凝土產(chǎn)生凍害的原因分析，必須從提高混凝土本身的抗凍能力及防治凍害的發(fā)生兩個途徑來解決。 （ 1）早強組分 為了促進水泥水化作用，使混凝土盡快達到抵御凍害的能力，強度迅速增長，加速模板周轉(zhuǎn)，縮短工期， 早強組分 是必不可少的，為了避免鋼筋銹蝕，采取相應(yīng)技術(shù)措施，使用少量的氯鹽，確保對鋼筋無促銹作用。 常用的早強劑有硫酸鈉，氯化鈣，硝酸鈣，亞硝酸鈣，三乙醇胺等。 防凍劑中的早強成分 主要是是混凝土盡快達到或超過混凝土的受凍臨界強度。 Page 143 （ 2）減水組分 減水劑的作用就在于分散水泥和降低混凝土的水灰比。減少了絕對用水量，使毛細孔變細、減少、且分布均勻，提高了混凝土的密實性。 實質(zhì)上 是減少了混凝土中可凍水的數(shù)量，即減少了受凍混凝上中的含冰率，相應(yīng)也提高了混凝土防凍性能。 另外防凍劑摻量是固定的，由于水灰比的減小，相對的提高了混凝土中減水劑水溶液的濃度，進一步降低了冰點，從而提高了混凝土防早期凍害能力。 常用的減水劑有木鈣，木萘，萘系高效減水劑及三聚氰胺，氨基磺酸鹽等。 Page 144 （ 3）引氣組分 這種引氣劑在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的激小氣泡。這些氣泡對混凝土主要有四種作用： (a) 能減少混凝土的用水量，進一步降低水灰比； (b) 引入的汽泡對混凝土內(nèi)冰晶的膨脹力有一個緩沖和消弱作用，減輕冰晶膨脹力的破壞作用； (c) 提高了混凝土的耐久性能； (d) 小氣泡起到阻斷毛細孔作用，使毛細孔中的可凍結(jié)水減少。 引氣的組分可以使用引氣型減水劑如木鈣，木鈉，蒽系減水劑等。也可以使用引氣劑，如松香熱聚物等。 Page 145 （ 4）防凍組分 主要功能是在負溫條件下降低混凝土內(nèi)游離水的冰點， 減少混凝土內(nèi)部水分的成冰率，使之有較多的液態(tài)水供水 泥水化，更重要的是改變成冰結(jié)構(gòu)，使冰晶變得疏松且成 立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而對混凝土結(jié)構(gòu)沒有破壞作用。 防凍組分一般摻量都比較大，考慮到對混凝土耐久性能的要求，應(yīng)盡量減少 K + 和 Na + 的引入量，這也是防凍劑的突出特點。 Page 146 在負溫下?lián)椒纼鰟┗炷林写蟛糠炙员３忠合?，混凝土強度在負溫下依然在增長。在負溫下混凝土的增長速度取決于水泥品種、防凍劑種類和負溫溫度。按混凝土強度增長的速率的次序如下排列： K 2 CO 3 CaCl 2 NaClNaNO 2 Ca(NO 3 ) 2 只要保證混凝土在達到臨界強度前不受早期凍結(jié)，摻防凍劑混凝土的強度在以后的正溫下都能正常地繼續(xù)增長。 Page 147 防凍劑的生產(chǎn)與工程應(yīng)用 防凍劑的生產(chǎn) 復(fù)合型防凍劑在我國北方地區(qū)大量使用。 粉狀防凍劑的生產(chǎn)關(guān)鍵在于配方的選擇與產(chǎn)品質(zhì)量的均 勻性。 而液體產(chǎn)品必須考慮各組分之間在水溶液中的相容性。 液態(tài)產(chǎn)品中不允許有沉淀、結(jié)晶、絮狀物、粘稠度要適于管 道輸送。 Page 148 冬季施工中防凍劑的選用 冬施混凝土大致分為 3大類：冷混凝土、負溫混凝土和早強混凝土。 冷混凝土 是指除拌合水必須保持液態(tài)外，其他集料均不保溫，澆筑后也不采取任何保溫措施，主要依靠防凍組分保證一定的過冷液體在負溫下緩慢的進行水化。 這種混凝土需要摻大量無機鹽類來降低冰點。在施工條件不具備采取其他措施時才使用。 負溫混凝土 ： 混凝土在負溫施工時，對砂、石、拌合水進行保溫和熱處理，在混凝土養(yǎng)護過程中要與保溫防護、蓄熱法等綜合措施相結(jié)合。 Page 149 低溫早強混凝土： 在 0℃ 左右的低溫或不很低的負溫 下施工，只采取加熱拌合水再輔以綜合蓄熱法使混凝土保 持在正溫下硬化、增強。 冷混凝土和負溫混凝土 摻防凍劑的作用是降低拌合物 種中液相的冰點，使水泥在負溫下繼續(xù)水化，因此采用 防 凍型的防凍劑 ； 負溫混凝土 采用了加熱原材料及蓄熱保溫養(yǎng)護使混凝土的 初始溫度始終高于外界最低溫度，因此外加劑摻量比冷混凝土少。 低溫早強混凝土則只需加入早強型防凍劑即可。 Page 150 ? (六 ) 速凝劑 ? 定丿 —— 是指能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑主要有無機鹽類和有機物類。 速凝機理 ? 生成水化鋁酸鈣而速凝；大量生成鈣礬石導(dǎo)致速凝 ? 形成水化鋁酸鈣骨架并促進 C3S水化導(dǎo)致速凝；其他作用機理 產(chǎn)品性能 ? 凝結(jié)速度快，一般終凝在 10min以內(nèi) ? 早期強度高，后期強度較基準有較多下降 ? 具有一定的收縮變形；對鋼筋無銹蝕作用 Page 151 速凝劑的效果 ? 速凝劑摻入混凝土后，能使混凝土在 5min內(nèi)初凝， 10min內(nèi)終凝，1h就可產(chǎn)生強度， 1d強度提高 2～ 3倍，但后期強度會下降， 28d強度約為丌摻時的 80％～ 90％。 ? 速凝劑主要用于礦山井巷、鐵路隧道、引水涵洞、地下工程以及噴錨支護時癿噴射混凝土戒噴射砂漿工程中。 用于噴射混凝土施工的速凝劑有 粉劑 和 液體 兩種。 ? 按化學(xué)成分可分為： ? 堿土金屬碳酸鹽和堿土金屬的氫氧化物 ? 硅酸堿 (水玻璃 ) ； 鋁酸鈉、鋁酸鉀 ? 非堿性粉末狀促凝劑；無堿液體速凝劑 Page 152 種類 主要成分 堿金屬碳酸鹽和 堿金屬的氫氧化物 堿金屬碳酸鹽和堿金屬的氫氧化物，加入 少量碳酸鋁 硅酸堿 （ 水玻璃 ） 硅酸鈉 鋁酸鈉 鋁酸鈉 非堿性粉磨狀速 凝劑 一般是鋁酸鈣 新產(chǎn)品主要是氫氧化鋁和硫酸鋁復(fù)合 無堿液體速凝劑 Page 153 速凝劑 種類 摻量 堿金屬碳酸鹽和 堿金屬的氫氧化物 %~6% 硅酸堿 （ 水玻璃 ） 10% （改性： 4%~6%） 鋁酸鈉 %~% 非堿性粉磨狀速 凝劑 6%~12% 無堿液體速凝劑 1. 3%~10% Page 154 作用機理： 鋁酸鹽型速凝劑 該速凝劑由鋁氧熟料，碳酸鹽和生石灰按一定比例配制而成的粉狀物。 水泥中摻入速凝劑后，因水泥中的石膏參加化學(xué)反應(yīng)，而先生成大量的固溶體，然后再生成鈣釩石。速凝劑各組分之間及其與石膏發(fā)生的反應(yīng)如下 : Na2CO3+CaO+H2O=CaCO3+2NaOH Na2CO3+CaSO4=CaCO3+Na2SO4 NaAlO2+2H2O=Al(OH)3+NaOH 2NaAlO2+3CaO+7H2O=3CaOAl2O36H2O+2NaOH 2NaOH+CaSO4=Na2SO4+Ca(OH)2 Page 155 反應(yīng)消耗了一部分石膏，石膏不足以與水泥中 C3A水化生成硫鋁酸鈣沉淀，石膏失去 緩凝 作用。 這樣，鋁酸三鈣 (C3A)迅速進入溶液，析出其水化物，導(dǎo)致水泥 速凝 ； 隨水泥水化的進行，先生成 C3ACa(OH) 210H 2O和 C3ACaSO 412H 2O固溶體，水化繼續(xù)進行 ,C3S水化析出 。 Ca(OH)2與 Na2SO4。重新生成石膏，石膏與一 C3A、 C4AF而生成鈣礬石。 Page 156 復(fù)合硫鋁酸鹽型速凝劑 該速凝劑由鋁氧熟料、礬泥、石灰按一定比例配制而成。其中的A12(SO4)3和水泥中的 CaSO4提供了大量的 SO2, 與液相中的 AI2OCa(OH)2等急速反應(yīng)生成微細針狀的鈣礬石和 中間產(chǎn)物次生石膏。 其反應(yīng)如下 : A12(SO4)3+3CaO+5H2O=3CaSO42H2O+2Al(OH)3 2NaAlO2+3CaO+7H2O3CaOA12O36H2O+2NaOH 3CaOA12O36H2O+3CaSO42H2O+25H2OC3A3CaSO431H2O 在水化初期溶液中的 Ca(OH) SO4 Al2O3等組分化合成生成鈣 礬石，使液相中 Ca(OH)2的濃度降低，促進了硅酸鹽組分的水解，并促 使 C3S的水化產(chǎn)物 CSH凝膠提前生成。 水泥石強度主要取決于 C3S，其次是 C2S和 C4AF，而 C3A僅在水化早 期起作用。 Page 157 液體速凝劑 液體速凝劑有有機和無機兩類。 對普通硅酸鹽水泥，加水后就引起這些礦物的溶解，并形成一種溶液，這種溶液達到飽和點就立即結(jié)晶，而礦物溶液結(jié)晶作用所形成的晶體只吸收了少量的水，因此 溶液濃度變小 ，這樣更多的礦物又從水泥粒子表面溶出。 該水化過程緩慢持續(xù)地進行，結(jié)晶物不斷地增長并生成凝聚結(jié)構(gòu)，使水泥漿變硬，其強度也開始發(fā)展。 水泥礦物熟料中的 C3A、 C4AF對混凝土的早期強度起決定性作用，而 C2S、 C3S則對后期強度起決定性作用。 一般地，液體速凝劑對沉淀在水泥粒子上的石灰和硫鋁酸鈣有溶解作用，因而使水泥與水反應(yīng)不致延緩，從而加速水泥和水的反應(yīng) 。 Page 158 它并不改變水泥與水的基本反應(yīng)，而僅使水泥與水的反應(yīng)以不受約束的速度進行。 液體速凝劑 發(fā)揮作用的基本形式就是有利于水泥中組分的溶解，加速促進其水化進程。 因此，使用液體速凝劑能得到相當高的早期強度，而且后期強度損失較小。 液體速凝劑和聚合物型的速凝劑是處于發(fā)展階段的新型速凝劑。 在復(fù)合液體速凝劑中所含的 水溶性聚合物 能顯著提高水泥