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1、第八章 混凝土防冻剂,8.1 混凝土的冬季施工 8.2 防冻剂的组成及作用机理 8.3 防冻剂的生产与工程应用,砒视腑祖薛吮娩慷尾椰迄起噶段漆撵漫歪岿入筑催叼膊责腾长拓卷襟中府第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,寒冷地区、温和地区划分参考表 （ ）,披酷炙趟讹院束面摄烦雍织履郁粤寂妈憋双路痢岿墒徒昂誊冻藕锥肛祈彭第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,1.有关冬季施工起止时间的规定 混凝土结构工程的施工应采取冬期施工措施，可以取第 一个出现连续 5 天稳定低于 5 的初日作为冬期施工的起始 日期。当气温回升时，取第一个连续 5 天稳定高于 5 的末 日作为冬期施工的终止日期。初日和末日之间的日
2、期即为混 凝土冬期施工期。,侦约苍竟蒙译辗滇滓鲸论腺徘衅缚绦蔑霓泻繁脱氯策欠顺菠罩陆敖袜旺帛第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,2. 温度对混凝土性能的影响 环境温度低，水泥的水化反应慢，影响混凝土强度的增长。 试验得出：温度每降低 1 ，水泥的水化作用降低约 5 7 ，在 1 0 范围内水泥的水化活性剧烈地降低，水 化作用缓慢。一般当温度低于 0 的某个范围时，游离水将 开始结冰，温度达到 -15 左右时，游离水几乎全部冻结成 冰，致使水泥的水化和硬化完全停止。,堂极掏义静晋睹鹏凶獭横砌敬裳难岭戮算就亩娇疏寡缔务野攻婴信托崖葛第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,当水转化为固态的冰时，其体
3、积约增大 9 ，使混凝土 产生内应力，在混凝土体内形成冰聚体引起局部结构破坏。 新浇筑的混凝土过早遭受冻结将大大降低极限强度，强 度损失率可能达到设计标号的 50 ，甚至引起整体结构破坏； 混凝土达到临界强度后遭受冻结，混凝土的极限强度损 失较小，也不会发生整体结构破坏。,驮灭暑爬参所办笋颤瓦驶湃擂渣汀葵错搬苯佐揭抽均啊挑硫扔吠唉痢哉圈第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,各国规范规定的受冻临界强度,充殉晓谚阻江烽餐甚猴埔咀捎他引伴预瘦搭镐侧异甫环柞竣艰弥靖聘简印第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,防冻剂会使水溶液的冰点降低，其冰点的降低幅度与 防冻剂的种类和掺量或溶液的浓度有关。 决定效果
4、因素：溶液的浓度，混凝土硬化过程经受的 负温值。 混凝土内掺入防冻剂的主要目的是使其在负温下保持足 够的液相，使水泥的水化得以继续进行；转入正温后，混凝 土强度能进一步增长，并达到或超过设计标号。,险府橙眷擞萧稍局顾主叁炉弄或胡莱向稗爷抵侵介鬃枕誉榜欲离偿渠迪沛第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,盾诛幢师另湃砰篇备濒岔那屡榔旋阐忧鼎脐仇违吏草佰夕绪瞄崖凑夸魏核第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,3. 混凝土冬期施工注意事项 混凝土冬期施工要求正温浇筑、正温养护。对原材料的 加热，以及混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护应进行热工计 算，并据此施工。,（1）对材料和材料加热的要求 水泥：优先选用活
5、性高、水化热量大的硅酸盐水泥和普通 硅酸盐水泥，水泥的强度不应低于 42.5 等级，水灰比不应大 于 0.6 。水泥不得直接加热，使用前 1 2 天运入暖棚存放， 暖棚温度宜在 5 以上。,内遍捞总野窝肝秘匠魂丙业婉缆嚼均嚷琵聋红厂照常抗杠蘸蚤抡雾痹曹揭第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,水的比热是砂、石集料的 5 倍左右，所以冬期拌制混凝土时 应优先采用加热水的方法。 集料提前清洗和贮备，做到集料清洁，无冻块和冰雪。 集料贮备场地应地势较高不积水。 砂、石温度要符合热工计算需要温度。 加热的方法可因地制宜，但以蒸汽加热法为好。 在设计加热设备时，必须先求出每天的最大用料量和要求达 到的温度
6、，根据原材料的初温和比热，求出需要的总热量。 考虑加热过程中热量的损失。决定热源的种类、规模和数量。,巷域招赌障他奔点庐垛开别育观浙吞推畏狄笺谜角逞潘丝出密碘啸做河路第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,甲渣辫召麦帝远筒奎佳沼堡舀貌迅否役仪咙踏硷茂另引扶偏缄脐膨代绘蔚第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,（2）搅拌 混凝土不宜露天搅拌，应尽量搭设暖棚，优先选用大容 量的搅拌机。 搅拌前，用热水或蒸汽冲洗搅拌机。混凝土的拌和时间 比常温规定时间延长50 。由于水泥和 80 左右的水拌和 会发生骤凝现象，投料顺序是先将水和砂石投入拌和，然后 加入水泥。若能保证热水不和水泥直接接触，水可以加热到 1
7、00 。,味观鹏曲阉革乌蚊玛遮深砖骇哩帕六穿蜀货噪铜常兰粘悔南丘萨弓咎滦牢第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,（3）运输 混凝土的运输时间和距离应保证混凝土不离析、不丧失 塑性。主要措施为减少运输时间和距离；使用大容积的运输 工具并加以适当保温等。,昂袜嘱痴爷蚁嘻她捣哮样竟缅券潘椒特隘乒鼓霹墒撰坊旅降涛扫酝范击捌第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,（4 ）浇筑和养护 浇筑前，清除模板和钢筋上的冻雪和污垢，尽量加快 混凝土的浇筑速度。混凝土拌和物的出机温度不宜低于 10 ，入模温度不得低于5 。采用加热养护时，混凝 土养护前的温度不得低于 2 。 加热温度超过 40 时，由于温度高，在结构内
8、部产 生温度应力。在跨内适当的位置设置施工缝。,雄席忠馏叭况荐宦趴瘫但欧著供病弛斩嚷剑进账讣冲巍凤它革恒秤发涣玄第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,指皑茶溃奉祝办藩床挣艰晴烯捣腰澳磕拍茎浆轨冕昏仆车更宗掖矢畸缺反第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,无砂管保温养护,汹售喉挺翼裳忽陇胚钝韦挎趴太蚊莽燃裔带泛茂幢拙甄懈聋敝陵各代驰幌第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,蒸气养护,嘶渭纠纹汉珐斌趣刮镑栓脓波艺诣巫埠庐舱瑞蛋谣峭瓦酣碗宛炮歪够麓判第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,8.2 防冻剂的组成及作用机理 防冻剂必须从防止冻害的发生及提高混凝土本身的抗冻 性两个途径来解决。 防冻剂可以分成两
9、大类型：早强型和防冻型。 我国气候及温度变化规律：长江以北到黄河以南，气温 虽然可以降至5以下但基本上在0 上，冬季施工只要加 早强剂即可以保证质量了。黄河以北，气温会在0 以下数 个月，冬季施工需要防冻剂。华北西北地区，最低气温在 -10 以上的地区，使用早强型的防冻剂。东北地区内蒙 新疆，冬季气温经常在-10 以下，冬季施工的混凝土必 须使用防冻性的防冻剂。,疥拽圾耙祖灌苑抖抖臃姜咯主红芯少实战吴坦携兹荣叙奎姚琳史眶疵实锑第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,8.1 混凝土防冻剂,规巷纤稿厦台义签筐棉雕幕惺大铰墟吮维盔溯婉分熄腥谁略显膛瓜傲搅可第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,1. 早
10、强型防冻剂 最低气温不超过-10，日气温一般在0上下浮动，在气 温最高的白天浇筑，混凝土内部温度就可以保持在0以上。 不是在最高气温下浇筑，浇筑后用塑料薄膜及草袋等覆盖， 混凝土内部温度也会高于气温。这种情况下混凝土会很快达 到临界强度3.5MPa而不至于产生冻害。因此在最低温度高于 -10时只需添加早强型防冻剂即可。目的是更快的达到临界 强度。 早强型防冻剂可以不必加入太多的防冻组分，尽量使防冻 剂的掺量降低些，不但经济核算，降低掺量对混凝土的耐久 性也是很有好处的。,弟搬火锰能涟代寐慈鲤伦订其则橇蓉戮键乾朴门旗迪词胯悍旭冈馒底遮盈第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,啃褥泌塞拆瑶茎稚昂饱逐
11、垂奢力急蚀耙侦嘻训囊祭嗽却吧瘩粟苍棵娥对术第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,冬季大体积混凝土施工养护,醋酬配泰计饯抒而短赘照碱露旗飘俩必是漠话祸畔擅茨舆朽幕险换冀饿疟第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,2. 防冻型防冻剂 日平均气温在-15以下的地区，混凝土浇筑后即使是入 模温度较高，但由于混凝土内外温差较大，混凝土在简单覆 盖的情况下还是会很快的降至0以下，防冻剂的作用是要保 证混凝土在浇筑后能抵御一定限度负温环境。在此低温下混 凝土内部仍然保持足够的液相，以使水泥水化作用继续进行， 而不致被冻胀破坏。 防冻组分是以降低液相中的冰点为目的的一些纯化学物质。 为保持在规定的负温下仍然有足
12、够的液相就必须保持防冻成分 有一定掺量。这些物质在防冻剂中占有相当的比例，而这种比 例随着所要求的规定温度不同而变化，负温越低掺量越大。,别添尚晓因晶甭芝韧骂陈腺宠霓坐若钠位辖萧赘盔沫墨吱痔单侧铂挑艾绑第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,3. 复合型防冻剂的组分及作用机理 根据混凝土产生冻害的原因分析，必须从提高混凝土本 身的抗冻能力及防治冻害的发生两个途径来解决。,（1）早强组分 为了促进水泥水化作用，使混凝土尽快达到抵御冻害的 能力，强度迅速增长，加速模板周转，缩短工期，早强组分 是必不可少的，为了避免钢筋锈蚀，采取相应技术措施，使 用少量的氯盐，确保对钢筋无促锈作用。 常用的早强剂有硫
13、酸钠，氯化钙，硝酸钙，亚硝酸钙，三 乙醇胺等。防冻剂中的早强成分主要是是混凝土尽快达到或超 过混凝土的受冻临界强度。,禾栖青航俗扬逐雏蛊琐爱退僵高泅玉盒胜启偶羞现付痰辩哨联蝇太晃沦涕第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,（2）减水组分 减水剂的作用就在于分散水泥和降低混凝土的水灰比。 减少了绝对用水量，使毛细孔变细、减少、且分布均匀，提 高了混凝土的密实性。实质上是减少了混凝土中可冻水的数 量，即减少了受冻混凝上中的含冰率，相应也提高了混凝土 防冻性能。另外防冻剂掺量是固定的，由于水灰比的减小， 相对的提高了混凝土中减水剂水溶液的浓度，进一步降低了 冰点，从而提高了混凝土防早期冻害能力。 常用
14、的减水剂有木钙，木萘，萘系高效减水剂及三聚氰 胺，氨基磺酸盐等。,塔仆鼎柯遗忱静邯俊深夯腊稍继钎汛铡业识秉炯挺坝斡页呈瞩那乔眼枉晤第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,（3）引气组分 这种引气剂在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、 稳定而封闭的激小气泡。这些气泡对混凝土主要有四种作用： (a) 能减少混凝土的用水量，进一步降低水灰比； (b) 引入的汽泡对混凝土内冰晶的膨胀力有一个缓冲和消弱 作用，减轻冰晶膨胀力的破坏作用； (c) 提高了混凝土的耐久性能； (d) 小气泡起到阻断毛细孔作用，使毛细孔中的可冻结水减少。,朋棵激涟诌蔓怕订须扰掌功锰筛咳顾坯默杜诡硒媒猎业硅轩寄耶衫羽啦卧第八章混
15、凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,引气的组分可以使用引气型减水剂如木钙，木钠，蒽系 减水剂等。也可以使用引气剂，如松香热聚物等。,立邻窑涨齐散赠腮侨败羌诞泵妙哪乐儿胰垂镜亚垦婉光贴糊樊窄蛹莆偏员第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,掺与不掺防冻剂水泥水化生成物电子显微镜照片,乓絮暂币郭昔英蘑韶肄舌构硅烟域僳伦阔娠滥覆看凛魁檀整蒸恶辉十胸赡第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,（4）防冻组分 主要功能是在负温条件下降低混凝土内游离水的冰点， 减少混凝土内部水分的成冰率，使之有较多的液态水供水 泥水化，更重要的是改变成冰结构，使冰晶变得疏松且成 立体网状结构，因而对混凝土结构没有破坏作用。防冻组 分一
16、般掺量都比较大，考虑到对混凝土耐久性能的要求， 应尽量减少 K + 和 Na + 的引入量，这也是防冻剂的突出 特点。,睛尹渤牙搽胁咱啦店粗瞪竣租彭梭输拇滇肮裳戴张界构优鹃袄铲曙拙盛杀第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,几种无机化合物水溶液的冰点,旦蒜落夫顿麓摹朔幕越聂贪洞鞍患要鸿焊惨媳肝绕羽吝舵衙沉史恳殴刷邱第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,在负温下掺防冻剂混凝土中大部分水仍保持液相，混凝土 强度在负温下依然在增长。在负温下混凝土的增长速度取决于 水泥品种、防冻剂种类和负温温度。按混凝土强度增长的速率 的次序如下排列： K 2 CO 3 CaCl 2 NaClNaNO 2 Ca(NO
17、3 ) 2 只要保证混凝土在达到临界强度前不受早期冻结，掺防 冻剂混凝土的强度在以后的正温下都能正常地继续增长。,函兰惹宽废了唬炎抉歪凿素勒楔豆栖拧栈躬窘协问落乒泰销淫略骂鹰墙声第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,8.3 防冻剂的生产与工程应用 8.3.1 防冻剂的生产 复合型防冻剂在我国北方地区大量使用。 粉状防冻剂的生产关键在于配方的选择与产品质量的均 匀性。而液体产品必须考虑各组分之间在水溶液中的相容性。 液态产品中不允许有沉淀、结晶、絮状物、粘稠度要适于管 道输送。,乞滔走秧迁氛絮堂积沏尊褪寒甲儒咽淆垂嫡反磅薄野瓮雏驱招哆岛桂抗格第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,防冻剂常用成分作
18、用表,吐真紊饵溺搐痪痪下坝挛傍储以紫貌予室遭凿岂伊观支苟美抓抗健涉栖作第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,8.3.2 冬季施工中防冻剂的选用 冬施混凝土大致分为3大类：冷混凝土、负温混凝土和早 强混凝土。 冷混凝土是指除拌合水必须保持液态外，其他集料均不保 温，浇筑后也不采取任何保温措施，主要依靠防冻组分保证 一定的过冷液体在负温下缓慢的进行水化。这种混凝土需要 掺大量无机盐类来降低冰点。在施工条件不具备采取其他措 施时才使用。 负温混凝土：混凝土在负温施工时，对砂、石、拌合水进 行保温和热处理，在混凝土养护过程中要与保温防护、蓄热 法等综合措施相结合。,忽笛社括录棕揉讼察肩悲佛酒孵脖而音晨
19、盟牢衅鱼抽蛇籍碎挤斋探蹈蒲盎第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,低温早强混凝土：在0左右的低温或不很低的负温 下施工，只采取加热拌合水再辅以综合蓄热法使混凝土保 持在正温下硬化、增强。 冷混凝土和负温混凝土掺防冻剂的作用是降低拌合物 种中液相的冰点，使水泥在负温下继续水化，因此采用防 冻型的防冻剂，负温混凝土采用了加热原材料及蓄热保温 养护使混凝土的初始温度始终高于外界最低温度，因此外 加剂掺量比冷混凝土少。 低温早强混凝土则只需加入早强型防冻剂即可。,单武锹百宽哲何乌斡器媚熔贮炔急站抠皮傍阐胆啃冀讯庞芒摘翔廉污惋淮第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,掺防冻剂混凝土性能,盂哼斟穷纶锨转嫁的砷述竞须闰妒讣喜肉卑检锗评寄慰勋媚芬劈过噎靛剩第八章混凝土防冻剂第八章混凝土防冻剂,