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膜結構項目混凝土基礎工程冬期施工的特點及凍害

《建筑工程冬期施工規程》（JGJ104-2011）的規定，根據當地多年氣象資料統計，當室外日平均氣溫連續5d穩定低于5℃即進入冬期施工；當室外日平均氣溫連續5d高于5℃時，解除冬期施工。

（一）冬期施工按時間劃分

冬期施工時間除執行規范的具體規定外，為方便混凝土工程施工管理在每年的11月15日～3月15日這段時間，根據不同溫度制定不同的技術調整方案，具體劃分為三個階段。

（1）初凍階段施工（0℃≤平均氣溫≤5℃）

在此階段施工時，應采用篷布或棉氈適當保溫，使混凝土內部溫度降到0℃前已達到設計混凝土強度的30%。混凝土施工前，根據天氣預報未來5天的氣溫情況適量摻加早強劑提高混凝土早期強度。

（2）嚴冬階段施工（－5℃<平均氣溫<0℃）

此階段混凝土工程施工時，應摻加防凍劑，并對澆筑后的混凝土工程采用篷布或棉氈保溫，使混凝土內部溫度降到0℃時或防凍劑規定溫度前已達到臨界強度。

（3）寒冷階段施工

當冬季大氣平均氣溫低于－5℃，個別極端最低氣溫達－10℃以下時，或突然遇到大風雨雪天氣，應停止混凝土和鋼筋工程施工。對澆筑后的混凝土應采取加熱措施，提高混凝土工程構件溫度。

（二）冬期施工特點

混凝土工程冬期施工受氣溫影響較大，具有以下特點：

（1）水泥水化直接影響混凝土強度的增長。水泥的水化速率快慢受溫度影響，溫度降低，水泥水化速率減慢，當溫度低于－2℃時，混凝土拌合物游離水結冰，水化反應停止。如何進行保溫養護，確保水泥水化時冬期混凝土工程施工的關鍵。

（2）當氣溫低于5℃時，混凝土強度增長緩慢，在5℃條件下養護28d混凝土強度僅為標養試塊28d強度的60%，混凝土凝結時間較氣溫15℃時延長3倍。因此，有效的保溫養護措施是保障混凝土工程質量的關鍵。

（3）當溫度低于0℃，尤其是溫度下降到混凝土液態水冰點（新拌混凝土液態水冰點溫度－2℃～－5℃）以下時，混凝土中國的水開始結冰，體積膨脹約9%，此時混凝土內部結構可能遭到破壞。因此，有效的保溫措施，預防混凝土凍害是至關重要的。

（4）我國屬于季風大陸性氣候，冬季除經常有寒流襲擊，氣溫驟降外，還應注意防風。風速大不僅可以加快混凝土降溫速度，還會加快水分蒸發，所以混凝土工程冬期施工要注意防風、保溫，避免混凝土養護期間失水，降溫過快，混凝土產生收縮。

（5）冬期混凝土工程施工的一些工程事故，具有滯后性、隱蔽性。如混凝土工程凍害、后期強度等多在春節才被發現，由于事故發現晚，處理難度相對較大。

（6）冬期施工技術復雜，必須周密計劃，做好施工組織和技術措施。

（三）混凝土凍害的影響

眾所周知，溫度低于0℃時，液態的水就會轉化成固態的冰，液態水是密度為1.0g/cm3，固態冰的密度為0.9g/cm3，也就是說，業態水變成固態冰的過程中體積約增大1.1倍。水泥完全水化僅需要的其重量25%左右的水，為了滿足混凝土拌合物的施工性能的需要，混凝土的用水量往往大于水泥水化所需要的用水量。混凝土拌合物中的多余自由水結冰會造成混凝土體積膨脹進而引發膨脹應力，當膨脹力大于混凝土抗拉強度時，就會產生為裂紋。

（1）新拌混凝土受凍。即混凝土澆筑以后初凝前遭受凍害，此種情況下，混凝土處于液體凍脹不會使混凝土發生嚴重惡化，冰融后立即振搗密實，加強保溫養護，混凝土后期強度不會受到影響。

（2）混凝土終凝前后受凍會對損壞混凝土內部結構，如混凝土抗壓強度、抗拉強度、與鋼筋粘結力等，應重點加以預防。混凝土終凝前后，其內部自由水較多，此時混凝土強度剛剛形成，溫度降低使混凝土內部的自由水結冰膨脹產生較多的裂紋，這種情況下，混凝土受凍試件比未受凍試件強度損失50%之多。

（3）初冬及初春季節施工，更要注意預防混凝土凍害，而且反復凍融損害更大。即晚上溫度降低，混凝土內水結冰膨脹，使內部結構產生微裂縫白天溫度升高時，冰融化成水又沿著裂紋流入混凝土內部，晚上溫度降低時，流入混凝土裂紋內部的水再次結冰膨脹，如此循環加劇混凝土的破壞，導致混凝土內部裂紋增多，最終對混凝土造成不可逆轉的破壞。

（4）混凝土到達抗凍強度后受凍，此時影響較小。通常把冬期澆筑的混凝土在受凍以前必須達到的最低強度，我國《建筑工程冬期施工規程》JGJ/T104-2011對臨界強度做出規定，采用蓄熱法、暖棚法加熱法等施工，采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥受凍強度達到設計強度的30%，采用礦渣水泥、粉煤灰水泥、復合水泥應大于設計強度的40%；當室溫不低于-15℃時，受凍臨界強度不小于4MPa。