1 冬季混凝土施工的原理
混凝土在完成搅拌之后能够最终形成足够的强度的根本原因是因为受到水泥水化作业的影响。水泥的水化速度除了与混凝土本身的组成原料配比有关之外,还与混凝土施工的温度有直接关系,比如混凝土施工的环境温度比较高,那么混凝土的水化速度也就非常快,相应的混凝土的强度也就逐渐增加,而当温度低于0°C 时,存在混凝土中的水分就会结冰,这时混凝土的水泥水化作业就会减慢,混凝土的强度也就会降低,直至混凝土的强度不再变化,因此在冬季混凝土施工中,水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。
2 混凝土冬季冻害的形成机理
如前所述,混凝土的强度与混凝土中的水分形态有着直接的关系,一般来说混凝土中的水分主要包括两部分:一是依附在混凝土组成材料中的表面以及毛细管中的水,这些水能够促进水泥颗粒的水化作用;二是存附于组成原料颗粒内部间隙中的水,我们称其为“游离水”,它在混凝土浇筑时发挥着和易性的作用。因此水的形态变化是混凝土冬季施工出现冻害的主要机理。当气温低至混凝土冰点温度时,混凝土中的“游离水”开始出现结冻,当气温低至4°C 时,混凝土内的水化水也开始出现结冻,进而导致混凝土的水化作业停止,而一旦混凝土内的水分出现结冻,就会增加混凝土内水分的体积,进而导致出现各种裂缝、强度以及耐久性降低的现象。