對冬季施工中混凝土防凍劑應用的幾點見解

時間：2019-04-24

根據(jù)“建筑工程冬期施工規(guī)程”(JGJ104)的規(guī)定，室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定**5℃即進入冬期施工；當室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定**5℃時解除冬期施工。主體結(jié)構(gòu)冬期施工中如不采取有效措施或措施不當，使混凝土遭受凍害，將會給工程質(zhì)量造成事故。因此必須根據(jù)混凝土凍害的機理和規(guī)律，正確使用防凍劑，這對保證工程質(zhì)量具有十分重要的意義。

能使混凝土在負溫下硬化，并在規(guī)定時間內(nèi)達到足夠防凍強度的外加劑，稱為防凍劑。摻有防凍劑的混凝土可以在負溫下硬化而不需要加熱，較終能達到與常溫養(yǎng)護的混凝土相同的質(zhì)量水平。主體結(jié)構(gòu)冬期施工時，必須正確認識和使用防凍劑，切實保證主體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

1防凍劑的特點

防凍劑按其作用方式分別具有三種特點：

1）與水混合后有很低的共溶溫度具有能降低水的冰點而使混凝土在負溫下仍在進行水化的作用。如亞硝酸鈉、氯化鈉。可是一旦因為用量不足或者溫度太低而使混凝土凍結(jié)，則仍然會造成凍害，令混凝土較終強度降低。

2）既能降低水的冰點，也能使含該類物質(zhì)的冰的晶格構(gòu)造嚴重變形，因而無法形成冰脹應力而破壞水化礦物構(gòu)造、使混凝土強度受損，如尿素、甲醇。用量不足時，混凝土在負溫下強度停止增長，但轉(zhuǎn)正溫后對較終強度無影響。

3）雖然其水溶液有很低的共溶溫度，但卻不能使混凝土中水的冰點明顯降低，它的作用在于直接與水泥發(fā)生水化反應而加速混凝土凝結(jié)硬化，有利于混凝土強度發(fā)展，如氯化鈣、碳酸鉀。這里要注意，防凍劑和防凍組不是同一個概念。防凍劑是外加劑的一種，它由減水組分、防凍組分、引氣組分、有時還摻有早強組分等組成。其作用是使混凝土不僅在負溫下硬化，且使其較終能達到常溫養(yǎng)護的混凝土質(zhì)量水平。而防凍組分是指一種使混凝土拌合物在負溫環(huán)境下，免受凍害的化學物質(zhì)。

2防凍劑的適用范圍

1）氯鹽類防凍劑可用于混凝土工程、鋼筋混凝土工程，嚴禁用于預應力混凝土工程，并應符合GBJ50119《混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定；氯鹽阻銹類防凍劑可用于混凝土、鋼筋混凝土工程中，嚴禁用于預應力混凝土工程，并應符合GBJ50119《混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定；亞硝酸鹽、硝酸鹽等無機鹽防凍劑嚴禁用于預應力混凝土及與鍍鋅鋼材相接觸的混凝土結(jié)構(gòu)。

2）**化合物類防凍劑可用于混凝土工程、鋼筋混凝土工程及預應力混凝土工程。

3）**化合物與無機鹽復合防凍劑及復合型防凍劑可用于混凝土工程、鋼筋混凝土工程及預應力混凝土工程。

含有六價鉻鹽、亞硝酸鹽等有害成分的防凍劑，嚴禁用于飲水工程及與食品相接觸的部位，嚴禁食用。

含有硝銨、尿素等產(chǎn)生刺激性氣味的防凍劑，不得用于辦公、居住等建筑工程。

4）對水工、橋梁及有特殊抗凍融性要求的混凝土工程，應通過試驗確定防凍劑的品種及摻量。

3防凍劑的主要品種及性能

防凍劑都是由防凍組分、減水劑、引氣劑等幾種功能組分復配而成的。各組分的百分含量隨使用地區(qū)的冬季氣溫變化特點而不同，因此防凍劑的地方特色較強，但其中使用的防凍組分卻差不多。

外加劑中的防凍組分有：①亞硝酸鹽有亞硝酸鈉、亞硝酸鈣、亞硝酸鉀。②硝酸鹽有硝酸鈉、硝酸鈣。③碳酸鹽有碳酸鉀。④硫酸鹽有硫酸鈉、硫酸鈣、硫代硫酸鈉。⑤氯鹽有氯化鈉、氯化鈣。⑥氨水。

⑦尿素。⑧低碳醇有甲醇、乙醇、乙二醇、1，2丙二醇、甘油。⑨小分子量羧酸的鹽類有甲酸鈣、乙酸鈉、乙酸鈣、丙酸鈉、丙酸鈣、一水乙酸鈣。

4防凍劑應用技術(shù)要點

1）應考慮在負溫環(huán)境中混凝土強度的增長。

2）應妥善考慮防凍劑的摻量。

3）應妥善考慮復合防凍劑中其他組分的摻量。

4）防凍劑選用量應符合以下規(guī)定：

在日較低氣溫為-5℃，混凝土采用一層塑料薄膜和兩層草袋或其他代用品覆蓋養(yǎng)護時，可采用早強劑或早強減水劑代替；在日較低氣溫為-10℃、-15℃、-20℃，采用上述保溫措施時，可分別采用規(guī)定溫度為-5℃、-10℃和-15℃的防凍劑。

5）配制使用防凍劑時應注意：

配制復合防凍劑前，應掌握防凍劑各組分的有效成分、水分及不溶物的含量，配制時應按有效固體含量計算。配制復合防凍劑溶液時，應攪拌均勻，如有結(jié)冰或沉淀等現(xiàn)象應分別配制溶液并分別加入攪拌器，不能有沉淀存在，不能有懸浮物、絮凝物存在。產(chǎn)生上述現(xiàn)象說明配方不當，當某些組分發(fā)生交互作用，必須找到并調(diào)換該組分。

6）氯化鈣與引氣劑或引氣減水劑復合使用時，應先加入引氣劑或引氣減水劑，經(jīng)攪拌后，再加入氯化鈣溶液。

7）以粉劑形式供應產(chǎn)品時，生產(chǎn)時應謹慎處理較小組分，使其能均勻分散在較大組分中，粗顆粒原料必須先經(jīng)粉碎后再混合。較終應能全部通過0.63mm孔徑的篩。

8）儲存液體防凍劑的容器應有保溫或加溫設備。

5冬期施工中防凍劑使用的摻量要求

冬期施工的混凝土結(jié)構(gòu)工程，應根據(jù)混凝土防凍劑的品種，選擇混凝土防凍劑的用量。

①當采用單體防凍組分時，防凍劑較大摻量不得大于以下規(guī)定：氯鹽類摻量不得大于拌和水用量的7%；亞硝酸鈉、亞硝酸鈣、硝酸鈉、硝酸鈣摻量均不得大于水泥重量的5%；尿素的摻量不得大于水泥重量的4%；碳酸鉀摻量不得大于水泥重量的10%。

②當使用復合組分的混凝土防凍劑時，應根據(jù)產(chǎn)品說明書上規(guī)定的溫度、摻量及工藝要求進行選擇，嚴禁隨意調(diào)整摻量。

6混凝土防凍劑使用的注意事項

1）氯鹽類防凍劑：用氯鹽(氯化鈣、氯化鈉)作防凍組分的防凍劑，可用于無筋混凝土工程。

2）氯鹽阻銹類防凍劑：用氯鹽與阻銹劑(亞硝酸鈉等)作防凍組分的防凍劑可用于鋼筋混凝土工程，但不得用于下列結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土。

①相對濕度大于80%環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)，處于水位升降部位的結(jié)構(gòu)，露天結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)。②與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位的結(jié)構(gòu)，以及有外露預埋鐵件而無防護措施的結(jié)構(gòu)。③與含有酸、堿或硫酸等侵蝕介質(zhì)相接觸的結(jié)構(gòu)。④經(jīng)常處于環(huán)境溫度為60℃以上的結(jié)構(gòu)。⑤使用冷拉鋼筋或冷拔低碳鋼絲配筋的結(jié)構(gòu)。⑥給排水構(gòu)筑物薄壁結(jié)構(gòu)、中級和重級工作制吊車的吊車梁、屋架、落錘或鍛錘基礎等結(jié)構(gòu)。⑦電解車間和距高壓直流電源100m以內(nèi)的結(jié)構(gòu)。⑧靠近高壓電源，如發(fā)電站、變電所的結(jié)構(gòu)。⑨預應力混凝土結(jié)構(gòu)。⑩含有活性集料的混凝土結(jié)構(gòu)。

3）無氯鹽類防凍劑是用非氯鹽類材料作防凍組分的防凍劑，可用于鋼筋混凝土工程和預應力混凝土工程。但有以下防凍組分材料的防凍劑不得用于以下結(jié)構(gòu)。

①硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽類外加劑不得用于預應力混凝土工程，以及鍍鋅鋼材或與鋁鐵相接觸部位的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。②含有六價鉻鹽、亞硝酸鹽等有毒防凍劑，嚴禁用于飲水工程及食品接觸的部位。

7摻防凍劑混凝土的攪拌

攪拌混凝土前，應檢查后臺準備情況是否與規(guī)范規(guī)定和配比單所要求材料相符，并對計量器具進行檢查，以保證原材料計量準確，同時安排專人負責防凍劑的投放。摻防凍劑的混凝土攪拌時間應比平常規(guī)定要求延長50%或按有關規(guī)范和要求執(zhí)行。攪拌站質(zhì)檢員或試驗員應經(jīng)常檢查后臺的材料與計量情況。

8混凝土的養(yǎng)護與拆模

混凝土澆筑完畢后，如果是冷混凝土，則可不進行保溫養(yǎng)護；如選擇綜合蓄熱法，則應根據(jù)冬期施工熱工計算的要求對混凝土進行保溫養(yǎng)護和測溫，以防混凝土受凍。同時比常溫養(yǎng)護應至少多制作兩組同條件養(yǎng)護的試塊，一組用于檢驗受凍時的混凝土臨界強度；另一組用于檢驗負溫轉(zhuǎn)常溫養(yǎng)護28d的混凝土強度。同條件養(yǎng)護試塊應與混凝土結(jié)構(gòu)同等條件養(yǎng)護。在未接到項目部拆模通知單和撤除保溫通知單前，任何人不得擅白拆模和撤除保溫措施

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