水泥混凝土施工应在高于5℃的气温条件下施工，因为混凝土强度增长主要靠水化作用。如果环境气温过低，会致使混凝土水化作用缓慢甚至停止，而且当气温降至零度以下，混凝土中所含水结冰体积膨胀，会导致混凝土结构松散破坏。因此，如果在昼夜平均气温低于5℃的环境中进行水泥混凝土施工，必须采取相应的冬季施工质量保证措施加以保护，保证混凝土强度的增长与形成。
水泥混凝土受冻类型
水泥混凝土在冰点以下受冻，一般可分为两种类型：
·水泥混凝土在受冻以前，已经达到了一定的强度标准，尽管水泥尚没完全水化，或者说没有完全达到设计强度，但混凝土已经依靠自身水化热转入正温养护，水泥灰连续水化而增加其强度，这种类型是允许受冻的，其最终强度损失一般不超过5%。在一般情况下，当达到混凝土设计强度的40%~50%，且表面强度绝对值大于10Mpa时，可不必采取防冻措施。
·水泥混凝土在达到一定强度标准之前，即已受到冰冻的侵害时，称之为混凝土的早期受冻，我们讨论的冬季施工主要就是针对这种类型。在这种情况下，新浇筑的混凝土初凝后，水泥处于缓慢的水化胶凝期间、强度缓慢的增长，水分逐渐向表层移动，由于表面温度低于冰点，水分开始结冰，冰晶逐渐聚成较大的扁平冰聚体，从而引起水分在混凝土中的重新分布。由于冰晶体积膨胀而排挤胶凝体和水泥颗粒，因而会破坏水泥水化所形成的结晶骨架。一旦气温回升，冰晶体就开始消融，将会在原来位置上留下空隙，给混凝土造成严重的物理损害，如果不及时防治，后果不堪设想。因此，在水泥混凝土冬季施工中，需要采取有效措施，想方设法避免早期受冻的情况的发生。
混凝土冻害的影响因素
混凝土设计抗冻标号偏低：决定混凝土抗冻能力的重要指标就是混凝土的抗冻标号。
材料品质对混凝土冻融破坏的影响：组成混凝土的材料品质与抗冻性决定着混凝土抵抗冻融破坏的能力，另外抗冻性要求较高的混凝土可采用加气剂提高抗冻标号。
混凝土在施工和养生阶段的主要影响因素：如配合比控制不精确、水灰比过大、人工拌和不均、振捣不密实、湿润养生措施差等等。尤其在养生初期混凝土受冻，会大大降低混凝土抵抗冻融破坏的能力。
混凝土冬季施工措施
要提高混凝土的抗冻能力，尤其应特别强调施工和养生阶段的质量控制，在施工中需要从混凝土的原材料选择、配合比设计、拌和、浇筑和养生五个环节进行考虑：
混凝土原材料的选择
选用抗冻性高的水泥：我国各种水泥抗冻性高低次序如下：硅酸盐水泥>普通硅酸盐水泥>矿渣硅酸盐水泥>火山灰或粉煤灰硅酸盐水泥。在冬季混凝土施工中，应首选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
掺入提高抗冻性效果显著的外加剂，如加气剂、减水剂、早强剂、速凝剂、防水剂、发泡剂等，各种外加剂掺量如下：（以占水泥重量百分比计）
加气剂：1/10000~1.5/10000
防冻剂：0.2%~0.5%
早强剂：氯化钙1.5%~3%
氯化钠：1%~2%
三乙醇胺：0.05%+食盐1%+亚硝酸钠1%
硅酸钠：2%+食盐1%
混凝土的配合比
配合比、水灰比、最优砂率及含气量对混凝土的抗冻性都有影响。其中影响最大的就是水灰比。因为水化反应所需水分只占水泥重量的25%~30%，但为了满足施工和易性的要求，常常将水量加大到50%~70%，甚至更大。用水量大大超过水泥水化反应的实际水量。而且是游离态存在于混凝土中，游离水越多，空隙就越多，密实度就越小，因而就会降低混凝土的抗冻能力，甚至结冰，使混凝土抹面工作难以进行。冬季进行混凝土施工时，一定要掌握好砂率，控制好水灰比，水灰比一般不宜超过0.6。
混凝土的拌和
在混凝土拌和前预先将水或粒料加热。通常是仅将水加热，因为加热水设备简单，同时水的热容量比粒料容量大，一般11kg水升高1℃所吸收的热量多4倍。拌制混凝土时，把水加热65~85℃。或者把水和石砂料一起加热到60~70℃，要保证混凝土在拌和时的温度不超过40℃，摊铺后的温度不低于10~20℃。因而，混凝土的运输距离不宜太远。防止的运输过程中降温过快，应事先将前台各种机具准备好，混凝土入模后抓紧时间振捣、整平、抹面。
这种方法使混凝土在浇筑时具备较高的温度，浇筑完成后具有一定的热量，再用保温材料覆盖，预防热量过快损失，在已经获得的热量和水泥水化热的综合作用下，混凝土的强度可以逐步增加，避免受冻破坏。
混凝土的浇筑
混凝土搅拌的均匀透彻，有利于增进混凝土强度和提高抗冻性。因此尽量采用机械搅拌，如若用人工搅拌、一定要搅拌到混凝土混合物的颜色均匀一致。在浇捣时避免过振与漏振，不允许产生分层离析泌水现象，如果出现泌水，应设法排除，以免破坏混凝土的整体结构，影响混凝土的强度、抗冻等性能。
混凝土的养生
由于冬季气温较低，水泥的水化反应迟缓，致使浇捣作业过后很长时间（一般5小时之后）才能进行最后一道抹面工作。一般早上开机浇筑混凝土，这样下午浇筑的混凝土一般到晚上零点之后才能完成抹面工作。施工时的温度已过冰点（0℃），晚上混凝土表面往往结冰，不能抹面压纹，甚至把抹面压纹的混凝土也结冰，待第二天气温回升冰融化后，混凝土表面由于冰的膨胀作用而疏松，凝固后不密实，达不到混凝土表面所要求的致密性。鉴于以上情况，为了避免混凝土表面结冰，可采取如下措施：
改变常规做法，晚间浇筑混凝土；抓紧时间进行初抹面两遍；整平后盖上保温层，待白天气温升高到0℃之上再进行最后一道抹面和压纹。
混凝土铺筑后，采用蓄热法保温养生，由于水泥的水化作用释放出的热量使混凝土集料温度上升，塑料布和草苫子覆盖路面使水化热量蓄保起来（刚浇筑抹面的混凝土塑料布放到底层，可防止草粘到混凝土上妨碍最后一遍抹面压纹），以减少路面热量的失散，使之在适宜的温度下硬化达到一定的强度时（一般在早上八点之后）就可进行最后一遍抹面压纹工作，之后再凝固一会，在晚上八点之前，最后盖上保温层。为防雨雪天气把草苫子湿透而失去保温作用，宜把苫子盖在底层，塑料布盖在上层。特别值得注意的是，因钢模板散热快，致使混凝土两侧结冰，因此，混凝土四边一定要加厚盖好，减少空气对流。
采用真空吸水工艺：可吸出多余的游离态水分，降低混凝土的水灰比，提高混凝土的强度，增强抗冻性，并能缩短混凝土的抹面工作时间；从而大大提高新浇筑混凝土的抗冻能力。
使用抗冻剂：抗冻剂的使用比例4%~5%。
根据施工具体情况选用蒸汽加热、暖棚加热或电加热等养生方法。
结语
在公路工程施工中，为确保或加快工程进度，冬季抢抓桥涵结构物施工被广泛采用。水泥混凝土是公路桥涵施工中的重要一环，采取有效措施做好水泥混凝土冬季施工质量控制，对保证桥涵工程质量和工期要求都具有相当重要的意义，所以施工前要根据实际情况对各个方面因素综合考虑，严格按照实际需要确定所要采取的冬季施工措施，以确保工程质量，有效延长桥涵结构物的使用寿命。
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