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0前言

       根據“建筑工程冬期施工規程”(JGJ104)的規定，室外日平均氣溫連續5d穩定低于5℃即進(jìn)入冬期施工；當室外日平均氣溫連續5d穩定高于5℃時(shí)解除冬期施工。主體結構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(huì )給工程質(zhì)量造成事故。因此必須根據混凝土凍害的機理和規律，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，并在規定時(shí)間內達到足夠防凍強度的外加劑，稱(chēng)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，最終能達到與常溫養護的混凝土相同的質(zhì)量水平。主體結構冬期施工時(shí)，必須正確認識和使用防凍劑，切實(shí)保證主體結構施工質(zhì)量。

    1防凍劑的特點(diǎn)

    防凍劑按其作用方式分別具有三種特點(diǎn)：

    1）與水混合后有很低的共溶溫度具有能降低水的冰點(diǎn)而使混凝土在負溫下仍在進(jìn)行水化的作用。如亞硝酸鈉、氯化鈉?？墒且坏┮驗橛昧坎蛔慊蛘邷囟忍投够炷羶鼋Y，則仍然會(huì )造成凍害，令混凝土最終強度降低。

    2）既能降低水的冰點(diǎn)，也能使含該類(lèi)物質(zhì)的冰的晶格構造嚴重變形，因而無(wú)法形成冰脹應力而破壞水化礦物構造、使混凝土強度受損，如尿素、甲醇。用量不足時(shí)，混凝土在負溫下強度停止增長(cháng)，但轉正溫后對最終強度無(wú)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(diǎn)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(gè)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(shí)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，且使其最終能達到常溫養護的混凝土質(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(xué)物質(zhì)。

    2防凍劑的適用范圍

    1）氯鹽類(lèi)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)規范》的規定；氯鹽阻銹類(lèi)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)規范》的規定；亞硝酸鹽、硝酸鹽等無(wú)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構。

    2）有機化合物類(lèi)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）有機化合物與無(wú)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(jià)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(guò)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的冬季氣溫變化特點(diǎn)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(lèi)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(diǎn)

    1）應考慮在負溫環(huán)境中混凝土強度的增長(cháng)。

    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定：

    在日最低氣溫為-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護時(shí)，可采用早強劑或早強減水劑代替；在日最低氣溫為-10℃、-15℃、-20℃，采用上述保溫措施時(shí)，可分別采用規定溫度為-5℃、-10℃和-15℃的防凍劑。

    5）配制使用防凍劑時(shí)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(shí)應按有效固體含量計算。配制復合防凍劑溶液時(shí)，應攪拌均勻，如有結冰或沉淀等現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)生上述現象說(shuō)明配方不當，當某些組分發(fā)生交互作用，必須找到并調換該組分。

    6）氯化鈣與引氣劑或引氣減水劑復合使用時(shí)，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(shí)，生產(chǎn)時(shí)應謹慎處理最小組分，使其能均勻分散在最大組分中，粗顆粒原料必須先經(jīng)粉碎后再混合。最終應能全部通過(guò)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構工程，應根據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(shí)，防凍劑最大摻量不得大于以下規定：氯鹽類(lèi)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(shí)，應根據產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上規定的溫度、摻量及工藝要求進(jìn)行選擇，嚴禁隨意調整摻量。

    6混凝土防凍劑使用的注意事項

    1）氯鹽類(lèi)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(wú)筋混凝土工程。

    2）氯鹽阻銹類(lèi)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，但不得用于下列結構的鋼筋混凝土。

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

    3）無(wú)氯鹽類(lèi)防凍劑是用非氯鹽類(lèi)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構。

    ①硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽類(lèi)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構。②含有六價(jià)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范規定和配比單所要求材料相符，并對計量器具進(jìn)行檢查，以保證原材料計量準確，同時(shí)安排專(zhuān)人負責防凍劑的投放。摻防凍劑的混凝土攪拌時(shí)間應比平常規定要求延長(cháng)50%或按有關(guān)規范和要求執行。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混凝土的養護與拆模

    混凝土澆筑完畢后，如果是冷混凝土，則可不進(jìn)行保溫養護；如選擇綜合蓄熱法，則應根據冬期施工熱工計算的要求對混凝土進(jìn)行保溫養護和測溫，以防混凝土受凍。同時(shí)比常溫養護應至少多制作兩組同條件養護的試塊，一組用于檢驗受凍時(shí)的混凝土臨界強度；另一組用于檢驗負溫轉常溫養護28d的混凝土強度。同條件養護試塊應與混凝土結構同等條件養護。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。