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抗冻混凝土施工措施

抗冻混凝土是指结构设计要求混凝土具有长期抵抗冻融循环的

耐久性能，即满足结构设计规定的抗冻级别。

当抗冻混凝土在冬期环境下浇筑时，还必须采取冬期施工的技术

措施。抗冻混凝土无论在什么季节施工，都必须掺引气剂来达到结构

设计的抗冻级别要求，提高混凝土含气量(4%～6%)是提高混凝土抗

冻性能最有效的技术措施。应用抗冻混凝土的工程主要有：水工、港

口、桥梁及公路等。

1、抗冻等级和抗冻标号

根据标准，混凝土抗冻性能按试验方法不同，分抗冻等级和抗冻

标号。抗冻等级用符号F表示，而抗冻标号是用符号D表示，两种

方法均采用龄期28d的试件在吸水饱和后，检测其承受反复冻融循

环下的性能变化。

抗冻等级是以试件相对动弹性模量下降至不低于60%或者质量

损失率不超过5%时的最大冻融循环次数来确定;抗冻标号是以抗压

强度损失率不超过25%或者质量损失率不超过5%时的最大冻融循

环次数来确定。

常用的混凝土抗冻等级有：F50、F100、F150、F200、F250、

F300等，分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为50、100、

150、200、250和300次。

2、影响混凝土抗冻性的因素

影响混凝土抗冻性的主要因素是平均气泡间距、水胶比、含气量、

骨料和胶凝材料等。

①平均气泡间距

平均气泡间距是影响混凝土抗冻性最主要的因素，平均气泡间距

越大，则冻融过程中毛细孔中的静水压力和渗透压力越大，混凝土的

抗冻性越低;一般平均气泡间隔系数在500μm以下可获得高抗冻混

凝土。

②水胶比

水胶比越大，混凝土中可冻水的含量越多，混凝土的结冰速度越

快;气泡结构越差，平均气泡间距越大;混凝土强度越低，抵抗冻融的

能力越差。水胶比在0.45～0.85范围内变化时，不掺引气剂的混凝

土抗冻性变化不大，只有水胶比小于0.45以后，抗冻性才随水胶比

的降低而明显提高;水胶比小于0.35的混凝土，即使不掺引气剂，也

有较高的抗冻性。

③含气量

在一定范围内，含气量越多，混凝土的抗冻性越好。但含气量超

过一定范围时，混凝土的抗冻性反而降低，原因是含气量增加在降低

平均气泡间距的同时，降低了混凝土强度(混凝土含气量每增加1%抗

压强度下降3%～5%)。一般当所用的天然骨料的最大粒径为10～

40mm时，使新浇混凝土中的含气量达到4%～7%，可获得足够的

抗冻性。

④混凝土强度

当静水压力和渗透压力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土即产生

冻融破坏。因此作为表征抵抗冻融破坏能力的混凝土强度对混凝土抗

冻性也有影响。当含气量或平均气泡间距相同时，强度高的混凝土抗

冻性高于强度低的混凝土。但相对而言，强度对混凝土抗冻性的影响

程度远没有气泡结构大。

⑤骨料

当骨料吸水饱和，受冻后在骨料孔隙和骨料-水泥浆界面产生静

力压力，超过骨料或界面强度时就产生冻害。因此，影响骨料抗冻性

的主要因素是骨料吸水率和骨料尺寸。用吸水率大的骨料(如轻骨料)

配制抗冻混凝土更依赖引气剂的掺入;骨料尺寸越大，受冻后越容易

破坏，但细骨料对混凝土的抗冻性影响不大。此外，骨料的坚固性、

风化程度、粘土含量、杂质含量等对混凝土抗冻性也有影响。

⑥水泥品种和用量

水泥中随混合材掺入量的增加，混凝土的抗冻性降低，因此抗冻

混凝土用硅酸盐水泥配制要优于用其它品种的水泥。对于非引气混凝

土，水泥品种和用量对混凝土抗冻性有一定的影响，而对于引气混凝

土，这种影响不大。

⑦混合材

粉煤灰掺量在一定范围内，且强度和含气量相同的条件下，掺与

不掺粉煤灰的混凝土抗冻性基本相同。但当粉煤灰掺量超过一定范围

时，会降低混凝土的抗冻性。硅粉掺量不超过10%时，混凝土的抗

冻性有所提高，超过15%时抗冻性则会明显降低。

⑧养护

混凝土浇筑后的早期养护对混凝土结构实体强度有明显的影响。

笔者用C30泵送混凝土，成型150mm的立方体试件进行试验，从

试验结果来看，浇水养护14d的试件抗压强度平均比不浇水养护的

试件高4.4MPa28d碳化厚度少1.5～2.0mm;不浇水试件对回弹推

定强度的影响更大。充分说明养护方法对混凝土的抗冻性也有一定的

影响。因此，混凝土浇筑后应