一、冬季混凝土施工。
1.冬季施工起止时间规定。
混凝土结构工程的施工应采取冬季施工措施，第一个连续5天稳定低于5℃的初日可作为冬季施工的起始日期。当温度升高时，冬季施工的终止日期是连续5天稳定高于5℃的第一个末日。混凝土冬季施工期为初末期。
2.温度对混凝土性能的影响。
水泥水化反应缓慢，影响混凝土强度的生长。试验表明，每温度下降1℃，水泥的水化作用下降约5%~7%，1℃~0℃范围内水泥的水化活性大幅下降，水化作用缓慢。一般来说，当温度低于0℃时，游离水会开始结冰。当温度达到-15℃左右时，游离水几乎全部冻结成冰，导致水泥的水化和硬化完全停止。
当水转化为固态冰时，其体积约增加9%，使混凝土产生内应力，导致骨料和水泥颗粒的相对位移和内部水分迁移到负温表面，在混凝土中形成冰聚体，造成局部结构损伤。
过早冻结新浇混凝土将大大降低极限强度，强度损失率可达到设计标签的50%，甚至造成整体结构损坏；但当混凝土达到临界强度时，极限强度损失较小，整体结构不会损坏。
在混凝土混合水中加入一定量的防冻剂会降低水溶液的冰点，其冰点的降低范围与防冻剂的浓度有关。防冻剂的使用效果很大程度上取决于溶液浓度和混凝土硬化过程中的负温值。
混凝土中掺入防冻剂的主要目的是在负温下保持足够的液相，继续水泥水化；转入正温后，混凝土强度可进一步增加，达到或超过设计标签。
3.冬季混凝土施工注意事项。
冬季混凝土施工要求正温浇筑和养护。热工计算原材料的加热、混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护，并相应施工。
(1)加热材料和材料的要求。
①冬季混凝土水泥应优先考虑活性高、水化热量高的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。蒸汽维护中使用的水泥品种应定。水泥强度不得低于42.5级，水灰比不得大于0.6级。水泥不得直接加热，使用前1~2天运入温室，温室温度应在5℃以上。
②由于水的比热量约为砂石骨料的5倍，冬季混凝土应优先加热水，但加热温度应符合规定值。
③集料应提前清洗和储存，以清洁集料，无冻块和冰雪。冬季集料所有储存场所应选择地势较高、无积水的地方。
④冬季混凝土砂石温度应符合热工计算所需的温度。加热方法可因地制宜，但最好采用蒸汽加热方法。
⑤无论采用何种加热方热原材料，在设计加热设备时，必须首先根据原材料的初始温度和热比，找到所需的总热量。考虑加热过程中热量的损失。对于所需的总热量，可以决定热源的类型、规模和数量。
(2)搅拌。
混凝土不宜露天搅拌，应尽量搭设暖棚，优先选用大容量搅拌机，以减少混凝土的热损失。搅拌前，用热水或蒸汽冲洗搅拌机。混凝土的混合时间比常温规定的时间长50%。由于水泥与80℃左右的水混合会突然凝结，材料的进料顺序是先将水和砂石混合，再加入水泥。若热水不与水泥直接接触，水可加热至100℃。
(3)运输。
混凝土的运输时间和距离应保证不分离，不失塑性。主要措施是减少运输时间和距离；使用大容量运输工具并适当保温。
(4)浇筑养护。
浇筑土浇筑前，应清除模板和钢筋上的冻雪和污垢，尽量加快混凝土浇筑速度，防止。混凝土混合物的出机温度不得低于10℃，入模温度不得低于5℃。混凝土养护前的温度不得低于2℃。
整体结构加热养护时，应设置在温度应力较小的地方。当加热温度超过40℃时，由于温度高，必然会在结构内产生温度应力。因此，施工前应征求设计单位的意见，并在跨内适当位置设置施工缝。在施工缝处，水泥最终凝结后，立即用3~5个大气压的气流将水泥膜、污水和松石吹走。
二、防冻剂的组成及作用机制。
防冻剂必须通过两种方害和提高混凝土本身的抗冻性来解决。
防冻剂可分为早强型和防冻型两类。
中国的气候和温度变化规律：从长江以北到黄河以南，虽然温度可以降低到5℃以下，但基本上在0℃以上，冬季施工可以保证质量。在黄河以北，气温将在0℃以下几个月，冬季施工需要防冻剂。早强型防冻剂用于华北西北地区，最低气温在-10℃以上。东北内蒙古新疆冬季气温常低于-10℃，冬季施工的混凝土必须使用防冻剂。
混凝土防冻剂。
1.早强防冻剂。
最低气温不超过-10℃，日气温一般在0℃上下浮动，白天浇筑时，混凝土内部温度可保持在0℃以上。不要在最高温度下浇筑，浇筑后用塑料薄膜和草袋覆盖，混凝土内部温度也会高于温度。在这种情况下，混凝土将很快达到3.5MPa的临界强度，而不会产生冻害。因此，当最低温度高于-10℃时，只需添加早强防冻剂。目的是更快地达到临界强度。
早强防冻剂不需要添加太多的防冻成分，尽量减少防冻剂的掺量，不仅经济会计，而且有利于混凝土的耐久性。
2.防冻防冻剂。
在日平均气温低于-15℃的地区，即使混凝土浇筑后入模温度较高，由于混凝土内外温差较大，混凝土在简单覆盖的情况下仍会迅速降至0℃以下。防冻剂的作用是保证混凝土浇筑后能抵抗一定的负温环境。在这种低温下，混凝土内部仍然保持足够的液相，以保持水泥水化而不被冻胀破坏。
防冻成分是一些纯化学物质，旨在减少液相中的冰点。为了在规定的负温下保持足够的液相，防冻成分必须保持一定的掺量。这些物质在防冻剂中占有相当大的比例，随着规定温度的不同而变化，负温越低，掺量越大。
3.复合防冻剂的成分和作用机制。
根据对混凝土冻害原因的分析，必须通过提高混凝土本身的抗冻能力和防治冻害来解决。
(1)早强组分。
为了促进水泥水化，使混凝土尽快达到抗冻能力，快速增强强度，加速模板周转，缩短工期，早期强化成分至关重要。为避免钢筋腐蚀，采取相应的技术措施，使用少量的氯盐，确保钢筋无锈效果。
硫酸钠、氯化钙、硝酸钙、亚硝酸钙、三乙醇胺等是常用的早强剂。防冻剂中的早强成分主要是混凝土尽快达到或超过冷冻临界强度。
(2)减水成分。
减水剂的作用是分散水泥，降低混凝土的水灰比。减少绝对用水量，使毛孔变细，减少，分布均匀，提高混凝土密实度。本质上，混凝土中可冻水的数量减少，即受冻混凝土中的含冰率降低，混凝土的防冻性能也相应提高。此外，防冻剂的混合量是固定的。由于水灰比的降低，混凝土中减水剂水溶液的浓度相对增加，冰点进一步降低，提高了混凝土的早期防冻能力。
常用的减水剂有木钙、木萘、萘系大学减水剂、三聚氰胺、氨基磺酸盐等。
(3)引气组分。
水结冰时体积增加9%，严重时会导致混凝土骨料与水泥颗粒的相对位移，损坏甚至损坏混凝土结构，造成不可逆的强度损失。在混凝土搅拌过程中，该引气剂可引入大量均匀分布、稳定、封闭的小气泡。这些气泡对混凝土有四个主要作用：
(a)可降低混凝土用水量，进一步降低水灰比；
(b)引入的气泡可以缓冲和削弱混凝土中冰晶的膨胀力，减少冰晶膨胀力的破坏；
(c)提高了混凝土的耐久性；
(d)小气泡可以阻断毛细孔，减少毛细孔中的冷冻水。
当引入的气泡数量少，体积大时，一般是可见的气泡，不能发挥上述效果，但会产生一些不利影响，由于振动消除无效，一些气泡会聚合成更大的气泡，所以称气泡为有害气泡，所以使用引气原料应特别小心。
可使用木钙、木钠、δ系减水剂等引气减水剂。还可使用引气剂，如松香热聚物等。
(4)防冻成分。
主要功能是在负温条件下降低混凝土中游离水的冰点，降低混凝土中水的成冰率，使更多的液体水供水泥水化。更重要的是，它变成了冰结构，使冰晶松散，形成了三维网络结构，因此对混凝土结构没有作用。防冻成分一般掺量较大，考虑到对混凝土耐久性的要求，应尽量减少K+和Na+的引入，这也是防冻剂的突出特点。
防冻混凝土中的大部分水仍在负温下保持液相，混凝土强度仍在负温下增加。混凝土在负温下的增长速度取决于水泥品种、防冻剂类型和负温。按混凝土强度增长率的顺序排列如下：
K2CO3>CaCl2>NaCl>NaNO2>Ca(NO3)2。
只要混凝土在达到临界强度前不早冻结，混合防冻混凝土的强度就能在未来的正温下继续正常增长。
三、防冻剂的生产和工程应用。
生产防冻剂。
复合防冻剂广泛应用于中国北方。
生产粉状防冻剂的关键在于配方的选择和产品质量的均匀性。液体产品必须考虑水溶液中各组分之间的相容性。液体产品不允许沉淀、结晶、絮状物、粘度适合管道输送。
防冻剂在冬季施工中的选择。
冬施混凝土大致分为冷混凝土、负温混凝土和早强混凝土三类。
冷混凝土是指除混合水必须保持液体外，其他骨料不保温，浇筑后不采取任何保温措施，主要依靠防冻成分，确保某些过冷液在负温下缓慢水化。这种混凝土需要大量的无机盐来减少冰点。采取其他措施时，施工条件不具备。
负温混凝土：在负温施工过程中，混凝土应对砂、石、混合水进行保温和热处理，并结合保温保护、蓄热等综合措施。
低温早强混凝土：在0℃左右的低温或不太低的负温下施工，只采用加热混合水，辅以综合蓄热法，使混凝土在正温下硬化增强。
冷混凝土和负温混凝土混合防冻剂的作用是减少混合物种中液相的冰点，使水泥在负温下继续水化。因此，采用防冻防冻剂。负温混凝土采用加热原料和蓄热保温养护，使混凝土初始温度始终高于外部最低温度，因此外加剂的掺量低于冷混凝土。
低温早强混凝土只需添加早强防冻剂。
1.冬季施工起止时间规定。
混凝土结构工程的施工应采取冬季施工措施，第一个连续5天稳定低于5℃的初日可作为冬季施工的起始日期。当温度升高时，冬季施工的终止日期是连续5天稳定高于5℃的第一个末日。混凝土冬季施工期为初末期。
2.温度对混凝土性能的影响。
水泥水化反应缓慢，影响混凝土强度的生长。试验表明，每温度下降1℃，水泥的水化作用下降约5%~7%，1℃~0℃范围内水泥的水化活性大幅下降，水化作用缓慢。一般来说，当温度低于0℃时，游离水会开始结冰。当温度达到-15℃左右时，游离水几乎全部冻结成冰，导致水泥的水化和硬化完全停止。
当水转化为固态冰时，其体积约增加9%，使混凝土产生内应力，导致骨料和水泥颗粒的相对位移和内部水分迁移到负温表面，在混凝土中形成冰聚体，造成局部结构损伤。
过早冻结新浇混凝土将大大降低极限强度，强度损失率可达到设计标签的50%，甚至造成整体结构损坏；但当混凝土达到临界强度时，极限强度损失较小，整体结构不会损坏。
在混凝土混合水中加入一定量的防冻剂会降低水溶液的冰点，其冰点的降低范围与防冻剂的浓度有关。防冻剂的使用效果很大程度上取决于溶液浓度和混凝土硬化过程中的负温值。
混凝土中掺入防冻剂的主要目的是在负温下保持足够的液相，继续水泥水化；转入正温后，混凝土强度可进一步增加，达到或超过设计标签。
3.冬季混凝土施工注意事项。
冬季混凝土施工要求正温浇筑和养护。热工计算原材料的加热、混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护，并相应施工。
(1)加热材料和材料的要求。
①冬季混凝土水泥应优先考虑活性高、水化热量高的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。蒸汽维护中使用的水泥品种应定。水泥强度不得低于42.5级，水灰比不得大于0.6级。水泥不得直接加热，使用前1~2天运入温室，温室温度应在5℃以上。
②由于水的比热量约为砂石骨料的5倍，冬季混凝土应优先加热水，但加热温度应符合规定值。
③集料应提前清洗和储存，以清洁集料，无冻块和冰雪。冬季集料所有储存场所应选择地势较高、无积水的地方。
④冬季混凝土砂石温度应符合热工计算所需的温度。加热方法可因地制宜，但最好采用蒸汽加热方法。
⑤无论采用何种加热方热原材料，在设计加热设备时，必须首先根据原材料的初始温度和热比，找到所需的总热量。考虑加热过程中热量的损失。对于所需的总热量，可以决定热源的类型、规模和数量。
(2)搅拌。
混凝土不宜露天搅拌，应尽量搭设暖棚，优先选用大容量搅拌机，以减少混凝土的热损失。搅拌前，用热水或蒸汽冲洗搅拌机。混凝土的混合时间比常温规定的时间长50%。由于水泥与80℃左右的水混合会突然凝结，材料的进料顺序是先将水和砂石混合，再加入水泥。若热水不与水泥直接接触，水可加热至100℃。
(3)运输。
混凝土的运输时间和距离应保证不分离，不失塑性。主要措施是减少运输时间和距离；使用大容量运输工具并适当保温。
(4)浇筑养护。
浇筑土浇筑前，应清除模板和钢筋上的冻雪和污垢，尽量加快混凝土浇筑速度，防止。混凝土混合物的出机温度不得低于10℃，入模温度不得低于5℃。混凝土养护前的温度不得低于2℃。
整体结构加热养护时，应设置在温度应力较小的地方。当加热温度超过40℃时，由于温度高，必然会在结构内产生温度应力。因此，施工前应征求设计单位的意见，并在跨内适当位置设置施工缝。在施工缝处，水泥最终凝结后，立即用3~5个大气压的气流将水泥膜、污水和松石吹走。
二、防冻剂的组成及作用机制。
防冻剂必须通过两种方害和提高混凝土本身的抗冻性来解决。
防冻剂可分为早强型和防冻型两类。
中国的气候和温度变化规律：从长江以北到黄河以南，虽然温度可以降低到5℃以下，但基本上在0℃以上，冬季施工可以保证质量。在黄河以北，气温将在0℃以下几个月，冬季施工需要防冻剂。早强型防冻剂用于华北西北地区，最低气温在-10℃以上。东北内蒙古新疆冬季气温常低于-10℃，冬季施工的混凝土必须使用防冻剂。
混凝土防冻剂。
1.早强防冻剂。
最低气温不超过-10℃，日气温一般在0℃上下浮动，白天浇筑时，混凝土内部温度可保持在0℃以上。不要在最高温度下浇筑，浇筑后用塑料薄膜和草袋覆盖，混凝土内部温度也会高于温度。在这种情况下，混凝土将很快达到3.5MPa的临界强度，而不会产生冻害。因此，当最低温度高于-10℃时，只需添加早强防冻剂。目的是更快地达到临界强度。
早强防冻剂不需要添加太多的防冻成分，尽量减少防冻剂的掺量，不仅经济会计，而且有利于混凝土的耐久性。
2.防冻防冻剂。
在日平均气温低于-15℃的地区，即使混凝土浇筑后入模温度较高，由于混凝土内外温差较大，混凝土在简单覆盖的情况下仍会迅速降至0℃以下。防冻剂的作用是保证混凝土浇筑后能抵抗一定的负温环境。在这种低温下，混凝土内部仍然保持足够的液相，以保持水泥水化而不被冻胀破坏。
防冻成分是一些纯化学物质，旨在减少液相中的冰点。为了在规定的负温下保持足够的液相，防冻成分必须保持一定的掺量。这些物质在防冻剂中占有相当大的比例，随着规定温度的不同而变化，负温越低，掺量越大。
3.复合防冻剂的成分和作用机制。
根据对混凝土冻害原因的分析，必须通过提高混凝土本身的抗冻能力和防治冻害来解决。
(1)早强组分。
为了促进水泥水化，使混凝土尽快达到抗冻能力，快速增强强度，加速模板周转，缩短工期，早期强化成分至关重要。为避免钢筋腐蚀，采取相应的技术措施，使用少量的氯盐，确保钢筋无锈效果。
硫酸钠、氯化钙、硝酸钙、亚硝酸钙、三乙醇胺等是常用的早强剂。防冻剂中的早强成分主要是混凝土尽快达到或超过冷冻临界强度。
(2)减水成分。
减水剂的作用是分散水泥，降低混凝土的水灰比。减少绝对用水量，使毛孔变细，减少，分布均匀，提高混凝土密实度。本质上，混凝土中可冻水的数量减少，即受冻混凝土中的含冰率降低，混凝土的防冻性能也相应提高。此外，防冻剂的混合量是固定的。由于水灰比的降低，混凝土中减水剂水溶液的浓度相对增加，冰点进一步降低，提高了混凝土的早期防冻能力。
常用的减水剂有木钙、木萘、萘系大学减水剂、三聚氰胺、氨基磺酸盐等。
(3)引气组分。
水结冰时体积增加9%，严重时会导致混凝土骨料与水泥颗粒的相对位移，损坏甚至损坏混凝土结构，造成不可逆的强度损失。在混凝土搅拌过程中，该引气剂可引入大量均匀分布、稳定、封闭的小气泡。这些气泡对混凝土有四个主要作用：
(a)可降低混凝土用水量，进一步降低水灰比；
(b)引入的气泡可以缓冲和削弱混凝土中冰晶的膨胀力，减少冰晶膨胀力的破坏；
(c)提高了混凝土的耐久性；
(d)小气泡可以阻断毛细孔，减少毛细孔中的冷冻水。
当引入的气泡数量少，体积大时，一般是可见的气泡，不能发挥上述效果，但会产生一些不利影响，由于振动消除无效，一些气泡会聚合成更大的气泡，所以称气泡为有害气泡，所以使用引气原料应特别小心。
可使用木钙、木钠、δ系减水剂等引气减水剂。还可使用引气剂，如松香热聚物等。
(4)防冻成分。
主要功能是在负温条件下降低混凝土中游离水的冰点，降低混凝土中水的成冰率，使更多的液体水供水泥水化。更重要的是，它变成了冰结构，使冰晶松散，形成了三维网络结构，因此对混凝土结构没有作用。防冻成分一般掺量较大，考虑到对混凝土耐久性的要求，应尽量减少K+和Na+的引入，这也是防冻剂的突出特点。
防冻混凝土中的大部分水仍在负温下保持液相，混凝土强度仍在负温下增加。混凝土在负温下的增长速度取决于水泥品种、防冻剂类型和负温。按混凝土强度增长率的顺序排列如下：
K2CO3>CaCl2>NaCl>NaNO2>Ca(NO3)2。
只要混凝土在达到临界强度前不早冻结，混合防冻混凝土的强度就能在未来的正温下继续正常增长。
三、防冻剂的生产和工程应用。
生产防冻剂。
复合防冻剂广泛应用于中国北方。
生产粉状防冻剂的关键在于配方的选择和产品质量的均匀性。液体产品必须考虑水溶液中各组分之间的相容性。液体产品不允许沉淀、结晶、絮状物、粘度适合管道输送。
防冻剂在冬季施工中的选择。
冬施混凝土大致分为冷混凝土、负温混凝土和早强混凝土三类。
冷混凝土是指除混合水必须保持液体外，其他骨料不保温，浇筑后不采取任何保温措施，主要依靠防冻成分，确保某些过冷液在负温下缓慢水化。这种混凝土需要大量的无机盐来减少冰点。采取其他措施时，施工条件不具备。
负温混凝土：在负温施工过程中，混凝土应对砂、石、混合水进行保温和热处理，并结合保温保护、蓄热等综合措施。
低温早强混凝土：在0℃左右的低温或不太低的负温下施工，只采用加热混合水，辅以综合蓄热法，使混凝土在正温下硬化增强。
冷混凝土和负温混凝土混合防冻剂的作用是减少混合物种中液相的冰点，使水泥在负温下继续水化。因此，采用防冻防冻剂。负温混凝土采用加热原料和蓄热保温养护，使混凝土初始温度始终高于外部最低温度，因此外加剂的掺量低于冷混凝土。
低温早强混凝土只需添加早强防冻剂。
