混凝土受冻怎么回事

混凝土受冻是建筑工程中常见的问题，尤其在冬季施工中更为突出。这一现象主要由混凝土内自由水结冰引起，对混凝土的性能和质量产生严重影响。下面将从多个方面详细阐述混凝土受冻的原因、影响及预防措施。

1. 混凝土受冻的原因

混凝土受冻的主要原因是其内部自由水在低温下结冰。当温度降至0℃时，混凝土表面泌水结冰，而内部水仍处于液态，但低温会显著减缓水化作用。当温度继续降至-3℃时，混凝土中自由水完全结冰，水泥的水化作用停止，混凝土即受冻。

2. 混凝土受冻的模式

混凝土受冻模式包括表面受冻、内部受冻和整体受冻。表面受冻发生在混凝土表面直接接触冷空气或冰雪时；内部受冻则是混凝土内部水分在低温下结冰，导致体积膨胀，产生内部应力；整体受冻则是混凝土整体处于低温环境，水分在内部均匀结冰。

3. 混凝土受冻的影响

混凝土受冻后，强度会降低，抗压强度和耐久性都会受到影响。受冻产生的内部应力可能导致混凝土开裂、变形，严重时甚至导致结构破坏，影响工程安全。

4. 临界强度的概念

临界强度是指新拌混凝土在受冻后再恢复正温养护，强度可持续增长并达到设计强度等级95%以上时所需的初始强度。对于采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的普通混凝土，其受冻临界强度应为混凝土设计强度标准值的30%。

5. 预防措施——选用合适的水泥和配合比

选择适当的混凝土类型和配合比，可以确保混凝土在低温条件下仍具有良好的工作性能和硬化性能。例如，选用速凝水泥，使用减小水灰比等方法，都可以提高混凝土的抗冻能力。

6. 预防措施——添加外加剂

在混凝土中加入适量的防冻剂、减水剂、引气剂等外加剂，可以降低水的冰点，防止水分结冰。减水组分可以减少游离水总量，从根本上减少可冻冰的含量；引气组分则可以在混凝土中引入大量均匀分布的微气泡，减轻冻胀时的裂纹扩展。

7. 预防措施——加强养护

加强混凝土的养护是防止受冻的重要措施。例如，在浇筑混凝土后，应及时覆盖塑料薄膜并采取相应的保温措施，确保混凝土在硬化过程中不受低温影响。

8. 预防措施——合理施工

在施工过程中，应合理运用铺料方法，避免冷缝的出现；严格控制铺料厚度，确保振捣密实；在模板拆除时，也要注意避免对混凝土形成冲击荷载。

9. 预防措施——考虑盐冻破坏

在设计混凝土路面和其他道路混凝土构件时，需要考虑盐冻破坏的因素。使用含气量5.0%~5.5%的混凝土是最有效的技术措施之一。

10. 预防措施——了解防冻剂的使用温度

防冻剂的选用必须正确理解“使用温度”。任何一种符合标准的防冻剂产品，都有一个明确的“使用温度”。在环境温度降到“使用温度”前，混凝土必须达到抗冻临界强度，否则混凝土有可能被冻坏。

11. 鉴别混凝土受冻的方法

可以通过观察混凝土表面是否光滑、颜色是否均匀，以及敲击表面时发出的声音是否清脆等方法来鉴别混凝土是否受冻。受冻的混凝土表面一般比较粗糙，敲击时发出的声音比较沉闷。

12. 受冻后的处理措施

对于受冻严重的混凝土部位，需要进行清除补强；对于受冻不严重只是强度增长较慢的部位，可以后期加强养护，让其强度增加至设计值。

13. 工程实例分析

某物流配送公司的混凝土路面在冬季因撒盐除冰雪导致局部路面表面出现返碱、剥皮和酥松现象，这是典型的除冰盐破坏现象。这一案例告诉我们，在设计混凝土路面时，一定要考虑盐冻破坏的因素。

14. 地下工程中的受冻问题

在地下工程中，外防水对于次生裂缝造成的漏水没有效果，重点是把混凝土结构自防水做好，并采取合理的防护措施。例如，在某地下室工程中，因持续低温导致顶板产生较大的冷缩变形，进而出现漏水裂缝。

混凝土受冻是建筑工程中不可忽视的问题。通过了解受冻的原因、模式和影响，并采取相应的预防措施，可以有效地降低混凝土受冻的风险，确保工程质量和安全。在实际工程中，应根据具体情况灵活应用各种预防措施，以达到**的防冻效果。