早期混凝土在浇筑后的一段时间内,若遭遇低温环境,极易受到冻害,这不仅影响混凝土的强度,还可能对其耐久性造成长远损害。那么,早期混凝土为何会受冻呢?这背后涉及多个复杂因素。
温度条件
当温度降至0℃以下时,混凝土中的水分开始结冰,体积膨胀约9%。这种膨胀产生的压力若超过混凝土的抗拉强度,便会导致混凝土内部产生裂缝,从而降低其强度。特别是在新浇筑的混凝土中,由于内部含有大量水分,低温下快速结冰的现象尤为显著。
混凝土内部孔隙结构
混凝土是一种多孔性材料,其内部存在大小不同的孔隙及相互连通的毛细孔通道。这些孔隙和毛细通道在低温下成为水分结冰的“温床”。随着冰晶的形成和体积膨胀,混凝土内部的孔隙结构逐渐遭到破坏,进而影响其整体性能。
水灰比不当

水灰比是指混凝土中水与水泥的质量比。若水灰比过大,意味着混凝土中水分含量过高。在低温条件下,这些多余的水分更容易结冰,加剧混凝土的冻害程度。合理控制水灰比是预防混凝土早期受冻的重要措施之一。
混凝土质量因素
使用质量不合格的混凝土或混凝土搅拌不均匀,都会导致其强度和耐久性下降。这样的混凝土在低温环境下更容易受到冻害。确保混凝土原材料的质量及搅拌过程的均匀性,对于预防早期混凝土受冻至关重要。
养护不当
混凝土浇筑后需要进行适当的养护,以保证其正常硬化和强度发展。若养护不当,如浇水不足或覆盖不及时,混凝土容易因干燥或开裂而降低其耐久性。特别是在低温环境下,缺乏有效养护的混凝土更容易受到冻害。
施工措施欠妥
在冬期混凝土工程施工中,若施工措施欠妥,如未采取保温措施或保温措施不到位,新浇筑的混凝土在低温下很容易受到冻害。若浇筑后过早进行其他施工操作,如堆放重物或进行振捣等,也可能对尚未硬化的混凝土造成损害。
混凝土内部水分状态
混凝土内部的水分状态也是影响其受冻程度的重要因素。在低温下,混凝土内部的水分逐渐结冰,体积膨胀产生压力。若混凝土内部存在未充满水的气孔或由于施工时掺入了引气剂而引入大量气孔,这些气孔可以在一定程度上缓解静水压力,从而减轻冻害程度。但若气孔分布不均或数量不足,则无法有效抵御冻害。
外部压力与环境因素
外部压力如车辆的重量或地震的震动等,也可能对尚未硬化的混凝土造成损害。环境因素如潮湿、腐蚀等也会对混凝土的耐久性产生不利影响。在低温环境下,这些外部压力和环境因素可能加剧混凝土的冻害程度。
混凝土强度发展阶段
混凝土在浇筑后的不同阶段,其强度发展情况有所不同。新浇筑的混凝土在低温下受到冻害时,其强度发展阶段对受冻后的影响具有显著差异。例如,在终凝前后受冻的混凝土,其强度会受到较大影响甚至不可逆转;而当混凝土达到其临界强度以后,则具备一定的抗冻性能。
早期混凝土受冻的原因是多方面的,包括温度条件、混凝土内部孔隙结构、水灰比不当、混凝土质量因素、养护不当、施工措施欠妥、混凝土内部水分状态、外部压力与环境因素以及混凝土强度发展阶段等。为了预防早期混凝土受冻,需要从这些方面入手,采取综合措施加以防范。