1绪论

1.1研究背景
吉林省地处东经122-131度，北炜41-46度之间，中讳度欧亚大陆东侧，一年中有长达5~6个月的时间处于负温状态，冬季平均气温在-11°C以下，冬季寒冷漫长。同时水利工程的施工任务重、工期紧、建设周期性强，为了使工程在讯前投入使用或者保证灌溉区按时灌溉，水利工程不得不在冬期进行施工。冬季低温的影响使混凝土内水分状态发生变化，导致混凝土内部结构的相应变化，必然会影响到混凝土的工作效能，另外低温时，混凝土的水化作用明显减少，强度增长受阻，对工程的施工迸度和工程质量造成极大地影响。因此在水利工程的冬期施工中，混凝土的施工是重点和难点。大现和堤防工程多采用混凝土结构，但由于拉应力作用，硬化混凝土呈现明显的脆性性质，为了保证结构的抗拉安全性和整体稳定性，混凝土结构设计和施工必须面对内部水化所致的温度变化及潜在的严重收缩开裂问题；严寒地区混凝土中饱和水的季节性冻融变化会引起混凝土的开裂和表面剥落，严重降低结构的耐久性。

1.2研究意义
混凝土结构因在土木工程中广泛应用而被赋予了极为特殊和显著的社会与经济属性。如果不对混凝土的冬期施工给予有效的关注，将会带来巨大的财产损失。我国水利工程正处于大规模基本设施建造的时期，研究混凝土冬期施工，避免混凝土冬期施工中可能出现的一些问题，对于促成工程业主、技术和管理人员理解并自觉运用混凝土冬期施工的一些理念和方法，保障混凝土结构服役可靠性、延长使用寿命，降低工程成本、缩短工期，具有重要意义。

1.3国内外文献研究综述
国内外众多学者对水利工程冬期混凝土施工这一主题做了大量的研究工作。从以往的文献资料来看，学者们主要是通过混凝上早期受冻对其性能影响的分析、冬期混凝土的选材及其配比、冬期混凝上施工技术、冬期混凝土质量控制、水利工程混凝土冬季施工中存在的问题等几个方面来综合考察水利工程冬期混凝土施工的相关问题。因此，木节将主要从这几个方面对以往的相关研究观点进行归纳与评述。

1.3.1混凝土早期受冻对其性能影响的分析
范秀云等在《浅析水利工程冬季混凝土施工技术》中指出冰胀效应可以使混凝土受到不同程度的破坏。同时，当水变成冰以后，可能会在水利工程的钢筋结构上附着冰凌颗粒，对钢筋结构产生一种软化功能的不良影响，也削弱了混凝土的粘附力，最终影响整个水利工程的抗压力和耐久性。经过分析得出温度和水是影响混凝土强度和耐久性的最关键的因素。邱云力在《浅谈水利工程混凝土冬季施工技术》中指出由于冬季环境温度低，导致混凝土表面和内部冻融损伤，出现混凝土表面强度低、块体冻胀破裂、表面剥落脱皮等质量问题。宋海涛等在《冬季混凝土施工预防冻害方法》中指出水结冰后，会在骨料和钢筋表面形成冰棱，减弱骨料和钢筋与混凝土的點结，影响混凝土的抗压强度，当冰棱融化后，又会在混凝土内部形成不同的空隙，降低了混凝土的密实性和耐久性。

1.3.2冬期混凝土的选材及其配比
沙玉书在《水利工程混凝土冬季施工的质量控制》中指出所选水泥品种应通过初凝时间和抗压强度试验，一般选用普通桂酸盐水泥；粗骨料优先选用符合要求的卵石，最大粒径不用大于钢筋最小净距的1/4,粒径<40mm，粗骨料的级配应保证使混凝土具有良好的和易性，细骨料宜采用级配良好的中、粗砂；混凝土水灰比宜采用0.5-0.6;为提高混凝土和易性，混凝土中宜掺入外加剂，必须经过实验确定外加剂的使用种类、掺入量和掺入顺序。

2混凝土基本理论概述

2.1混凝土的组成及分类
2.1.1混凝土的组成
水泥混凝土是由水泥、水和骨料按一定比例配合，经过搅拌而成的一种混合物，必要时还可掺入适当数量的化学外加剂和矿物质掺合料。组成混凝土的骨架部分称为骨料，一般情况下认为骨料不与胶凝材料和水起化学反应，将其称为惰性材料，但实际，骨料也并不完全是惰性的，其物理性质、热性质和化学性质都会影响混凝土的性能。在混凝土的组成中，除去粗骨料，其余部分叫水泥砂装，在水泥砂衆中除去细骨料，剩余部分叫水泥净装或水泥装。混凝土的质量和性能主要取决于水泥净衆的质量，水泥净衆的质量则取决于水泥净衆的质量；水泥净衆的质量则取决于水泥标号与水灰比，水泥净衆质量好，硬化后的水泥石强度高，与骨料表面的胶结强度也高，混凝土的强度就高。由于骨料占混凝土体积的大部分，因此骨料的质量及表面性质对混凝土的性能影响也是不可忽视的。同时，增大粗骨料粒径，可以减少干缩和发热量，并可提高混凝土对于磨损、风化等破坏作用的抵抗能力，还可以降低混凝土的成木。混凝土中的化学外加剂品种很多。在混凝土中掺用外加剂，分别可以改变混凝土的流变性能、凝结时间和含气量，提高混凝土的机械强度，并能抵抗各种化学作用。现在很多国家已将外加剂与水泥、砂、石、水并列为混凝土的五大组分。

3 混凝土的冻融......... 9
3.1 冰冻作用......... 9
3.1.1 冻融原理......... 9
3.1.2 混凝上的抗冻融性......... 10
3.2 冻害形态 .........10
3.2.1 裂缝 .........10
3.2.2侵蚀脱皮......... 10
3.2.3 粗骨料露出......... 11
3.2.4 崩出......... 11
3.3粗骨料颗粒特性......... 11
3.4冻融与荷载的叠加作用 .........12
3.5冻融环境混凝上耐久性评定 12
4 引气的原理......... 13.........
4.1 引气的原理.........13
4.1.1引气与抗冻性的关系 .........13
4.1.2 引气的概念......... 13
4.2 引气的要求......... 14
4.3 引气剂......... 14
4.3.1引气剂的原理......... 14
4.3.2 引气剂的品种......... 15
4.3.3 施工要点......... 15
4.4 引气的影响因素......... 16
4.5 引气的其他影响......... 18
5严寒条件下混凝土作业施工要点......... 21
5.1严寒条件下混凝上作业工作目标......... 21
5.2严寒条件下混凝上施工具体事项 .........21
5.3日木上木学会、建筑学会.........23

结论

在吉林省进行冬期水利工程的施工，受低温气候影响最大的是混凝土施工，而混凝土冻害的原因很大程度上受到冻融循环的影响。本文通过对冬期混凝土冻融循环和如何在实践中防治冬期混凝土冻害进行了研究。得到以下主要结论：
(1)若气温达到冰点以下，混凝土内部的水分会冻结，其后因气温的上升而溶解。长年反复受此作用，混凝土会产生裂缝、侵蚀脱皮、粗骨料露出、崩出等劣化现象。
(2)冻融环境下混凝土耐久性以明显冻融损伤和钢筋锈蚀耐久性作为评定的原则，有多种评定指标及相关实验。
(3)引气是一种目前已得到公认的防止冻害的方式。文中通过对引气原理和要求的论述、引气影响因素的分析，指出在施工中使用引气剂的注意事项。同时通过详细论述引气的其他影响，为实践中使用引气方式的施工合理性提出了参考意见。
(4)冬期施工中材料及配合比的选择、混凝土生产、运输、浇筑等各个方面都有严格的要求，才能尽可能地降低冬期混凝土的冻融损伤，提高冬期混凝土的耐久性和安全性。
(5)严寒条件下混凝土的养护非常重要。初期养护需要进行到强度达到不会再发生初期冻害的程度，即5N/mm2或者3.5N/mm2时，之后可以根据其龄期要求延长养护期至达到所需的强度，同时应该注意进行及时有效的温度管理。
(6)要保证混凝土不受冻害，一是人为创造正温养护条件（保温养护）；二是加速混凝土的硬化，尽快达到受冻前的临界强度（早强剂法）；三是使冰晶发生畸变或者减少冻结时的体积膨胀，受冻时混凝土结构不会破坏（引气）；四是降低水的冰点，在负温下水不结冰，仍能继续水化（冷混凝土法）。
(7)对水利工程冬期混凝土施工的质量进行控制，首先要建立系统科学的质量管理体系，严格进行施工过程的质量管理，还应特别注意冬期混凝土施工的一些技术要点，从而保证水利工程冬期混凝上的施工质量。

参考文献
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