温度对混凝土性能的影响讲课教案
混凝土结构温度变化对结构性能影响的研究
混凝土结构温度变化对结构性能影响的研究一、研究背景混凝土结构在使用过程中受到温度的影响，温度变化会导致混凝土结构产生变形和应力，从而影响结构的力学性能。
因此，研究混凝土结构温度变化对结构性能的影响具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、温度对混凝土结构的影响1.混凝土热膨胀混凝土在受热时会发生膨胀，当温度升高到一定程度时，混凝土会发生破坏。
因此，在混凝土结构设计中需要考虑混凝土的热膨胀系数，并采取相应的措施来减小温度对结构的影响。
2.混凝土强度降低混凝土在受热时会发生强度降低，这是由于混凝土中的水分蒸发、水泥熟料的矿物转化和混凝土中的气孔扩大等原因导致的。
因此，在混凝土结构设计中需要考虑混凝土的强度随温度的变化规律，并采取相应的措施来提高混凝土的抗温性能。
3.混凝土裂缝混凝土在受热时会发生裂缝，这是由于混凝土中的水分蒸发和混凝土的热膨胀等原因导致的。
因此，在混凝土结构设计中需要考虑混凝土的抗裂性能，并采取相应的措施来减小混凝土的裂缝。
三、实验设计1.实验材料本实验采用普通混凝土作为实验材料。
2.实验设备本实验采用电子温度计、荧光光纤测温仪和万能试验机等实验设备。
3.实验方法将混凝土试件置于恒温箱中，使其达到一定的温度后进行力学性能测试。
在测试过程中，使用电子温度计和荧光光纤测温仪对混凝土试件的温度进行监测，同时使用万能试验机对混凝土试件进行拉伸和压缩测试，记录混凝土试件的应力和变形数据。
4.实验方案本实验采用不同温度下的混凝土试件进行测试，探究温度变化对混凝土结构力学性能的影响。
具体实验方案如下：（1）实验组1：常温组，温度为20℃。
（2）实验组2：低温组，温度为-20℃。
（3）实验组3：高温组，温度为50℃。
（4）实验组4：超高温组，温度为100℃。
四、实验结果分析1.混凝土试件的温度变化实验结果表明，在不同的温度下，混凝土试件的温度会发生相应的变化。
在常温组，混凝土试件的温度保持在20℃左右，而在低温组、高温组和超高温组，混凝土试件的温度分别为-20℃、50℃和100℃。
混凝土强度与温度的关系研究
混凝土强度与温度的关系研究一、引言混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其强度是影响建筑物耐久性和安全性的关键因素之一。
而温度是影响混凝土强度的重要因素之一。
因此，研究混凝土强度与温度的关系对于建筑物的设计和施工具有重要意义。
二、混凝土的强度及其影响因素混凝土的强度是指在规定的条件下，混凝土抗压强度的极限值。
混凝土的强度受到多种因素的影响，如水泥品种、水泥用量、砂石比、水灰比、养护条件等。
其中，温度是影响混凝土强度的重要因素之一。
三、混凝土强度与温度的关系1.温度对混凝土强度的影响混凝土的强度随温度的升高而降低。
这是因为，混凝土中的水分在温度升高时会蒸发，导致混凝土内部的微观结构发生变化，从而影响混凝土的强度。
此外，高温还会使混凝土中的钢筋发生热膨胀，从而增加混凝土的内部应力，降低混凝土的强度。
2.混凝土强度与温度的关系曲线混凝土强度与温度的关系曲线呈现出倒U型，即温度升高会使混凝土强度先升高后降低。
这是因为，当温度较低时，混凝土中的水分会凝结，导致混凝土内部的微观结构变得更加紧密，从而提高了混凝土的强度。
但是，当温度升高到一定程度时，混凝土中的水分会蒸发，导致混凝土内部的微观结构变得更加疏松，从而降低了混凝土的强度。
3.混凝土强度与温度的实验研究在实验研究中，通常采用试件的方式来研究混凝土强度与温度的关系。
实验结果表明，混凝土的抗压强度随着温度的升高而降低。
例如，在温度为20℃时，混凝土的抗压强度为40MPa左右；而在温度为60℃时，混凝土的抗压强度只有20MPa左右，降低了一半以上。
四、影响混凝土强度与温度关系的其他因素除了温度外，混凝土强度与温度关系还受到其他因素的影响，如水泥品种、水泥用量、砂石比、水灰比、养护条件等。
这些因素会影响混凝土的内部结构和性质，从而影响混凝土的强度与温度的关系。
五、混凝土强度与温度的应用混凝土强度与温度的关系对于建筑物的设计和施工具有重要意义。
在建筑设计中，需要根据混凝土强度与温度的关系来确定建筑物的结构和材料的选择，以保证建筑物的安全性和耐久性。
温度变化对混凝土结构的影响研究
温度变化对混凝土结构的影响研究混凝土结构是建筑设计中常用的材料，它的强度、耐久性以及稳定性等方面都有着较好的表现。
但是，随着气候的变化，温度变化也对混凝土结构产生了一定的影响，这是一个需要研究的重要问题。
一、温度变化对混凝土结构的影响温度变化对混凝土结构的影响较为显著，主要表现在以下几个方面：1. 伸缩性能受到影响混凝土结构的设计中，伸缩性能是一个重要的考虑因素。
当温度变化较大时，混凝土构件会因受到热胀冷缩的影响而发生变形，导致可能会出现倾斜或者垮塌的风险。
因此，在设计混凝土结构时，一定要合理考虑温度变化的因素，调节混凝土结构的伸缩性能。
2. 填充物出现膨胀、收缩对于混凝土的填充物来说，在温度变化时也会发生膨胀或者收缩，这会使填充物与混凝土本身之间出现位移，从而影响混凝土结构的稳定性。
因此，在混凝土结构的设计过程中，需要充分考虑填充物的性质以及温度变化因素，确保填充物与混凝土本身之间的协调性。
3. 土壤环境发生变化混凝土结构不仅与内部填充物之间存在交互作用，同时也与周围的土壤环境有着密切的联系。
当温度变化时，土壤环境的湿度、密度等指标均可能发生变化，从而影响混凝土结构的稳定性。
因此，在设计混凝土结构时，需要充分考虑周围土壤环境的变化因素，合理调节混凝土结构与周围环境之间的作用。
二、温度变化对混凝土结构的适应性温度变化对混凝土结构的影响不容忽视，但相应地，混凝土结构也有一定的适应性。
主要表现在以下几个方面。
1. 合理设置收缩缝在混凝土结构的设计过程中，经常会考虑添加收缩缝来调节混凝土结构的变形和伸缩性能。
这样能够有效地减小温度变化对混凝土结构的影响，并延长混凝土结构的使用寿命。
2. 加强混凝土结构的保温措施混凝土结构的保温措施是非常关键的，通常采用外保温、内保温等方法来限制温度的变化。
同时，在合适的时机进行维护和保养，能够更好地保证混凝土结构的稳定性和安全性。
3. 设计合理的构件尺寸混凝土结构的构件尺寸在设计过程中也是一个需要考虑的因素，如果设计合理，能够有效地减小温度变化对混凝土结构的影响，从而提高混凝土结构的稳定性和使用寿命。
环境温度对混凝土硬化过程的影响
环境温度对混凝土硬化过程的影响混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其硬化过程是指水泥与水反应生成水化硅酸盐胶体，逐渐形成固态结构的过程。
环境温度是混凝土硬化过程中一个重要的影响因素，它会对混凝土的物理和化学性质产生明显的影响。
本文将探讨环境温度对混凝土硬化过程的影响。
一、影响混凝土硬化速度的因素在讨论环境温度对混凝土硬化过程的影响之前，我们先来了解一下影响混凝土硬化速度的因素。
除了环境温度外，以下因素也会对混凝土硬化速度产生影响：1. 水胶比：水胶比是指水与水泥浆体中固体胶体质量之比。
水胶比越小，混凝土的硬化速度越快。
2. 混凝土配合比：混凝土配合比是指水泥、砂子、石子等原材料的质量比例。
合理的配合比有利于混凝土的硬化和耐久性。
3. 混凝土成分：混凝土的硬化速度受到材料的种类和品种的影响，不同的材料具有不同的硬化性能。
4. 环境湿度：湿度会影响混凝土的水化反应速率。
湿度过高会导致混凝土干燥速度减慢，从而延缓硬化过程。
二、环境温度对混凝土硬化速度的影响环境温度是影响混凝土硬化速度的重要因素之一。
根据环境温度不同，可以将其分为以下几个影响区间：1. 低温环境（0℃以下）：低温环境下，混凝土的硬化速度会显著降低甚至停止。
这是由于水分在低温下容易结冰，形成冰晶，阻碍了水化反应的进行。
此时，需要采取保温措施，如使用保温剂或加热设备，以提供足够的热量来促进混凝土硬化。
2. 中温环境（5℃-20℃）：中温环境下，混凝土的硬化速度适中，水化反应进行较为平稳。
这种温度范围下，混凝土的硬化过程较为理想，可以保证混凝土的强度和耐久性。
因此，在正常的施工条件下，中温环境是较为理想的硬化条件。
3. 高温环境（20℃以上）：高温环境下，混凝土的硬化速度会加快。
在高温下，水化反应加速，水泥胶体形成较快，但其强度发展较缓慢。
此外，在高温下，混凝土容易出现龟裂和收缩等问题，对混凝土的质量造成一定的影响。
因此，在高温环境下，需要采取降温措施，如喷洒冷水或使用防水剂等，以避免混凝土的质量问题。
混凝土温度控制标准及其对混凝土质量的影响
混凝土温度控制标准及其对混凝土质量的影响一、前言混凝土温度控制是混凝土施工中非常重要的一环，混凝土的温度直接影响着混凝土的强度和持久性。
因此，为了保证混凝土的质量，需要对混凝土的温度进行严格的控制。
本文将详细介绍混凝土温度控制的标准及其对混凝土质量的影响。
二、混凝土温度控制标准1. 混凝土浇筑温度标准在混凝土的浇筑过程中，混凝土的温度应该控制在15℃~25℃之间。
当混凝土温度低于15℃时，混凝土的凝结时间会变长，会导致混凝土的强度下降；当混凝土温度高于25℃时，混凝土的凝结时间会变短，会导致混凝土的强度下降。
2. 混凝土硬化温度标准在混凝土硬化过程中，混凝土的温度应该控制在5℃~35℃之间。
当混凝土温度低于5℃时，混凝土的凝结时间会变长，且会导致混凝土的强度下降；当混凝土温度高于35℃时，混凝土的凝结时间会变短，且会导致混凝土的强度下降。
3. 混凝土温度梯度标准在混凝土硬化过程中，混凝土内部的温度梯度应该控制在20℃/m以内。
当混凝土内部的温度梯度超过20℃/m时，会导致混凝土内部产生裂缝，从而降低混凝土的强度和持久性。
4. 混凝土温度变化率标准混凝土温度的变化率应该控制在5℃/h以内。
当混凝土温度的变化率超过5℃/h时，会导致混凝土内部产生裂缝，从而降低混凝土的强度和持久性。
三、混凝土温度对混凝土质量的影响1. 混凝土强度混凝土的温度会直接影响混凝土的强度。
当混凝土的温度过高或过低时，会导致混凝土的强度下降。
因此，在混凝土施工过程中，需要对混凝土的温度进行严格的控制，以保证混凝土的强度。
2. 混凝土持久性混凝土的温度还会影响混凝土的持久性。
当混凝土的温度过高或过低时，会导致混凝土的持久性下降，从而影响混凝土的使用寿命。
3. 混凝土裂缝当混凝土的温度梯度或变化率超过标准时，会导致混凝土内部产生裂缝，从而降低混凝土的强度和持久性。
因此，在混凝土施工过程中，需要对混凝土的温度进行严格的控制，以避免混凝土的裂缝。
浅谈温湿度对混凝土强度的影响
浅谈温湿度对混凝土强度的影响朋友们！今天咱就来聊聊这温湿度对混凝土强度的影响，这里头的事儿啊，还真挺有趣的。
我给你们讲讲我亲身经历的一件事儿，你们就知道这里头的门道了。
那是几年前，我跟着咱村里的建筑队在给一户人家盖房子。
这户人家的男主人啊，是个特别讲究的人，对房子的质量那是一点儿都不含糊。
建筑队的老大李叔呢，也是个经验丰富的老手，干了几十年的建筑活儿，在咱这一片儿那是相当有名气。
当时啊，我们就开始准备打混凝土地基了。
那一堆堆的砂石、水泥啥的都堆在工地上，看着就像小山似的。
大家忙得热火朝天，有的在搅拌混凝土，有的在搬运工具。
我呢，就在旁边给大家打打下手，递递工具啥的。
那一天，天气特别热，太阳就像个大火球似的挂在天上，晒得人脑袋都快晕了。
地面热得发烫，踩上去都感觉鞋底都要化了。
这时候啊，李叔就皱起了眉头，嘴里嘟囔着：“这天儿太热了，这混凝土可不好弄啊。
”我在旁边听了，就好奇地问：“李叔，这温度高了能有啥影响啊？”李叔停下手里的活儿，看着我，笑着说：“小子，这你就不懂了吧。
这温度太高了，混凝土里的水分蒸发得就快。
你想啊，就好比人出汗，水分都跑光了，那身体能好吗？这混凝土也一样，水分没了，它就不容易凝固好，强度也就上不去了。
”我似懂非懂地点点头，心里想着：原来这混凝土还这么讲究呢。
我们继续干活儿，可这大太阳晒得大家都没什么精神。
混凝土搅拌好了，倒在地基的模板里，看着那湿漉漉的混凝土，我心里还挺期待它快点凝固，变得结实起来。
过了几天，等我们再去看的时候，发现这混凝土表面出现了一些细小的裂缝。
大家都围了过来，你一言我一语地讨论起来。
有人说：“是不是水泥的质量不好啊？”还有人说：“是不是搅拌的时候没搅匀啊？”李叔仔细看了看，摇了摇头说：“都不是，就是这温度太高闹的。
你们看，这表面的水分都干了，里面和外面收缩得不一样快，所以就裂了。
这要是不注意，等房子盖好了，说不定哪天就出问题了。
”大家这才恍然大悟。
后来啊，我们又重新弄了一遍。
高温下混凝土的性能与安全问题
高温下混凝土的性能与安全问题混凝土是建筑领域中最常用的材料之一，它的性能与安全问题一直备受关注。
然而，在高温环境下使用混凝土时，其性能与安全性可能会受到很大的影响。
本文将讨论高温下混凝土的性能变化以及可能出现的安全问题，并提供相应的解决方法。
一、高温对混凝土性能的影响1. 抗压强度降低高温会导致混凝土中水分的蒸发，从而使混凝土变干。
这将导致混凝土的抗压强度降低。
实验表明，当混凝土暴露在高温环境下时，其抗压强度可能会降低约10%至30%。
2. 断裂韧性减弱高温下的混凝土会发生微裂纹，这会导致其断裂韧性减弱。
混凝土在高温下变得更脆弱，容易出现裂缝和破碎。
3. 膨胀与收缩当混凝土在高温下暴露时，其中的水分会蒸发并形成蒸汽。
蒸汽的生成会导致混凝土内部发生膨胀，从而引起混凝土的体积增大。
而在高温环境下冷却时，混凝土会发生收缩，容易引发开裂。
二、高温下混凝土的安全问题1. 结构损坏高温会导致混凝土的抗压强度降低，从而增加了结构的风险。
在高温环境中，建筑物的承载能力可能会受到影响，存在结构损坏的风险。
2. 裂缝与剥落混凝土在高温环境中容易出现裂缝和剥落。
由于混凝土的断裂韧性减弱，裂缝可能会逐渐扩大，甚至导致混凝土的剥落，从而危及建筑物的安全性。
3. 钢筋的腐蚀高温下混凝土的膨胀与收缩会导致钢筋产生应力，从而加速钢筋的腐蚀。
如果钢筋腐蚀加剧，将对结构的稳定性产生负面影响。
三、高温下混凝土的解决方法1. 混凝土配方的优化可以通过优化混凝土配方来提高其在高温下的性能。
例如，可以添加一定比例的纤维材料来增强混凝土的韧性。
此外，在配方设计中加入特殊的掺合料，如粉煤灰和硅灰，可以改善混凝土的抗高温性能。
2. 环境调控在高温环境下，应尽量进行降温处理，如增加遮阳设施、喷水降温等，以减少混凝土的暴露程度。
此外，可以通过合理的绝热措施，如增加保温层，减少混凝土的温度升高。
3. 结构设计的优化针对高温环境，可以对结构进行合理的设计优化。
温度和湿度对混凝土养护质量的影响
温度和湿度对混凝土养护质量的影响1. 温度影响影响混凝土养护质量的因素包括温度、湿度与龄期。
文献研究表明，当温度低于某一限值时，水泥水化反应将不能进行，混凝土强度停止发展，这个温度一般为-10℃左右。
实际上，在温度低于0℃的情况下，混凝土中的水分己经开始部分结冰，这将导致混凝土的冰冻损伤。
所以一般要求避免混凝土早期受冻。
但是，并不是温度越高对混凝土强度越有利，温度过高，尤其是升温速度过快时，混凝土表面的水分必定会大量的蒸发，导致混凝土表层水泥因缺水而水化不良；同时，由于温度很高，内部水泥水化速度明显加快，有可能导致水化产物分布不均匀以及过多过快形成的水化产物阻碍水泥与水的接触，从而影响水泥继续水化，使混凝土后期强度发展缓慢，甚至停止发展。
升温过快导致混凝土不均匀受热（建议测试），产生有害热应力使混凝土内部出现裂纹，增加结构缺陷，使混凝土强度下降。
所以早期养护温度较低的混凝土后期强度反而高。
C.J.Doduson指出，养护温度每升高5℃，28天强度下降1.0MPa。
这是因为初期的快速水化形成了多孔且孔径大的水化物。
在养护温度较低的情况下，水泥水化缓慢，生成的是少孔结构的水化物。
所以在低温下进行养护，强度发展的初期速度虽然较低，但却可以产生较高的后期强度。
2、湿度影响T.C.PowerS的试验证明，相对湿度小于80%时，水泥水化将趋于停止。
故应尽可能保持相对湿度大于80%，如果混凝土在早期干燥，混凝土的强度、抗渗性和耐久性都将受到不利影响。
混凝土养护的湿度是非常重要的，若早期的混凝土所处的环境没有保持充分的湿度，可能造成混凝土中水分大量蒸发，其后果，一方面因干燥失水而影响水泥的继续水化；另一方面干缩使混凝土在低强度状态下承受收缩引起的拉应力，致使混凝土表面出现裂纹，并最终影响混凝土的强度。
所以，对养护期混凝土应保持充分的湿度。
混凝土节水保湿养护膜具有持久保湿、有效保温的优越性能，建议在进行混凝土养护时，采用混凝土节水保湿养护膜进行覆盖养护，能有效的防止微裂缝的产生，提高混凝土的养护质量。
混凝土冬季施工质量控制培训课件
质量管理与监督
质量管理体系
01
建立质量管理体系 的目的：确保混凝
土冬季施工质量
02
质量管理体系的构成： 组织机构、职责分工、 管理制度、质量控制
措施等
03
质量管理体系的实施： 制定质量计划、实施 质量控制、进行质量 检查、处理质量问题
✓ 混凝土养护：采用保温措
筑、连续浇筑等方法，确
施，确保混凝土在养护期
保混凝土浇筑质量
间温度适宜，防止受冻
质量检测
原材料检测：水泥、砂石、 外加剂等
A
施工过程检测：温度、湿 度、坍落度等
C
B
配合比设计：根据设计要 求，确定混凝土配合比
D
成品检测：强度、抗渗性、 耐久性等
常见问题及解决 方案
裂缝问题
谢谢
养护等。
施工难度
低温影响：混凝土凝固速度变慢，影响施工 进度 冻融破坏：混凝土在冬季容易发生冻融破坏， 影响工程质量
材料性能变化：冬季施工中，材料性能会发 生变化，影响施工效果
施工环境恶劣：冬季施工环境恶劣，影响 施工人员的工作效率和安全
质量控制措施
原材料选择
水泥：选择抗冻性能好的水泥，如 0 1 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等
混凝土冬季施工质量 控制培训课件
演讲人
目录
01. 冬季施工特点 02. 质量控制措施 03. 常见问题及解决方案 04. 质量管理与监督
冬季施工特点
低温影响
混凝土凝结 时间延长
混凝土强度 降低
混凝土抗冻 性能下降
混凝土裂缝 增多
冻融破坏
冻融破坏是指混凝 土在冬季施工过程 中，由于温度变化 导致混凝土内部产 生冻融循环，从而 造成混凝土结构破
混凝土在气候变化下的性能原理
混凝土在气候变化下的性能原理一、引言混凝土作为一种主要的建筑材料，在建筑工程中具有广泛的应用。
然而，随着全球气候变化的加剧，混凝土的性能受到了严重的影响。
本文将从多个方面介绍混凝土在气候变化下的性能原理。
二、气候变化对混凝土的影响1.温度变化对混凝土的影响温度变化是气候变化的一个主要表现形式。
在高温环境下，混凝土容易发生开裂、膨胀等问题。
同时，高温还会影响混凝土的强度和耐久性，使其更容易受到环境的侵蚀。
而在低温环境下，混凝土的强度和韧性都会下降，容易发生冻融裂缝。
2.湿度变化对混凝土的影响湿度变化也是气候变化的一个重要表现形式。
在高湿度环境下，混凝土容易被水分侵蚀，导致混凝土的强度下降，甚至出现腐蚀、龟裂等问题。
而在低湿度环境下，混凝土则容易发生干裂、脱落等问题。
3.气候变化对混凝土结构的影响气候变化还会对混凝土结构造成影响，如冻融循环、海岸侵蚀、风暴等自然灾害都会对混凝土结构造成破坏。
三、混凝土在气候变化下的性能原理1.混凝土的组成及基本性质混凝土是由水泥、砂、石子等不同比例的原材料混合而成的一种人造材料。
其基本性质包括强度、韧性、耐久性等。
2.混凝土在高温环境下的性能原理在高温环境下，混凝土中的水分会蒸发，导致混凝土的强度和韧性下降。
同时，高温还会导致混凝土中的钢筋膨胀，使混凝土产生应力，容易发生开裂。
此外，高温还会使混凝土表面产生脆化现象，导致混凝土的耐久性下降。
3.混凝土在低温环境下的性能原理在低温环境下，混凝土的强度和韧性都会下降。
这是因为低温会使混凝土中的水分结冰，导致混凝土膨胀，产生应力，容易发生冻融裂缝。
同时，低温还会使混凝土中的化学反应减缓，导致混凝土的硬化速度变慢，影响混凝土的强度。
4.混凝土在湿度变化下的性能原理在高湿度环境下，混凝土会因为水分的渗透而发生膨胀、龟裂等问题。
这是因为水分会破坏混凝土中的结构，导致混凝土的强度下降。
同时，高湿度环境下还容易产生腐蚀现象，进一步加剧混凝土的损坏。
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温度对混凝土性能的
影响
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1.温度与混凝土性能的关系
1.1温度变化对水泥水化及混凝土强度的影响
混凝土拌合物是由水泥、集料、拌和用水及外加剂等组成的混合物。在混
合物拌制过程中主要发生的化学变化是水泥的水化反应，水泥水化速度与水泥
细度有关，同时也是随着温度的变化而变化的，温度越高，反应越快。其间的
关系服从普遍适用于各种物理化学反应的通用的Arrhenius定律。
根据许多学者研究，硅酸盐水泥在常温下水化时的激活能E值约在30—
40kJ/mol之间变化。设E＝40kJ/mol，则温度从20℃上升至40℃时反应速率k
值将增加185％，温度上升至60℃时k值将增加624％。反之，如果温度降低
至10℃和0℃（273K），则k值将分别减小44.6％和7.03％。简言之，如果说
温度是按算术级数升高的话，那么反应速率是在实用的温度范围内以每升高
10℃大约增长70％的速率按几何级数增长的，反之亦然。由此可见水化速率要
比温度的变化强烈的多。这给低温条件下混凝土的强度增长速率提供了研究依
据。
在上世纪80年代初，Carino在美国国家标准局做了一项试验，用水灰比
等于0.43的标准试件在指定温度下浇制、密封和养护，直至指定龄期测定其抗
压强度，不同温度下的混凝土强度增长如图1所示。
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试验说明，混凝土浇筑后强度的增长速率是随着养护温度的增高而加快
的，也是随着龄期的增长而渐减的。温度对混凝土强度的影响主要是在形成强
度的前10d左右的时间，而对混凝土在28天后的强度影响比较小。
1.2温度对混凝土坍落度的影响
混凝土拌和物的和易性施工经验告诉我们，在炎热天气下同样材料制成同
等稠度的混凝土拌和物总要比寒冷天气多用一些水。同样拌和物的坍落度确实
是随着它的温度升高而减小的。试验结果显示，为了使一般混凝土拌和物具有
相等的坍落度（75mm），拌和物的温度每升高10℃，每1m3就需要增加约7kg
的拌和用水（见图2）。
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拌和物的稠度（坍落度）主要取决于固体颗粒间的相互摩擦，除了水对这
种内摩擦有一定的润滑作用以外，还与其中所含气泡有关，空气的存在等于增
加了水泥浆含量而减少了集料含量，因此可以较为明显地削减稠度。
气泡的形成与水的黏滞度有关，而水的黏滞度是随着温度的升高而减小
的。因此，在较高温度下为使拌和物获得同样稠度通常需要较常温多用一些
水，以增加气泡含量，从而增加拌合物的流动性。同样，在低温条件下拌和混
凝土时要相应减少拌和用水，以防止用水过多产生泌水或坍落度过大的现象。
1.3低温下的混凝土强度研究
在混凝土浇筑后尚未硬化前，低温下内部水在结冰时体积会发生9％左右
的增长，同时产生约2500kg/cm2的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部
形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏（即早期受冻破坏）而降低
强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的结晶，
减弱水泥浆与骨料和钢筋的黏结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化
后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久
性。由此可见，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的
关键。
国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明，新
浇混凝土在冻结前有一段预养期，可以增加其内部液相，减少固相，加速水泥
的水化作用。试验研究还表明，混凝土受冻前预养期愈长，强度损失愈小。混
凝土化冻后（即处在正常温度条件下）继续养护，其强度还会增长，不过增长
的幅度大小不一。对于预养期长，获得初期强度较高（如达到R28的35%）的
混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短，获得初期强度
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比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。由此可见，混凝土冻
结前，要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，从而避免
产生混凝土早期冻害。随着混凝土龄期增加，混凝土抗冻性能也得到提高。因
水泥不断水化，可冻结水量减少，水中溶解盐浓度随水化深入而浓度增加，冰
点也随龄期而降低，抵抗冻融破坏的能力也随之增强。所以延长冻结前的养护
时间可以提高混凝土的抗冻性。使混凝土获得不遭受冻害的最低强度，一般称
临界强度，我国规定临界强度为不低于设计标号的30%，即不得低于
35kg/cm2。
2.冬季混凝土施工注意事项
2.1混凝土冬季施工应注意的问题
从以上分析可以看出，温度在混凝土的拌制和浇注后强度的形成过程中有
着十分重要的作用。一般说来混凝土的养护温度宜热不宜冷，浇灌入模时的温
度宜冷不宜热，冬季施工亦是如此。对于大体积结构物，为了防止拌和物冻
结、凝结过缓，入模温度也不宜过低。为了防止混凝土受冻和保证强度增长，
应对施工地点进行临时性的围护，并对混凝土的表面和模板用隔热材料掩盖保
温养护，必要时可用蒸汽或电热加温。浇灌后宜用成熟度法或其他测试方法时
时监测混凝土强度，直至达到预定的强度要求（例如临界防冻强度、脱模强
度、预应力张拉强度），方可停止上述措施。为了保证混凝土的浇灌温度，可
将集料贮存在温暖的场所，必要时可对集料和水进行加热。
2.2混凝土冬季施工方法的选择
在实践中，要根据施工时的气温情况，工程结构状况（工程量、结构厚大
程度与外露情况），工期紧迫程度，水泥的品种及价格，早强剂、减水剂、抗
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冻剂的性能及价格，保温材料的性能及价格，热源的条件等，来选择合理的施
工方法。一般来说，对于同一个工程，可以有若干个不同的冬季施工方案。一
个理想的方案，应当用最短的工期、最低的施工费用，来获得最优良的工程质
量，也就是工期、费用、质量最佳化。目前，基本上采用以下几种方法。
（1）调整配合比法。主要适用于0℃左右的混凝土施工。具体做法：一是
选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，应使用早
强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3d抗压强度
大约相当于普通硅酸盐水泥7d的强度，效果较明显。二是尽量降低水灰比，稍
增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。三是掺用引气
剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加
了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其黏聚性及保水性，缓冲混凝土
内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。四是掺加早强外加剂，缩短
混凝土的凝结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠（掺用水泥用量的
2%）和复合早强试水剂（掺水泥用量的5%）。五是选择颗粒硬度高和缝隙少的
集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。
（2）蓄热法。主要用于气温-10℃左右，结构比较厚大的工程。做法是：
对原材料（水、砂、石）进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储
备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在
温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费
用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。
（3）外部加热法。主要用于气温-10℃以上，而构件并不厚大的工程。通
过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使
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混凝土处于正温条件下能正常硬化。火炉加热：一般在较小的工地使用，方法
简单，但室内温度不高，比较干燥，放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳
化，影响质量。蒸汽加热：用蒸汽使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控
制，加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备，费用较高，且热损失较大，劳
动条件亦不理想。电加热：将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，使
电能变为热能，以提高混凝土的温度。此法简单方便，热损失较少，易控制，
不足之处是电能消耗量大。红外线加热：用高温电加热器或气体红外线发生器
对混凝土进行密封辐射加热。
（4）使用外加剂法。在-10℃以上的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能
降低水的冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续
进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及
亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。
上述4种冬季施工方法都有其利弊，适用范围也都受一定条件的制约，应
根据现场条件，采用一种或两种以上施工方法结合作用。