現(xiàn)澆混凝土早期受凍的鑒別和處理

陳林

（江蘇韓氏基礎(chǔ)設(shè)施有限公司混凝土分公司，江蘇 鹽城224000）

1 前言

現(xiàn)澆混凝土早期受凍后，對混凝土強(qiáng)度、鋼筋粘結(jié)力及抗?jié)B、抗凍性能等均有十分明顯的不利影響。因此，對低溫環(huán)境下施工的現(xiàn)澆混凝土應(yīng)根據(jù)氣候溫度變化，隨時(shí)做好防凍和受凍后的鑒別與處理是確保混凝土工程質(zhì)量的重要措施之一。

2 現(xiàn)澆混凝土通常出現(xiàn)的幾種受凍情況

2.1 未摻任何外加劑的現(xiàn)澆混凝土受凍

在低溫環(huán)境下，未摻任何外加劑的現(xiàn)澆混凝土，當(dāng)氣溫在0～2℃時(shí)即受凍。當(dāng)溫度低于0℃，特別是溫度下降到混凝土冰點(diǎn)溫度（新澆混凝土的冰點(diǎn)為-0.3～-0.5℃）以下時(shí)，現(xiàn)澆混凝土中的水就開始結(jié)冰。此時(shí)受凍的現(xiàn)澆混凝土體積膨脹約達(dá)9%，強(qiáng)度損失約達(dá)50%以上。而且在氣溫恢復(fù)到正溫后，這種未摻任何外加劑的受凍現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度也不再恢復(fù)。

2.2 摻有早強(qiáng)劑的現(xiàn)澆混凝土受凍

為了使現(xiàn)澆混凝土在低溫養(yǎng)護(hù)期間盡早達(dá)到混凝土受凍臨界強(qiáng)度（一般為3.5～7.0N/mm2）,通常都在現(xiàn)澆混凝土中摻入適當(dāng)?shù)脑鐝?qiáng)劑，以促進(jìn)水泥的硬化，而使混凝土具有早強(qiáng)效果來防止早期受凍。但摻早強(qiáng)劑只適用于在環(huán)境溫度高于-5℃以上的現(xiàn)澆混凝土中使用。如果在環(huán)境溫度低于-5℃以下時(shí)，現(xiàn)澆混凝土中即使摻有早強(qiáng)劑也會出現(xiàn)受凍現(xiàn)象，但在氣溫恢復(fù)到正溫后這種摻有早強(qiáng)劑的混凝土強(qiáng)度會繼續(xù)增長。

2.3 摻有防凍劑的現(xiàn)澆混凝土受凍

摻有防凍劑的現(xiàn)澆混凝土適應(yīng)溫度一般低于摻早強(qiáng)劑的新澆混凝土，并由防凍劑的設(shè)計(jì)溫度所制約，通常可在0～-20℃的條件下進(jìn)行冬期施工。但摻有防凍劑的現(xiàn)澆混凝土，在負(fù)溫下也會出現(xiàn)受凍現(xiàn)象。例如摻低溫早強(qiáng)防凍劑的現(xiàn)澆混凝土，在氣溫低于-10℃時(shí)即出現(xiàn)受凍現(xiàn)象。當(dāng)氣溫低于-15℃后受凍，這種摻有低溫早強(qiáng)防凍劑的現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度損失約達(dá)20%以上。再例如摻負(fù)溫防凍劑的現(xiàn)澆混凝土，當(dāng)環(huán)境溫度在-15～-20℃即受凍。在-25℃或更低溫度受凍時(shí)，這種摻有負(fù)溫防凍劑的現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度損失也可達(dá)20%以上。

2.4 大體積現(xiàn)澆混凝土因內(nèi)部溫度高外表面出現(xiàn)的受凍

在低溫環(huán)境下，大體積現(xiàn)澆混凝土因水泥水化產(chǎn)生熱量。容易使現(xiàn)澆混凝土內(nèi)部溫度較高，加速現(xiàn)澆混凝土內(nèi)部達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度。而大體積現(xiàn)澆混凝土的外表面，由于其裸露在低溫環(huán)境下，所以當(dāng)氣溫徒然下降時(shí)，就易出現(xiàn)表面層受凍的現(xiàn)象。

3 現(xiàn)澆混凝土受凍后的鑒別

3.1 拆除模板觀察

拆除時(shí)構(gòu)件外壁不粘模板，如表面光滑、濕潤、顏色均勻，表明構(gòu)件未受凍。當(dāng)觀察構(gòu)件表面有冰紋、螺旋紋、直立紋或顏色發(fā)白、不均勻等現(xiàn)象，表示表面混凝土已受凍。當(dāng)發(fā)現(xiàn)表面冰渣較多且有裂紋時(shí)，其構(gòu)件受凍無疑。

3.2 敲擊表面觀察判斷

敲擊拆模后的混凝土表面。受凍后的混凝土?xí)l(fā)出沉悶的噗噗聲。在一個(gè)斷面處分幾個(gè)點(diǎn)輕輕敲擊，每個(gè)點(diǎn)敲三四下，如果發(fā)出噗嗒、噗嗒的聲音，說明混凝土已經(jīng)受凍。

3.3 表面用回彈儀檢查

回彈儀檢測混凝土?xí)r，如果強(qiáng)度較低，常會彈不出數(shù)值，但可以回彈反跳錘脫鉤時(shí)的感覺來判斷混凝土受凍情況。當(dāng)聽到反跳錘最后脫鉤時(shí)為“噗”的一聲時(shí)，說明混凝土表面已經(jīng)受凍。如果跳錘脫鉤時(shí)聲音為“鐺”的清脆聲時(shí)，可以肯定混凝土未受凍。

3.4 取芯樣檢查

該方法適用于經(jīng)過一個(gè)冬季后對混凝土實(shí)際強(qiáng)度的檢查，此時(shí)取的樣能較準(zhǔn)確地測出結(jié)構(gòu)表面與內(nèi)部之間凍深的損失關(guān)系。當(dāng)混凝土表面受凍時(shí)，取芯樣機(jī)容易進(jìn)入表面層，且聲音低啞無摩擦尖叫聲。而未受凍混凝土因強(qiáng)度較高而會出現(xiàn)機(jī)械尖叫聲。受凍混凝土取樣后的斷面會顯得疏松，粗骨料或砂漿脫落，顏色略發(fā)白。

4 對現(xiàn)澆混凝土受凍的處理

4.1 表層受凍的混凝土處理

對有抗?jié)B要求的混凝土，可在清除受凍層后，在未凍表面上涂刷環(huán)氧樹脂或刷108膠，再澆筑加固混凝土。

4.2 局部受凍的混凝土處理

在大體積或表面系數(shù)小的混凝土工程中，可采用回彈法或直接用人工鑿、敲方法來判斷混凝土實(shí)際受凍情況。將受凍部分鑿除，再刷素水泥重新澆灌混凝土補(bǔ)齊。

4.3 摻有外加劑的混凝土受凍處理

當(dāng)混凝土中摻有早強(qiáng)劑或防凍劑時(shí)，會因施工時(shí)間長，未及時(shí)防護(hù)而表層微凍。此時(shí)可采取保暖措施，待氣溫回升后，利用后期90d或180d的強(qiáng)度，當(dāng)受凍較深且面積較大時(shí)，需鑿除重新修補(bǔ)。

4.4 全凍混凝土的處理

此種現(xiàn)象易發(fā)生在薄壁結(jié)構(gòu)或斷面較小的結(jié)構(gòu)。當(dāng)混凝土最終強(qiáng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%時(shí)，必須拆除。如果最終強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%時(shí)，應(yīng)采取加固方案處理。