1溫度與混（hún）凝土性能的（de）關係

1.1溫度變化對水泥水化（huà）和（hé）混凝土強度的影響

混（hún）凝土拌合物是由水泥、骨（gǔ）料、拌和水和添（tiān）加劑組成的混（hún）合物。混合料攪拌過程中的（de）主要化學（xué）變化是水（shuǐ）泥的水化反應。水泥的水（shuǐ）化速度與水泥的細度有關，也隨溫度（dù）的變化而變化（huà）。溫度越高，反應越快。它們之間的關係服從一般的阿倫尼烏斯定律，該定（dìng）律普遍適用於各種物理化學反應。

根據許多學（xué）者的研究（jiū），矽酸鹽水泥在室溫下的活化能E值（zhí）在30-40kj/mol之（zhī）間變（biàn）化。E = 40kj/mol，溫度從20℃升至40℃時，反應速率K值將增加185%，溫度升至60℃時增加624%。相反，如果（guǒ）溫度下降到10℃和0℃(273K)，k值（zhí）將分別（bié）下降44.6%和7.03%。

簡而言之（zhī），如果溫度以等差級數上升，那麽在實際溫度範圍內，溫度（dù）每上升10℃，反應速率就以70%左右的速度呈幾何級數增（zēng）加，反之亦然。可以（yǐ）看出，水（shuǐ）化速率比溫度變化強得多。為低溫下混凝（níng）土的強度增長率提供（gòng）了研究依據。

20世紀（jì）80年代（dài）初，卡裏（lǐ）諾在美國國家標準局做了一項測（cè）試。水灰比等於0.43的（de）標準試件（jiàn）在規定的溫（wēn）度（dù）下澆注、密封和養護（hù），直（zhí）到在規定的齡期測定其抗壓強度，不同溫度下的混凝土強（qiáng）度增加。

試驗表明，混凝土澆築後的強度增長速度隨著養護（hù）溫度的升高而加快（kuài），也隨著齡期的增加而降低（dī）。溫度對混凝（níng）土（tǔ）強度的影響主要在最初的10天左右，但對28天後的混凝土強度影響不大。

1.2溫度對混凝土坍落度的影響

混凝土拌合物和易性施（shī）工的經（jīng）驗（yàn）告（gào）訴草莓视频ios，在炎熱的天氣裏，同樣材料、同樣（yàng）稠度的混凝土拌合物，總比寒冷的天氣需要更多的水（shuǐ）。同一混合物的坍落（luò）度隨（suí）著溫度的升（shēng）高而降（jiàng）低。試驗結果表明，為使普通混凝土拌合物具有相同的坍落（luò）度(75mm)，拌合物溫度每升高10℃，每1m3需加入約（yuē）7kg拌合水(見圖2)。

混合料的稠度(坍落度)主要取決於固體顆粒（lì）之間的相互（hù）摩擦。這種內耗除了水的潤滑作用外，還與其中（zhōng）含有的（de）氣泡有關。空氣的存在等於增加了水泥漿（jiāng）的（de）含量，減少了骨料的含（hán）量，所以稠（chóu）度可以明顯降低（dī）。

氣泡（pào）的形成與水（shuǐ）的粘度有關，水的粘度隨著溫度的升高而（ér）降低。因此，為了在更（gèng）高的溫度下獲（huò）得混合物的相同稠度，通常需要使用比（bǐ）常溫下更多（duō）的水來增加氣泡的（de）含量，從而增加混合物的流動性。同樣，在低溫下拌製混凝土時，拌合水也要相應減少，以防泌水過多或坍落度過大。

1.3低溫下混凝土強度的研究

混凝土澆築後硬化前，低溫凍結時內部水的（de）體積會增加（jiā）9%左右，同時會（huì）產生約（yuē）2500kg/cm2的冰脹應力。這種應力值往往大於水泥漿體中形成的初（chū）始強（qiáng）度（dù）值，使混凝土受到不同程度的破壞(即早（zǎo）期凍害)，降（jiàng）低強度。此外，當水變（biàn）成冰時，骨料和（hé）鋼筋表麵（miàn）會（huì）產生較大的晶體，削弱（ruò）水泥漿與骨料和鋼筋（jīn）的粘結力，從而影響混凝土的抗壓強度。當冰融化時，混凝土中（zhōng）會形成各種空隙，降低混凝土（tǔ）的（de）密實度和耐久性。因（yīn）此，在冬季（jì）混凝土施工中，水的形態變化是混凝土強度增加的關鍵。

國內外許多學者對混（hún）凝土中水（shuǐ）的存在（zài）形式進行了大（dà）量的（de）試驗研究。結果表明，新拌混凝土在受凍前有一段預養護期，可增（zēng）加其內部液相，減少其（qí）固相（xiàng），加速水泥水化。試驗（yàn）還表明，混凝（níng）土受凍前的預養護期越長，強度損失越小。混凝土解凍後(即常溫條件下)繼續養護，強度會有所提高，但提高的幅度（dù）不一。對於預養護期長、初期強（qiáng）度（dù）高(如（rú）R28的35%)的混凝土（tǔ），受凍後後期強度幾乎沒有損（sǔn）失。但對於安（ān）全預養護期短、初（chū）期強度低的混凝土，受凍後後期強度會（huì）有不同（tóng）程度（dù）的損失（shī）。

因此，混凝土在受凍前，應在常溫下有一個預養護期，以加速水泥的水化，避免混凝土的早期凍害（hài）。隨著混凝土齡期的增加，混凝土的抗凍性也在提高。由於水泥不斷水化，可凍結的水量減少，水中溶解鹽（yán）的濃度隨著水化的加深而增加，冰點隨著齡期的增長而降（jiàng）低，因此抵抗（kàng）凍融破壞的能力也（yě）隨之增（zēng）強。因此，延長凍（dòng）前養護時間可以提高混凝土（tǔ）的抗凍性。混凝土無凍害的低強度一般稱為臨（lín）界（jiè）強度，在（zài）我國不小於設計標誌的30%，即不小於35kg/cm2。

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