1溫度與混凝（níng）土性能的關係

1.1溫度變化對（duì）水泥水化和（hé）混凝土強度的影響

混凝土拌合物是由水泥、骨料、拌和水和添加劑組（zǔ）成的混合物。混合料攪拌過程中的主要化學變化是水泥的水化反應。水泥的水化速度與水泥的細（xì）度有關，也隨溫度的變化而變化。溫度越高，反應越快。它們（men）之間（jiān）的（de）關係（xì）服從一般的阿倫尼烏斯定律（lǜ），該定律普遍適用（yòng）於各（gè）種物理化學反應。

根據許多學者的研究，矽酸鹽水泥（ní）在室溫下的活化能E值在30-40kj/mol之間變化。E = 40kj/mol，溫度從20℃升至40℃時，反應速率K值將增（zēng）加185%，溫度升至（zhì）60℃時增加（jiā）624%。相反，如果溫度下降到10℃和0℃(273K)，k值將分別下降44.6%和7.03%。

簡而言之（zhī），如果溫度以等差級（jí）數上升，那麽在實際溫度範圍內，溫度每上升10℃，反應速率就以70%左（zuǒ）右的速（sù）度呈幾何級數增加（jiā），反之亦然。可以看出，水化速率比溫度變化強得多。為低溫下混凝土的強度增長率提供（gòng）了研究依據。

20世紀80年代初，卡裏諾在美國（guó）國家標準局做了一項測試（shì）。水灰比等於0.43的標準試件在規定的溫（wēn）度下（xià）澆注（zhù）、密封和養（yǎng）護，直到在（zài）規定的齡（líng）期測定其抗壓強（qiáng）度，不同溫度下的混凝土強度增加。

試驗表明，混凝土澆（jiāo）築後的強度增長速度隨著養護溫度的升高而加（jiā）快（kuài），也隨著齡（líng）期的增加而降低。溫度對混凝土（tǔ）強度的影響主要在最初的（de）10天左右，但對28天後的混凝土強度影響不（bú）大（dà）。

1.2溫（wēn）度對混凝土坍落度的影響（xiǎng）

混凝土拌合物和易性施工的經驗（yàn）告訴草莓视频ios，在炎熱的天氣裏，同樣材料、同樣稠度的混凝土拌（bàn）合物，總（zǒng）比寒（hán）冷的天氣需要更多的水。同一混合物的（de）坍落度隨著溫（wēn）度的升（shēng）高而降低。試（shì）驗結果表明，為使普通（tōng）混凝土拌（bàn）合物具有相同的坍落度(75mm)，拌合物溫度每（měi）升高10℃，每1m3需加入約7kg拌合水(見圖2)。

混合料的稠度(坍落（luò）度)主要取決（jué）於固體（tǐ）顆（kē）粒之間的（de）相互摩擦。這種內耗除了水的潤滑作用外，還與其中含有的氣泡有（yǒu）關。空（kōng）氣的存在等於增加了水泥漿的含量，減少了骨料的含量，所以稠度可以（yǐ）明顯降低。

氣泡的形（xíng）成與水的粘度有關，水的粘度隨著溫度的升高而降（jiàng）低。因此，為了在更高的（de）溫度下獲得混合物的相同稠度，通常需要使用比常溫下更多的水（shuǐ）來增加氣泡的含量，從而增加混合物的流動性。同樣，在低溫下拌（bàn）製混凝土時，拌合水也（yě）要相應減少（shǎo），以防泌水過多或坍落度過大。

1.3低溫下混（hún）凝（níng）土強度的研究

混凝土澆築後硬化前，低溫凍結時內部水的體積會增加9%左右，同時會產生約2500kg/cm2的冰（bīng）脹應力。這種應力值往往大於水泥漿體中形成的初（chū）始強度值，使混凝土受到不同程（chéng）度的破（pò）壞(即早期凍害)，降低強度。此外，當水變成（chéng）冰時，骨料和鋼筋表麵會產生較（jiào）大的晶體，削弱（ruò）水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力，從而（ér）影響（xiǎng）混凝（níng）土的抗壓強度。當冰（bīng）融化時，混（hún）凝（níng）土中（zhōng）會形成各種空隙，降低混凝土的密實度和耐久性。因此，在冬季混凝土施工中，水的形態變化是混凝土（tǔ）強度增加的關鍵。

國內外許（xǔ）多（duō）學者對混凝土中水的存在形式進行了（le）大量的試驗研究。結果表明，新拌（bàn）混凝土在受凍前有（yǒu）一段預養護期，可增加其內部液相，減少其（qí）固相，加速水泥水化。試（shì）驗還表明，混凝土受凍前的（de）預養（yǎng）護期越長，強度損失越小。混凝土解凍後（hòu）(即常溫條件下)繼續養護，強度會有所提高，但提（tí）高（gāo）的幅度不一。對（duì）於預養護期長、初期強度高(如R28的35%)的混凝（níng）土，受凍後後期強度幾乎沒有損（sǔn）失。但對於安全預（yù）養護期短、初期強度低的混（hún）凝土，受凍後後期強度會有不同（tóng）程（chéng）度的損失。

因（yīn）此（cǐ），混凝土在受凍前，應在常溫下有一（yī）個預養護期，以加速水泥的水化，避免混凝土的早期凍害。隨著混（hún）凝土齡（líng）期的增加，混凝土的抗凍性也在提高。由（yóu）於水泥不斷水化，可凍結的水量減少，水中溶解鹽的濃度隨著水（shuǐ）化的加深（shēn）而增加，冰（bīng）點隨（suí）著齡（líng）期（qī）的（de）增長而降低，因此（cǐ）抵抗凍融破壞的能力也隨之增強。因此，延長凍前養護（hù）時間可以提高混凝土的（de）抗凍性。混凝土無凍害的低強度一（yī）般稱為臨界強度，在我（wǒ）國不小於設計標誌的30%，即不小於35kg/cm2。

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