冬期施工手册Word文件下载.docx
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我国东北、西北、华北地区主要城市冬期施工起讫日期（日/月）续表
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1.1.3冬期施工有关气象资料
一、有关气象术语、概念、定义
1.气温——指空气中的温度，是将温度计放在通风、荫蔽、离地面1.5m高度处测得的空气温度。
单位：
摄氏度（℃）。
2.平均气温——指在一定时间里空气温度的平均状况。
日平均气温是从02、08、14、20点四次观测所得的气温平均值。
3.最高、最低气温——指在一定时间里极端状况下的气温。
把每日最高气温（或最低气温）按旬或月计算出平均值叫旬（或月）平均最高气温（或平均最低气温）。
4.月极端最高、最低气温——指一月中任何一个时刻出现的极端最高值或最低值，分别称月极端最高或月极端最低气温。
5.地面温度——指直接与土表面接触的温度计所示的温度。
包括地面温度、地面最高温度和地面最低温度。
6.地温——地面和地中不同深度的土温度统称地温。
浅层地温包括离地面5、10、15、20cm深度的地中温度；
较深层地温包括离地面40、80、160、320cm深度的地中温度。
7.日照时数——指太阳实照时数，即太阳光受云、雾阻挡外，实际照射到地面的时数。
小时（h）。
8.日照百分率——实照时数与可照时数的百分比。
百分率（%）。
9.降水量——空气中水汽凝结落到地面为降水。
降水分液态（雨）、固态（雪、冰雹）。
降水量以落到地面未经蒸发、渗透、流失而积聚的水平面上深度表示。
毫米（mm）。
10.风速——指空气在单位时间中流动的水平距离。
最大风速为10min平均最大值。
米/秒（m/s）。
11.寒潮——按国家气象局统一规定，长江以北，当一日气温下降8℃以上，日最低气温达5℃以下者称为一次寒潮天气。
对于严寒地区，下降8℃以上经常可见，因此不专门列入寒潮之中，但降温十分急剧又伴有暴风雪时，要按寒潮发布。
如黑龙江省一年三季（冬、春、秋）大约有5~6次寒潮袭击。
二、我国东北、西北、华北地区主要市、县气象资料
我国东北、西北、华北地区主要市、县的气象资料经整理见附录一。
1.2冻结对混凝土的影响
1.2.1水泥的水化和影响因素
普通水泥主要含有四种矿物成分，即硅酸三钙（3CaO·
SiO2），简写C3S，硅酸二钙（2CaO·
SiO2），简写C2S，铝酸三钙（3CaO·
A12O3），简写C3A和铁铝酸四钙（4CaO·
A12O3·
Fe2O3）简写C4AF。
混凝土、砂浆所以具有强度，是由于这四种矿物成分遇到水后，进行水化反应，生成新的水化产物的结果，其反应式如下：
2（3CaO·
SiO2）+6H2O3CaO·
2SiO2·
3H2O+3Ca（OH）2
2（2CaO·
SiO2）+4H2O3CaO·
3H2O+Ca（OH）2
3CaO·
A12O3+10H2O+CaSO4·
2H2O3CaO·
CaSO4·
12H2O
4CaO·
Fe2O3+10H2O+2Ca（OH）26CaO·
Fe2O3·
从上述反应式可看出，其水化反应得以进行，需要温度和水两个重要条件。
这两个条件恰恰是冬期施工中最不利的因素。
冬期温度降低，一是减弱了水的化学活性，使水泥的水化反应减慢，混凝土的强度增长缓慢，另外当温度降低到0℃以下时，水结冰体积膨胀易使混凝土内部结构受到破坏。
所以说，冬期施工主要是研究温度和水变化后，产生的各种影响。
1.2.2水的基本性质和在混凝土中存在的形态
自然界中的水有三种体态：
固相体，液相体，汽相体。
液相水在标准大气压下，沸点温度为100℃，冰点为0℃，在4℃时其密度最大为1。
水在0℃结冰时要释放333.6J（焦耳）的热量，相反冰在溶解时，也要吸收相同的热量。
在常温条件下水随着温度升高，其化学活性也随之增强，当温度降低时，化学活性也随之减弱。
因而在水泥水化反应速度上，也是随着温度的高、低而表现快与慢。
汽相水是水加热到100℃或以上时全部变为汽相。
这时水分子H2O大多是呈单分子状态激烈运动，动能较高，水的化学活性也特强。
如其密闭在一定容积的容器内时，会产生很大的压力。
固相水即冰。
水结冰时体积要膨胀大约9%左右。
而且此时的水分子H2O全部呈集团状态，无运动，只在原位置上少许微弱摆动，动能很小，其化学活性很低，所以水泥能与水进行水化反应。
混凝土在未冻结之前，水在混凝土中基本上呈三种方式存在。
即化学结合水，物理吸附水和自由水。
化学结合水为水泥水化后，生成水化产物的组成部分，随着水化反应的不断进行，水泥水化产物不断增多，这部分水的数量也逐渐增多。
但通常温度的升高和降低，对它基本无影响。
物理吸附水，当混凝土结构形成后，吸附至水泥水化后生成的水化产物凝胶体表面，或者吸附至混凝土内的毛细孔内壁的一层吸附水膜层。
这部分水很少，结冰温度也较低，通常－78℃以下方结冰，它的相态变化对混凝土性能影响不大。
自由水，广泛存在于混凝土的大小不同的毛细孔或大孔中，其数量多少和毛细孔及各类孔的直径有关，当混凝土水灰比大时，毛细孔直径也大，自由水含量也多，反之则少。
这部分水对混凝土性能影响较大。
当温度升高时，它还可以沿毛细孔通道蒸发出去，当温度降低时，它可以在毛细孔内结冰，对混凝土产生破坏作用。
自由水至混凝土毛细孔内结冰的温度与毛细孔直径有关，毛细孔直径越细，结冰温度越低，通常在0.2~—2℃方结冰。
所以对水灰比较低的混凝土如0.35以下，由于混凝土内形成的毛细孔很细，加之自由水含量少，遭冻害程度可能性轻得多。
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