國家標(biāo)準(zhǔn) 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 規(guī)定：根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)年氣溫資料，室外日平均氣溫連續(xù)5d 穩(wěn)定低于5 ℃時(shí)，混凝土工程的施工既應(yīng)進(jìn)入冬期施工。在這樣一段時(shí)間內(nèi)，混凝土用常溫方法施工，難以達(dá)到預(yù)期的目的，因而必須采取相應(yīng)的保溫防凍、防風(fēng)、防失水等措施，確保混凝土工程的質(zhì)量能達(dá)到規(guī)定的要求，這稱為混凝土的冬期施工。
一、混凝土冬期施工的起止日期
按冬期施工的定義，混凝土冬期施工期限是根據(jù)自然氣溫的變化來確定。當(dāng)自然平均氣溫連續(xù)5d 穩(wěn)定低于5 ℃，并連續(xù)5d 尚未高出5 ℃的第一天為冬期施工的初始日。同樣，當(dāng)氣溫回升時(shí)可取連續(xù)5d 穩(wěn)定高于5 ℃的末日為冬期施工的終止日。但應(yīng)注意，在上述期限以外，有時(shí)寒流突襲來，氣溫可能暫時(shí)突降到0 ℃以下，寒流過后，氣溫有回升，在氣溫突降期間也要注意防止混凝土遭凍害。確定混凝土工程冬期施工的起止日期，可根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄曩Y料定出。我國部分地區(qū)混凝土工程冬期施工的起止日期可參見相關(guān)內(nèi)容。
二、混凝土冬期施工原理
（一） 混凝土的早期凍害機(jī)理
混凝土的早期凍害是指新澆筑和在硬化過程中的初齡期混凝土，受寒冷氣溫的影響，使混凝土遭到凍結(jié)，給混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)造成不同程度的影響和損害。溫度、水和混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的孔隙是混凝土受凍害的重要條件。
新澆筑的混凝土遭到凍害，主要是由低溫造成的。當(dāng)溫度降至＋5 ℃時(shí)，混凝土的初凝時(shí)間會(huì)大大地推遲；降至0 ℃時(shí)混凝土的硬化速度變得非常緩慢；降至0 ℃以下時(shí)，水開始結(jié)冰，水化作用停止，使混凝土的體積膨脹，內(nèi)部產(chǎn)生一系列的微裂紋。硬化過程中的初齡期混凝土，內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)基本形成，但并不十分牢固，遭到不利的影響，很容易破壞。當(dāng)溫度降到0 ℃時(shí)，混凝土內(nèi)部毛細(xì)孔中的自由水表面開始結(jié)冰體積膨脹，將內(nèi)部未凍結(jié)的部分水封閉并沿毛細(xì)孔道壓向內(nèi)部。隨著凍結(jié)的發(fā)展，結(jié)冰體積越來越大，內(nèi)部未凍結(jié)的水壓力越來越高，水壓力增高超過混凝土的抗拉強(qiáng)時(shí)，毛細(xì)孔脹破，混凝土產(chǎn)生微裂紋。隨著凍結(jié)向混凝土的深層發(fā)展，又產(chǎn)生新的微裂紋，微裂紋相互連接出現(xiàn)貫通微裂縫。
（二） 混凝土早期凍害對其性能的影響
在混凝土冬期施工中，早期受凍后其結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性能將受到嚴(yán)重的損害。
1．混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)破壞
硬化過程中的初齡期混凝土遭凍及新澆筑混凝土立即遭凍后，內(nèi)部產(chǎn)生的一系列的微裂紋甚至微裂縫，這些微裂紋、裂縫破壞了混凝土的內(nèi)部自身的整體性。試驗(yàn)和工程實(shí)踐表明混凝土化凍以后，即使再養(yǎng)護(hù)28d ，這些微裂紋也不能得到全部修補(bǔ)。
2．混凝土的抗壓、抗拉強(qiáng)度的降低
混凝土在負(fù)溫下遭到凍結(jié)，當(dāng)溫度回升到正溫時(shí)，水泥的水化作用可繼續(xù)進(jìn)行，但凍結(jié)對混凝土的抗壓、抗拉強(qiáng)度影響較大。結(jié)凍時(shí)溫度越低，強(qiáng)度損失越大；水灰比越大，強(qiáng)度損失越大；受凍時(shí)強(qiáng)度越低，強(qiáng)度損失越大。特別是澆筑后立即受凍，抗壓強(qiáng)度損失可達(dá)50 ％以上，即使后期正溫養(yǎng)護(hù)三個(gè)月，也恢復(fù)不到原設(shè)計(jì)的強(qiáng)度水平．抗拉強(qiáng)度損失可達(dá)40 ％。凍害對混凝土強(qiáng)度的影響見圖2 －1 。
混凝土受凍前有一定的預(yù)養(yǎng)護(hù)期，后期強(qiáng)度損失可大為減少?；炷翝仓罅⒓词軆龅目箟簭?qiáng)度損失見表2－1。
3．鋼筋混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度降低
試驗(yàn)結(jié)果喪明，混凝土早期受凍對混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度影響較大，對低標(biāo)號(hào)混凝土的影響更為嚴(yán)重。
4．混凝土的抗凍耐久性和抗?jié)B性
混凝土早期遭受凍害可使抗凍耐久性和抗?jié)B性降低。
（三） 溫度對混凝土強(qiáng)度增長的影響
混凝土的強(qiáng)度只有在正溫養(yǎng)護(hù)條件下，才能持續(xù)不斷地增長．并且隨著溫度的增高，混凝土強(qiáng)度的增長的速度加快。不同養(yǎng)護(hù)溫度條件下，混凝土強(qiáng)度增長情況見圖2－2 所示。
（四） 混凝土允許受凍的臨界強(qiáng)度
混凝土允許受凍的臨界強(qiáng)度是指新澆筑的混凝土，在受凍前達(dá)到某一強(qiáng)度值，然后遭到凍結(jié)，當(dāng)恢復(fù)正溫養(yǎng)護(hù)后，混凝土后期強(qiáng)度可以繼續(xù)增長，經(jīng)28d 標(biāo)養(yǎng)可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95 ％以上，這一受凍前的強(qiáng)度稱為混凝土允許受凍的臨界強(qiáng)度。臨界強(qiáng)度與水泥品種、混凝土的強(qiáng)度、水灰比等因素有關(guān)。
規(guī)范規(guī)定的臨界強(qiáng)度值是在混凝土的水灰比不大于0．6 的前提下試驗(yàn)后制定，如施工時(shí)必須大于0．6 時(shí)，需重新試驗(yàn)，確定臨界強(qiáng)度值。采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的普通混凝土，允許受凍臨界強(qiáng)度為設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的30 ％。采用礦渣硅酸鹽水泥配制的普通混凝土，允許受凍臨界強(qiáng)度為設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的40 ％。對于c10 及c10 以下的混凝土允許受凍臨界強(qiáng)度不得小于5n／mm2 。
（五） 冬期施工對混凝土材料的要求
1．水泥
冬期施工時(shí)，根據(jù)工程特點(diǎn)、混凝土工作環(huán)境及養(yǎng)護(hù)條件，盡量使用快硬、早期強(qiáng)度增長較快、早期水化熱較高高標(biāo)號(hào)的水泥，使之較快地達(dá)到臨界強(qiáng)度。應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥的標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于425 號(hào)，最少水泥用量不宜少于300kg／m3 。這對降低混凝土的冬期施工費(fèi)用有很大的積極意義。在使用其他品種的水泥時(shí)，應(yīng)注意其中的摻合材料對混凝土的抗凍、抗?jié)B的性能等影響。冬期施工的混凝土嚴(yán)禁使用高鋁水泥，高鋁水泥重結(jié)晶導(dǎo)致強(qiáng)度下降，它對鋼筋的保護(hù)作用比硅酸鹽水泥差。常用水泥的選用方法可參考表2 －2 。
2．骨料
冬期施工中，所用的骨料必須清潔，不得含有冰、雪等凍結(jié)物以及易凍裂的礦物質(zhì)。摻有鉀、鈉離子防凍劑的混凝土，不應(yīng)混有活性二氧化硅成分的骨料，以免發(fā)生堿骨料反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土的體積膨脹，破壞混凝土結(jié)構(gòu)。
3．水
拌和水中不得含有導(dǎo)致延緩水泥正常凝結(jié)硬化的雜質(zhì)，以及能引起鋼筋銹蝕和混凝土腐蝕的離子。凡一般飲用的自來水和天然的潔凈水，都可以作為拌制混凝土用水。
4．外加劑
混凝土中摻入適量的外加劑，可以保證混凝土在低溫條件下早強(qiáng)和負(fù)溫下的硬化，防止早期受凍，提高混凝土的耐久性。多使用無氯鹽的防凍劑、引氣劑或引氣減水劑，但不應(yīng)對鋼筋銹蝕和降低混凝土的抗?jié)B性。外加劑的使用應(yīng)符合 《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 的規(guī)定。
5．摻合料
混凝土中摻入一定量的粉煤灰，能達(dá)到改善混凝土性能、提高工程質(zhì)量、節(jié)約水泥、降低成本等優(yōu)點(diǎn)，但混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展較緩慢。應(yīng)遵照 gb1596標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)要求執(zhí)行。
混凝土摻人一定量的氟石粉能效地改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗?jié)B性，調(diào)解水泥水化和提高混凝土初始溫度的作用。氟石粉的適宜摻量一般為水泥用量的10 ％～15 ％，最好通過試驗(yàn)予以確定。
6．保溫材料
混凝土工程冬期施工使用的保溫材料，應(yīng)根據(jù)工程類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工條件、氣溫情況進(jìn)行選用。優(yōu)先選用導(dǎo)熱系數(shù)小、密閉性好、堅(jiān)固耐用、防風(fēng)防潮、價(jià)格低廉、重量輕、能多次使用的地方性的材料，如草簾、草袋、爐渣、鋸末等。保溫材料必須保持干燥，受潮后保溫性能成倍降低。隨著工業(yè)新技術(shù)的發(fā)展，冬期施工中也越來越廣泛地使用輕質(zhì)高效能的保溫材料，如珍珠巖、巖棉以及聚氨酯泡沫塑料等。