从流变学角度探讨了不同品种不同组分的外加剂和环境温度对负温水泥基灌浆料流变协同作用的影响规律。结果表明,不同外加剂条件下,负温水泥基灌浆料从+20^-10℃温度转变过程中,同一剪切速率下剪切应力下降,在+20^-5℃温度范围内,灌浆料初始流动度和30 min流动度均随着使用环境温度的降低而增大,当温度达到-10℃时,灌浆料流动度迅速降低,不能满足标准要求。此时,在浆体流变性符合Bingham流体模型的条件下,建议使用温度为-5℃。

研究了预养时间对掺与不掺防冻剂的C30、C40、C50、C60强度等级负温混凝土抗压强度的影响规律,得出了混凝土的受冻临界强度和相应预养时间。试验结果表明,受冻临界强度随混凝土强度等级的提高而提高;无论是掺加无机防冻剂还是有机防冻剂,均可以降低混凝土受冻临界强度、缩短混凝土达到受冻临界强度所需的预养时间,对C30、C40混凝土的作用效果尤为明显。

采用快速冻融循环的试验方法,研究了经过0 h、12 h、24 h、36 h、48 h、72 h、96 h等不同早期预养后,转入恒-20 ℃的负温条件下养护至7 d,再转标准条件下养护至56 d龄期的混凝土试件经历不同冻融循环次数后的相对动弹性模量损失,并以未受冻的正温混凝土标准养护28 d强度和抗冻性为基准,得出了基于抗冻性的负温混凝土受冻临界强度值及其预养时间值。结果表明,未掺加防冻剂C30、C40、C50和C60混凝土达到F300次冻融所需受冻临界强度分别为24.6 MPa、33.6 MPa、40.4 MPa和49.5 MPa,其预养大于等于96 h;掺加防冻剂C30、C40、C50和C60混凝土达到F300次冻融所需受冻临界强度分别为19.6 MPa、27.5 MPa、31.7 MPa和40.5 MPa,其预养时间大于等于48 h。

结合哈尔滨市阳明滩自锚式悬索桥自锚梁(过渡孔混凝土梁)C50级混凝土冬期施工所采取的综合蓄热法选择与实施过程,分析了在严寒地区初冬时节C50级混凝土配合比设计思路、冬期施工混凝土防冻害综合蓄热养护方法以及亚高强级大体积混凝土冬期施工过程中的温度控制与监测过程,提出了极端环境下重大工程混凝土冬期施工的技术条件,可供类似工程冬期施工参考。