研究了不同环境温度(-5、-10、-15℃)下防冻剂对混凝土受冻临界强度的影响,分析了保温材料(毛毡)热阻对混凝土预养时间的影响,并建立了保温材料热阻和覆盖厚度分别与混凝土预养时间的关系模型。结果表明:掺入适量防冻剂有效降低了混凝土的受冻临界强度;在相同环境温度下,混凝土表面温度每升高10℃,预养时间减少12%~20%;在相同混凝土表面温度下,环境温度每升高5℃,预养时间减少10%~16%;保温材料热阻与混凝土预养时间符合Origin软件中的YldFert模型,且拟合精度较高;结合YldFert模型和保温材料热阻计算公式,可以得到不同环境温度下,保温材料覆盖厚度的计算方法。

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。