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GB 50211-2004《工业炉砌筑工程及验收规范》第19章“冬季施工”中规定“凡根据当地多年气温条件，在室外昼夜平均温度低于5℃，以及最低温度低于3℃时，应作为冬季施工”炉子砌筑完毕，但不能随烘炉投产时，应采取烘干措施，否则砌体周围的温度不应低于5℃。可见，含水耐火浇注料的施工过程都要避开冰冻期，目的是为了防止耐火浇注料因水分冻结而失效。 所谓“冰冻”是要使含水耐火浇注料处于水的冰点（0℃）以上，不会因水分冻结而产生内部应力造成失效，要求温度＞0℃，而不划定固定温度范围。所谓“保温”是指采取手段，使耐火浇注料温度保持在某一个固定点或特定点范围内，而该温度范围可以＜0℃。本文中“防冻”是目的，“保温”是手段：保温的温度范围＞0℃。
一：低温施工对不定形耐火浇注料的影响 不定形耐火浇注料是由颗粒、细粉、结合剂和添加剂等组成的一种多组分材料，通过加入水或其他液体结合剂而具有施工性，并经过一定时间的养护后产生强度。以铝酸钙水泥结合的耐火浇注料为例，低温或负温对浇注料施工十分不利。环境温度低，水泥的水化反应慢，妨碍浇注料强度的增长。当温度低于0℃时，游离水将开始结冰，温度达到-15℃时，游离水几乎全部冻结成冰，致使水泥的水化和硬化完全停止。 当水转化为固态的冰时，其体积约增大9％，使浇注料产生内应力和造成骨料与水泥颗粒的相对位移及 内部水分向负温表面迁移；在浇注料体内形成冰聚体引起局部结构破坏。水在4℃时的密度最大，当温度降至4℃以下时，实际上水的体积已开始膨胀，这对于浇注料新形成的水泥水化物结构会造成损害。 不定形耐火浇注料受冻伤后的表现为受冻材料表面有冰纹、螺旋纹、颜色发白、不均匀等现象，材料看上去较湿，边、角颜色较深，很容易碎裂，用肉眼即可看见骨料窝坑的边缘和底 面有化石似的冰晶体，易碎，与钢筋(锚固件)几乎没有粘结力，材料内部有较多大孔隙。 所以，冬季施工对不定形耐火材料有较大影响。从凝结硬化上来说，温度低，凝结硬化速度慢，影 响施工速度。当温度为负温时，不仅不能正常硬化，还将对旌工体结构产生不利影响。 二：不定形耐火浇注料冬季施工防冻害的预防措施 2.1 浇注前的保温 不定形耐火材料施工前包括搅拌、运输等。材料搅拌时因加热而得到的热量在运输过程中要尽最减 少损失。如选用适当的运输工具，减少运转次数，缩短运输距离等。在一些关键部位，如锚固件、孔道 和拼缝灌浆处要进行预热，并在不大于45℃的条件下养护。施工缝在继续浇灌时也要对已成部分预热， 一般为7-15℃，预热深度不小于0.3m。 2.2 养护冬季不定形耐火浇注料施工完毕后要充分利用材料本身的热量和水泥水化后放出的水化热进行养护， 必要时再补充一部分热量。补充热量的方法有： (1)蓄热法。在养护时所用的保温覆盖材料应以导热性低，密封性好，能防风，防潮，质轻，价格低廉且能多次周转为宜。传统使用的材料有木屑、麦秸、稻草、干草以及制成的草帘子、草袋等，木 屑中加入石灰，既能保温又能加热。但这类材料易起火，损耗大，易受潮，淋湿后影响效能，且现场文明施工较差。塑料薄膜也是一种使用方便的覆盖材料，透明玻璃钢罩养护预制构件实际上也是蓄热法的 一种。随着现代工业的发展，保温材料也逐步改进，国外有使用泡沫乙烯制成的保温毡，用塑料作面层， 内装泡沫材料芯的保温被，以及轻钢作边框的保温板块。这些保温材料在．5℃的气温下三天之内仍可保持+10℃，不但保温性能好，而且重复使用率高，不怕风吹雨打，使用方便，而且还可用于垂直材料的 保温。 （2）暖棚法。将现场围起来，并设热源，使棚内保持所需温度。暖棚造价低，重复使用次数多， 密封严实，材料可就地取材，用价廉的材料，如：防水布、塑料薄膜等。 (3)加热养护法。有火炉加热，蒸汽加热，热空气加热，红外线加热及电加热等。加热法有的和 暖棚合并使用，火炉加热较为简单，但消耗燃料多，易引起火灾。红外线加热法是以高温电加热器或红 外线发生器对施工衬体进行密封辐射加热，目前尚不普遍。我国北方寒冷地区应用较广的是蒸汽加热和 电热法。蒸汽加热法是将蒸汽通入模板内的细孔道，这种模板是特制的，靠施工体的一面有许多细管， 叫毛细管模板，这种模板厚度不少于4cm，管的间距不小于20~25cm，并有铁皮覆盖。蒸汽由分气箱 输入管中，上部有回气口，蒸汽压力大于0.7kg．cm-1，过大的压力会引起材料裂缝。升温不宜过快，每 小时升温高度不能大于15℃，厚大构件不大于IO℃，配筋密的构件最大不能超过20℃。电加热法是给电板通电以产生热量。电极为直径6-12mm的钢筋，插入施工体或固定在模内，通电后，由于施工体 本身的电阻而产生热量，为安全起见，电压应控制在50～llOV，同样要控制电热的升温速度。电加热法效果好但耗电大，费用较高。
2.3添加防冻剂关于水的结冰，一般认为，在不定形耐火材料的使用时需要加入一定量的调和水，形成由骨料、基质以及可溶性物质的水溶液构成的混合物。水溶液中一般含有A13+、Ca2+等离子构成的盐类，盐类的存在使溶液的结冰点降低。 2.4添加促凝剂 冬季施工中，添加促凝剂(硬化剂)是一种常用的加快不定形耐火浇注料硬化的方法。例如铝酸盐水泥结合的耐火浇注料常用锂盐、钠盐等来加快浇注料的硬化；水玻璃结合浇注料常用氟硅酸钠作为硬化剂；磷酸盐结合浇注料或捣打料常用镁砂粉、铝酸盐水泥等作为硬化剂。但需注意这种方法仅对一定的 温度范围适合，对更低温度下作用较小甚至根本不起作用。促凝剂仅能从反应动力学上起效果，如果硬 化反应在一定温度时从热力学上就不可能发生反虑，促凝剂也就谈不到使用效果了。
三：结论 通过上述现状分析认为冬季施工时，如完全不采取措施会对不定形耐火浇注料产生较大的负面影响。 可以采取以下措旌改善不定形耐火浇注料在冬季下的施工状况。 (1)避免反复冻融。不定形耐火材料在施工完毕后，在凝结硬化前如果受冻，只要不反复冻融， 在第一次融化后恢复正常养护后，强度可以重新发展，与未受冻基本相同。 (2)充分养护。不定形耐火材料在产生足够的强度后再受冻基本上冻害的危害就较小。一般采取 加热保温措施，必要时利用铝热反应，为施工体提供足够的热量或避免热量损失，使材料能正常养护硬化。 (3)添加防冻剂来降低水的冰点，使其在负温下保持足够的液相，使水泥的水化作用得以继续进 行，促进坯体强度的快速产生，以防冻伤。防冻剂应优先选用对耐火性能没有影响的有机防冻剂，且加 入量不能太大，以免影响组织结构和强度。 (4)添加促凝剂，促进材料硬化。 实际应用中建议以上措施复合采用，对冬季施工效果的改善会更为明显。 |
