混凝土冻融破坏的原因及防治措施

混凝土冻融破坏在我国北方地区非常普遍。大、中、小型水工混凝土工程都存在不同程度的混凝土的冻融剥蚀破坏。除此外,混凝土冻融剥蚀的情况在我国北方的桥涵建筑物老化病害的主要问题之一。

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混凝土冻融破坏的原因及防治措施王顺昭

(大唐双鸭山热电厂 ) 摘要：混凝土冻融破坏在我国北方地区非常普遍。大、中、小型水工混凝土工程都存在不同程度的混凝土的冻融剥蚀破坏。除此外，混凝土冻融剥蚀的情况在我国北方的桥涵建筑物老化病害的主要问题之一。关键词：混凝土冻融中图分类号： D3 2 3 T 5+.

文献标识码： A

文章编号： 6 3 0 3 (0 7 0 ( ) 0 2— 1 1 7— 5 42 0 )8b一 0 7 0

1混凝土冻融破坏的机理混凝土是由水泥砂浆及粗骨料组成的毛细孔多孔体。在拌制混凝土时为了得到必要的和易性，加入的拌合水总要多于水泥的水化水。这部分多余的水便以游离水的形式滞留于混凝土中形成连通的毛细孔，并占有一定的体积。这种毛细孔中的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要内 在因素。因为水遇冷结冰会发生体积膨胀，B起混凝土内部结构的破坏。混凝土 1处于保水状态时，当毛细孔中的水结冰，胶凝孔中的水就处于过冷状态。因为混凝土孔隙中形成冰核的温度在一 7 8℃以下。胶凝孔中处于过冷状态的水分因为其蒸汽压高于同温度下冰的蒸汽压而向毛细孔中冰的界面处渗透。于是在毛细孔中又产生一种渗透压力。此外，胶凝水向毛细孔渗透压力两种压力。当这两种压力超过混凝土的抗拉强度时，凝土就会开裂。经过反混复冻融循环，凝土中的损伤会不断扩大，混 逐步积累。经过一定的冻融循环后，混凝土中的裂缝会相互贯通，强度也逐渐降其低，后甚至完全丧失，最使混凝土结构由表及里遭受破坏。

大水灰比及最小水泥用量。

2 2含气量 .含气量也是影响混凝土抗冻性的主要因素，特别是加入 B气剂形成的微细气孔 1对提高混凝土抗冻性尤为重要。这些互不连通的微细气孔在混凝土受冻初期能使毛细孔中的静水压力减少，起到减压作用。 在混凝土受

冻结冰过程中这些孔隙可阻止或抑制水泥浆中微小冰体的生成。每一种混凝土拌合物都有一个可防止其受冻的最小含气量。 2 3混凝土的饱水状态 .

3提高混凝土抗冻性的措施3.掺用引气剂和减水剂及引气型减水剂 1掺 B气剂是提高混凝土抗冻性的主要 1措施。根据我国交通部一航局对天津新港北坡堤的调查可知，不加 B气剂的混凝土 1使用 1 5年即出现表面剥落等冻害现象，而加 B气剂的混凝土则无冻害。日本研究成 1功一种非 B气型表面活性剂，掺量为水泥 1重量的 2%~4%时，种表面活性剂可使这混凝土的耐久性指数提高 5%~9 0 0%。这种外加剂是烃基及醇基胺类化合物，其引 气量虽少，但气泡很细且均匀分散，因此对提高混凝土抗冻性非常有利。 32严格控制水灰比 . .提高混凝土密实性水灰比是影响混凝土密实性的主要因素， 为了提高混凝土的抗冻性也必须从降低水灰比入手。当前较为有效的方法是掺减水剂特别是高效减水剂。许多研究成果及生产实践证明掺入水泥重量的 0 5 .%~1 5 .%的高效减水剂可以减少用水量 1%-2%, 5 5使混凝土强度提高 2%~5%, 0 0抗冻性也能相应的提高。 33加强早期养护或掺入防冻剂防止混凝土早 .期受冻常用的热养护方法有电热法、蒸汽养护法及热拌混凝土蓄热养护法。目前我国常使用的还是蒸汽养护法，耗汽量很大。但

2影响混凝土抗冻性的主要因素混凝土的抗冻性与内部孔结构、水饱和程度、受冻龄期、混凝土的强度等因素有关。而混凝土的孔结构及强度又主要取决于其水灰比、有无外加剂及养护方法等，:如

混凝土的冻害与其孔隙的饱水程度紧密相关。一般认为含水量小于孔隙总体积的 91.%就不会产生冻结膨胀压力， 7该数值被称为极限饱水度。在混凝土完全饱水状态下，其冻结膨胀压力最大。混凝土的饱水状态主要与混凝土结构的部位及其所处自然环境有关。 2 4混凝土受冻龄期 .混凝土的抗冻性随其龄期的增长而提高。因为龄期越长，泥水化越充

分，水混凝土强度越高，抵抗膨胀的能力越大。这一点对早期受冻的混凝土更为重要。 2 5水泥品种及集料质量 .混凝土的抗冻性随水泥活性增高而提高。普通硅酸盐水泥混凝土的抗冻性优于混合水泥混凝土，更优于火山灰水泥混凝土的抗冻性。混凝土集料对抗冻性的影响主要体现在集料吸水量的影响及集料本身抗冻性的影响。

2 1水灰比 . 水灰比直接影响混凝土的孔隙率及孔结构。随着水灰比的增大，不仅可饱水的开孔总体积增加，且平均孔径也增大， 而因而混凝土的抗冻性必然降低。国内外有关规范均规定了用于不同环境条件下的混凝土最S WM的调制频率。从调制上说， P频率越高越好，但是随着频率的升高，开关器件的损害也增大，因此，脉冲频率应在开关器件的允许范围内选择一个在折衷的数值。 信号隔离电路主要是把控制电路和驱动电路之间的控制和驱动信号通过光电隔离器进行信号隔离，实现不同电压之间的信号传输。由于本系统中的 PW M脉冲信号的输出频率比较高，为了避免信号损失和失真，这里采用 …… 此处隐藏：1074字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……