凍融對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的劣化破壞

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1、第八章凍融對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的劣化破壞12021/7/118.1引言8.2水泥石中孔隙溶液的凍結(jié)8.3受凍破壞機(jī)理8.4混凝土凍融過程中宏觀特性的變化8.5高強(qiáng)度高性能混凝土的抗凍融性能8.6混凝土早期抗凍害性能8.7融雪劑（除冰鹽）對(duì)混凝土凍害時(shí)表層剝離的影響8.8混凝土的凍融與硫酸鹽溶液同時(shí)作用下的復(fù)合劣化8.9凍融循環(huán)作用下混凝土表面顏色的變化8.10混凝土抗凍融/除冰鹽凍融的影響因素8.11抗凍融/融冰鹽凍融的試驗(yàn)方法8.12在工程建設(shè)上要注意的問題8.13具有高抗凍性或高抗除冰鹽性能混凝土的技術(shù)前提8.14凍害—原因與對(duì)策2021/7/1128.8混凝土在凍融與硫酸鹽溶液同時(shí)作用下的復(fù)合

2、劣化8.8.1試驗(yàn)概況1.使用材料水泥：普通硅酸鹽水泥細(xì)集料：山沙，表觀密度為2.6g/cm3，吸水率2.05%，細(xì)度模量為2.82。粗集料：石灰石碎石，Dmax=25mm，表觀密度為2.85g/cm3，吸水率為0.98%減水劑：超塑化劑SP引氣劑：AE引氣劑2021/7/1132.混凝土配合比2021/7/1148.8.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析不同硅酸鹽溶液濃度對(duì)不同水灰比混凝土，在5和10℃溫度下進(jìn)行浸責(zé)試驗(yàn)。結(jié)果如圖所示：2021/7/115（1）硫酸鹽溶液浸漬使混凝土質(zhì)量降低百分率，當(dāng)水灰比相同的時(shí)候，硫酸鹽溶液濃度提高，混凝土的質(zhì)量減少率增大；（2）對(duì)不同水灰比的混凝土，浸漬的硫酸鹽溶液濃

3、度相同時(shí)，混凝土質(zhì)量降低百分率大體相同；（3）但當(dāng)硫酸鹽溶液濃度提高時(shí)，不管試驗(yàn)的溫度是多少，水灰比低的混凝土降低的百分率更大。2021/7/1162021/7/1172021/7/1188.9凍融循環(huán)作用下混凝土表面顏色的變化本節(jié)中將介紹以色差計(jì)檢測(cè)在凍融試驗(yàn)中混凝土表明的明度、色度，混凝土在凍融過程中，有兩種狀態(tài)下的剝離：（1）粗集料粒子外露的剝離（2）細(xì)集料外露的剝離2021/7/1198.9.1試驗(yàn)概況1.原材料水泥：普通硅酸鹽水泥爐底渣：表觀密度為2.8g/cm3，吸水率0.4%，細(xì)度模量為2.69。碎石：石灰石碎石，Dmax=20mm，表干密度為2.68g/cm3，吸水率為1.2

4、4%混合沙：天然河砂與爐底渣混合而成。表觀密度為2.58g/cm3，吸水率3.03%，細(xì)度模量為2.72。高效減水劑：甲基丙烯酸聚合物為主要成分的高效減水劑引氣劑：以天然樹脂酸鹽為主要成分的AE劑2021/7/11102.混凝土配比本試驗(yàn)所用混凝土配合比見下表：2021/7/11112021/7/11124.用色差計(jì)量測(cè)混凝土表面的顏色首先用色差計(jì)測(cè)定氣干狀態(tài)下試件側(cè)面的顏色。每個(gè)試件的2個(gè)側(cè)面分別測(cè)定2個(gè)點(diǎn)，用平均值進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用表色系L、a、b表示L表示白黑的明度a表示紅綠的色度b表示黃藍(lán)的色度下表為使用混凝土中集料表干狀態(tài)的色度。對(duì)試件由于剝離而導(dǎo)致的斷面面積的減少率采用卡尺測(cè)定。20

5、21/7/11132021/7/11148.9.2試驗(yàn)結(jié)果分析1.混凝土的顏色受粗集料支配時(shí)（1）相對(duì)動(dòng)彈性模量在水中養(yǎng)生的試件比在空氣中養(yǎng)生的試件降低明顯，但到300次凍融循環(huán)時(shí)，兩者基本相同。（2）質(zhì)量減少百分率當(dāng)凍融循環(huán)超過100次以后，空氣中養(yǎng)護(hù)的試件，質(zhì)量減少百分率迅速增大，到300次凍融循環(huán)時(shí)，幾乎為水中養(yǎng)生試件的一倍。（3）斷面積減少百分率與質(zhì)量減少百分率相同，經(jīng)300次凍融循環(huán)以后，空氣中養(yǎng)生的試件隨著表面的剝離，粗集料露出試件表面，比水中養(yǎng)生試件的斷面減少百分率大。（4）凍融循環(huán)次數(shù)和氣干狀態(tài)的明度L、色度a和b的關(guān)系a，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而稍有下降，在空氣中養(yǎng)生的試件

6、更加明顯。a的減少，顏色近似綠色。b，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而稍有下降，在空氣中養(yǎng)生的試件更加明顯。a的減少，顏色近似藍(lán)色。2021/7/11152.細(xì)集料的顏色支配混凝土的顏色時(shí)（1）伴隨著爐底渣對(duì)細(xì)集料置換率的增加，耐久性指數(shù)降低。（2）隨著置換率的增加，斷面積減少率的絕對(duì)值也增大。（3）由于凍融作用而發(fā)生剝離，使?fàn)t底渣的粒子表面外露，但也沒有發(fā)現(xiàn)隨著爐底渣的增加而使質(zhì)量減少百分率增大，混凝土表面使?fàn)t底渣的明度接近于黑色。2021/7/11168.9.3結(jié)論在凍融實(shí)驗(yàn)中，將混凝土表面色以明度L、色度a和b表示，并進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)的結(jié)果，得到了以下結(jié)論：1.將混凝土的剝離量作為表面色的變化，這

7、種評(píng)價(jià)方法是可能的。2.必須選擇使用集料的明度L、色度a和b相應(yīng)的指標(biāo)。3.劣化程度即使對(duì)耐久性方面還沒有成為大問題，但對(duì)相應(yīng)的剝離量作為美觀的數(shù)值上的評(píng)價(jià)是可能的2021/7/11178.10混凝土抗凍融/除冰鹽凍融的影響因素一般來講，外部因素對(duì)混凝土抗凍性影響不是最重要的。但是最適宜的混凝土配合比、適宜的制造技術(shù)、施工技術(shù)等對(duì)提高混凝土抗凍融/抗除冰鹽凍融的影響最重要的。2021/7/11188.10.1