混凝土抗凍性的主要影響因素及改善措施.doc

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1、本文探討了影響混凝土抗凍性的主要影響因素，并討論了改善混凝土抗凍性的技術(shù)措施。　　關(guān)鍵詞：混凝土；抗凍性　　　　伴隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的突飛猛進，人民生活水平的日益提高，我國的公路交通事業(yè)得到了迅速的發(fā)展，公路建設(shè)開創(chuàng)了嶄新的局面。由于水泥混凝土路面具有強度高，穩(wěn)定性好，耐久性好，造價適當(dāng)，養(yǎng)護維修費用小，及利于夜間行車等諸多優(yōu)點被越來越多應(yīng)用于我國的道路建設(shè)中。水泥混凝土能否在設(shè)計年限內(nèi)正常使用，取決于其耐久性能的優(yōu)劣。而北方地區(qū)的混凝土的抗凍能力將直接影響整個路面結(jié)構(gòu)的耐久性。耐久性是否得到保證是個關(guān)鍵問題。耐久性是關(guān)于整個使用壽命期間的問題，它不僅是近年來混凝土材

2、料科學(xué)研究的焦點，而且是我國大規(guī)模公路建設(shè)期間確?；炷辖Y(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的核心問題。百年大計，質(zhì)量為本，公路工程必須對混凝土的耐久性能提出更高、更嚴(yán)格的切合實際的技術(shù)要求。　　一、影響混凝土抗凍性的主要因素　　1、含氣量　　含氣量也是影響混凝土抗凍性的主要因素，尤其是加入引氣劑形成的微小氣孔對提高混凝土抗凍性史為重要。為使混凝土具有較好的抗凍性，其最佳含氣量約為5%～6%。加氣的混凝土不僅從耐久性的觀點看是有益的，而且從改善和易性的觀點看也是有利的?；炷林屑託馀c偶然截留的空氣不同，加氣的氣泡直徑的數(shù)量級為0.05mm，而偶然截留的空氣一般都形成大得多的氣泡。加氣

3、在水泥漿中形成彼此分離的孔隙，因此不會形成連通的透水孔道，這樣就不會增加混凝土的滲透性。這些互不連通的微細(xì)氣孔在混凝土受凍初期能使毛細(xì)孔中的靜水壓力減小，即起到減壓作用。在混凝土受凍結(jié)冰過程中，這些孔隙可阻止或抑制水泥漿中微小冰體的生成。為使混凝土具有較好的抗凍性，還必須保證氣孔在砂漿中分布均勻。　　含氣量測定是混凝土是否具有抗凍融性能的“傳感器”。含氣量增加，平均孔隙間距減小。在最佳含氣量條件下，孔隙間距將會防止凍融造成的壓力過大。研究表明，混凝土中含氣量合適，抗凍性可大為提高。滑?；炷恋暮瑲饬吭?%左右時，抗凍標(biāo)號可達500次左右凍融循環(huán)，達到超抗凍性混凝土要求

4、。若要求粉煤灰的混凝土達到4%含氣量，應(yīng)視粉煤灰摻量成倍增大引氣劑量。此時粉煤灰混凝土的抗凍性也能達到300次以上凍融循環(huán)，能達到高抗凍性的要求。　　為滿足混凝土抗凍性和抗鹽性要求，各國都提出了適宜含氣量的推薦值，一般均在3%-6%之間，集料的最大粒徑增大，含氣量小。根據(jù)混凝土抗凍性機理研究得到的最大氣泡間距系數(shù)應(yīng)為0.25mm，對應(yīng)的最小拐點（臨界）含氣量3%。引氣劑質(zhì)量較好，氣泡越小、表面積越大，臨界含氣量有減小趨勢。實驗表明，當(dāng)混凝土含氣量超過6%后，抗凍性不再提高。　　2、水灰比　　水灰比大小是影響混凝土各種性能(強度、耐久性等)重要因素。在同樣良好成型條

5、件下，水灰比不同，混凝土密實程度、孔隙結(jié)構(gòu)也不同。由于多余的游離分子在混凝上硬化過程中逐漸蒸發(fā)掉，形成大量開口孔隙，毛細(xì)孔又不能完全被水泥水化生成物填滿，直至相互連通，形成毛細(xì)孔連通體系，具有這種孔隙結(jié)構(gòu)的混凝土滲透性、吸水性都很大，最容易使混凝土受凍破壞。因此我們在考慮引氣劑同時，必須考慮水灰比，在含氣量相同時，氣泡的半徑隨水灰比的降低而減少，孔隙結(jié)構(gòu)得到改善，提高了混凝上的抗凍性。　　當(dāng)齡期和養(yǎng)護溫度一定時，混凝上的強度取決于水灰比和密實度。在水泥水化過程中，水灰比對硬化水泥漿的孔隙率有直接的影響，而孔隙率的改變又影響了混凝上的密實度，從而影響混凝土的孔隙體積。此

6、時，孔隙體積的增加是由于混凝土毛細(xì)孔徑變大且連通，從而減少了起緩沖凍脹壓力的儲備孔，致使混凝土受凍后產(chǎn)生較大的膨脹壓力。特別是承受反復(fù)的凍融循環(huán)后，混凝土將遭受嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性破壞。因此，為提高混凝土的抗凍性，必須嚴(yán)格控制水灰比，必要時，甚至需人工干預(yù)，如加引氣劑實施“人工造孔”。　　從提高混凝土材料抗凍性而言，主要有兩個技術(shù)手段：一是提供凍脹破壞的緩沖空腔，加引氣劑就是最重要的基本手段；二是增強材料本身的凍脹抵抗力，控制較小水灰比和較高的抗壓強度。　　3、混凝土的飽水狀態(tài)　　混凝土的凍害與其飽水程度有關(guān)。一般認(rèn)為含水量小于孔隙總體積的91.7%就不會產(chǎn)生凍結(jié)膨脹壓力

7、，在混凝土完全保水狀態(tài)下，其凍結(jié)膨脹壓力最大?；炷恋娘査疇顟B(tài)主要與混凝上結(jié)構(gòu)的部位及其所處的自然環(huán)境有關(guān)。在大氣中使用的混凝上結(jié)構(gòu)，其含水量均達不到該值的極限，而處于潮濕環(huán)境的混凝土，其含水量要明顯增大。最不利的部位是水位變化區(qū)，此處的混凝上經(jīng)常處于干濕交替變化的條件下，受凍時極易破壞。此外由于混凝土表層的含水率通常大于其內(nèi)部的含水率，且受凍時表層的溫度均低于其內(nèi)部的溫度，所以凍害往往是由表層開始逐步深入發(fā)展的。　　4、混凝土的受凍齡期　　混凝土的抗凍性隨齡期的增長而提高。因為齡期越長水泥水化越充分，混凝土強度越高，抵抗膨脹的能力越