混凝土抗冻性的主要影响因素及改善措施
混凝土抗冻性能的影响因素及原理
混凝土抗冻性能的影响因素及原理混凝土抗冻性能是指混凝土在低温环境下的抵抗冻融循环破坏的能力,是混凝土的重要性能之一。
混凝土抗冻性能的影响因素主要包括材料、结构和环境三个方面。
本文将从这三个方面详细介绍混凝土抗冻性能的影响因素及其原理。
一、材料因素对混凝土抗冻性能的影响1.水泥水泥是混凝土中最重要的材料之一,其质量对混凝土的抗冻性能有着重要的影响。
一般来说,水泥的早期强度越高,其抗冻性能越好。
这是因为早期强度高的水泥,其水化程度也更高,能够更好地填充混凝土中的孔隙和缝隙,减少混凝土内部的孔隙度,从而降低混凝土的渗透性和吸水率,提高混凝土的抗冻性能。
2.骨料骨料是混凝土中的重要组成部分,其质量对混凝土的抗冻性能也有着重要的影响。
一般来说,骨料的强度、密度和形状等都会影响混凝土的抗冻性能。
强度高、密度大、形状规则的骨料,能够更好地填充混凝土中的孔隙和缝隙,减少混凝土内部的孔隙度,从而提高混凝土的抗冻性能。
3.掺合料掺合料是混凝土中的辅助材料,如矿渣粉、飞灰等。
适量掺入掺合料可以改善混凝土的抗冻性能。
这是因为掺合料中含有一定量的氧化钙、氧化镁等化合物,能够与水泥中的氢氧化钙、氢氧化镁等化合物反应生成较为稳定的水化产物,填充混凝土中的孔隙和缝隙,减少混凝土内部的孔隙度,从而提高混凝土的抗冻性能。
二、结构因素对混凝土抗冻性能的影响1.配筋率配筋率是混凝土结构中钢筋与混凝土截面面积之比。
适当的配筋率能够增强混凝土的抗冻性能。
这是因为增加配筋率可以提高混凝土的抗张强度和抗弯强度,减少混凝土内部的裂缝,从而降低混凝土的渗透性和吸水率,提高混凝土的抗冻性能。
2.浇筑与养护混凝土的浇筑和养护过程是影响混凝土抗冻性能的重要因素。
浇筑时要按照规定的施工工艺和施工要求进行,避免出现孔洞、空鼓等现象。
在养护过程中要控制混凝土的温度和湿度,防止混凝土过早失去水分,导致混凝土内部的微观结构不稳定,从而降低混凝土的抗冻性能。
三、环境因素对混凝土抗冻性能的影响1.温度温度是影响混凝土抗冻性能的重要环境因素。
混凝土的冻融性能研究与改善
混凝土的冻融性能研究与改善随着气候变化的不断加剧,混凝土结构在冬季面临的冻融环境下容易出现破坏。
因此,研究混凝土的冻融性能以及改善其性能具有重要意义。
本文将探讨混凝土的冻融性能研究现状,并提出改善混凝土冻融性能的方法。
一、混凝土的冻融性能研究现状混凝土是一种由水泥、砂、石子和其他添加剂组成的复合材料。
在冻融环境下,水分在混凝土中结冰和融化,导致混凝土内部产生应力和变形,进而引发开裂和破坏。
为了研究混凝土的冻融性能,许多学者进行了大量的实验和数值模拟。
实验方面,他们通过混凝土试件的冻融循环试验来评估混凝土的性能。
通常,他们会测量试件在冻融循环过程中的强度损失和变形情况,并对试件进行显微观察,以分析开裂机理。
数值模拟方面,他们利用计算机模拟方法,对混凝土在冻融循环过程中的力学响应和热湿传输进行建模和仿真,以深入理解其性能。
通过这些研究,学者们认识到混凝土的冻融性能与多个因素相关,包括材料性质、外部环境和结构设计等。
具体来说,混凝土的抗冻性能主要受水灰比、气泡剂、细骨料种类、摩擦系数等因素的影响。
此外,外部环境条件,如温度变化、湿度和载荷等,也会对混凝土的冻融性能产生重要影响。
最后,结构设计的合理性以及施工工艺也对混凝土的冻融性能起到决定性作用。
二、改善混凝土冻融性能的方法为了改善混凝土的冻融性能,学者们提出了许多措施。
下面介绍几种常见的方法:1. 添加气泡剂:气泡剂可以生成大量微小气泡,这些气泡在混凝土中形成稳定的孔隙结构,从而降低冻融循环时的内部应力和变形,提高抗冻性能。
2. 优化材料配比:通过控制水灰比、细骨料种类和用量等,可以调整混凝土的力学性能和抗冻性能。
例如,采用矿渣粉等掺合料可以提高混凝土的抗冻性能。
3. 采用保护措施:在混凝土表面施加防水涂层或使用护面剂等保护措施,可以减少水分进入混凝土内部,降低冻融损伤的风险。
4. 优化结构设计:在混凝土结构设计中考虑冻融影响,合理布置伸缩缝和防水层,增加结构的抗冻性能。
混凝土中防止冻害的方法
混凝土中防止冻害的方法一、背景介绍混凝土在工程中应用广泛,但在寒冷地区或冬季使用时,常常会出现冻害现象,导致混凝土结构的破坏,给工程安全带来隐患。
因此,防止混凝土冻害成为了工程建设中不可忽视的问题。
二、冻害的原因混凝土中的水分在低温环境下会冻结,形成冰晶体,导致其体积膨胀,引起混凝土内部应力的增加,从而引起混凝土的开裂、剥落、变形等现象,严重影响混凝土结构的耐久性和安全性。
三、防止混凝土冻害的方法为了防止混凝土冻害,可以采用以下方法:1.控制混凝土中的水分含量混凝土中的水分含量是引起冻害的主要因素,因此,控制混凝土中的水分含量是防止冻害的关键。
在混凝土制作过程中,应该控制混凝土的水灰比,保证混凝土强度的同时,尽可能减少混凝土中的水分含量。
2.使用防冻剂防冻剂是一种能够降低混凝土凝固点的添加剂,能够使混凝土在低温环境下不易冻结,从而达到防止冻害的目的。
常用的防冻剂有氯化钠、氯化钙、硝酸钙等。
3.加强混凝土的密实性混凝土的密实性是影响其抗冻性能的重要因素,因此,加强混凝土的密实性可以有效地防止冻害。
具体措施包括提高混凝土的振捣度、采用高性能的水泥、控制混凝土的温度等。
4.采用适当的混凝土配合比混凝土的配合比是影响其抗冻性能的重要因素之一。
合理的配合比可以提高混凝土的密实性和强度,从而提高其抗冻性能。
在制定混凝土配合比时,应考虑到工程所在地的气候条件和使用环境等因素,制定出适合的配合比。
5.增加混凝土的抗裂性能混凝土在冻害的过程中容易出现开裂现象,因此,增加混凝土的抗裂性能可以有效地防止冻害。
具体措施包括增加混凝土中的钢筋数量、采用高性能的混凝土等。
6.加强混凝土的维护混凝土在施工完成后应及时进行养护,保持其湿润,避免混凝土表面出现龟裂等现象,从而增强其抗冻性能。
在低温环境下使用混凝土结构时,应注意对混凝土的保温,避免其受到低温的影响。
四、结论混凝土冻害是工程建设中面临的一个严重问题,为了保障工程的安全性和耐久性,需要采取一系列措施来防止混凝土冻害的发生。
影响混凝土抗冻性的主要因素及其对策
减水剂 、 引气剂及引气减水剂均能提高混凝地的抗 冻性 。引 气剂能增加混凝土 的含气 量, 而减水 剂则 能降 低混凝 土 的水灰 比, 而减少孔 隙率 , 从 最终都 能提 高混凝土 的抗冻性 。 3 提 高混凝土抗冻性 的措施 ( )掺用 引气剂和减水剂及引气减水剂 , 1 是提 高混凝土抗冻 性的主要措施 。因为使用外加 剂首先 是从 防水材 料上抑制 和减 少混凝土风孔隙的生成 , 次是改 变 浊的特 征 以堵塞 和切 断透 其
防止 其 受 冻 的 最 小 含气 量 。 23 混 凝 土 的 饱 和 状 态 .
定的普遍性 , 冻融剥蚀导致结 构的 承载能力 和耐久性下 降 , 危及 建筑物的安全运行 。因此 , 混凝土 的冻融剥蚀破坏是我国北方地
区 混 凝 土 建筑 物破 坏 的 主要 问 题 之 一 。
1 混 凝 土 的冻 融 破 坏 机 理
早 期 受 冻 的混 凝 土 更 为 重 要 。
因受毛细孔约束形成膨胀压力 ; 二是渗透压力 。由于表面张力作
用, 混凝土孔隙中水 的冰点随着孔径的减小而降低 。因而在 粗孔 中的水结冰后 , 冰与过冷水 ( 存在 于较 细孔 和凝胶孔 中) 的饱 和蒸 气压差 和过冷水之 间盐分 浓度差 引起 水分 迁移 而形成 渗透 压。 另外 , 过冷水迁移渗 透的结 果必然 会 使毛 细孔 中的冰 的体 积不 断增大 , 而形成更大的膨胀压力 , 从 当混凝 土受冻时 , 这两种 压力 会损伤混凝土的内部微 观结 构 , 经过反 复多次 冻融循环后 , 在 损 坏逐步积累 , 不断扩大 , 发展成相互连通 的大裂缝 , 使混凝土 的强
值称 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
混凝土抗冻临界强度
混凝土抗冻临界强度混凝土是一种常用的建筑材料,其抗冻性能是评估其耐久性的重要指标之一。
混凝土抗冻临界强度是指混凝土在低温环境下能够承受的最大冻融循环次数或温度差的临界值。
本文将从混凝土的抗冻机理、影响抗冻临界强度的因素以及提高抗冻临界强度的方法等方面进行探讨。
一、混凝土的抗冻机理混凝土的抗冻机理主要涉及冻融循环过程中水的渗透、结冰、膨胀和融化等物理和化学变化。
当混凝土中的水遇到低温环境时,会发生结冰现象,水的体积在结冰时会发生膨胀,导致混凝土内部产生应力。
如果冻融循环次数过多或温度差过大,混凝土内部的应力会超过其抗拉强度,从而导致混凝土的开裂和破坏。
二、影响抗冻临界强度的因素1. 水灰比:水灰比是指混凝土中水的重量与水泥的重量之比。
水灰比越低,水泥与水的反应越充分,混凝土的强度越高,抗冻性能也相应提高。
2. 纤维添加剂:将纤维材料添加到混凝土中可以改善其抗冻性能。
纤维可以增加混凝土的韧性和延展性,减缓裂缝的扩展速度,从而提高混凝土的抗冻临界强度。
3. 外加剂:适当添加一些外加剂,如减水剂、气泡剂等,可以改善混凝土的抗冻性能。
减水剂可以降低混凝土的水灰比,提高混凝土的密实性和强度;气泡剂可以在混凝土中形成大量微小气泡,减少冻融循环时水的渗透和结冰,从而提高抗冻性能。
4. 骨料性质:混凝土中的骨料也会影响其抗冻性能。
骨料应具有一定的强度和耐久性,避免在冻融循环过程中出现骨料的剥离和破碎现象。
5. 混凝土配合比:合理的混凝土配合比可以使混凝土的强度和抗冻性能得到提高。
配合比的设计应考虑到水灰比、骨料粒径、水泥用量等因素,以确保混凝土具有良好的抗冻性能。
三、提高抗冻临界强度的方法1. 选择合适的水泥品种和外加剂,如高强度水泥、减水剂和气泡剂等,以增加混凝土的强度和抗冻性能。
2. 控制混凝土的水灰比,使其保持在合理范围内,以提高混凝土的密实性和强度。
3. 采用纤维增强技术,添加纤维材料,以增加混凝土的韧性和延展性,提高抗冻临界强度。
混凝土抗冻性能的原理及其影响因素
混凝土抗冻性能的原理及其影响因素一、混凝土抗冻性能的定义和意义混凝土抗冻性能是指混凝土在低温环境下受到冻融循环作用时不发生破坏的能力。
混凝土抗冻性能好的结构物能够在寒冷地区正常使用,同时也能够减少维护和修缮的成本。
二、混凝土抗冻性能的影响因素混凝土抗冻性能受到多种因素的影响,其中主要包括以下几个方面:1. 水泥的种类和用量:水泥是混凝土中的主要胶凝材料,不同类型和用量的水泥对混凝土抗冻性能的影响是不同的。
一般来说,强度等级高的水泥对混凝土抗冻性能的改善效果更显著。
2. 骨料的选择和配合比:混凝土中的骨料是影响混凝土抗冻性能的重要因素之一。
一般来说,用细骨料替代部分粗骨料可以改善混凝土的抗冻性能,但是过多使用细骨料会降低混凝土的强度。
3. 外加剂的种类和用量:外加剂是提高混凝土抗冻性能的重要手段之一。
常用的外加剂包括减水剂、空气泡剂、增塑剂等,不同类型和用量的外加剂对混凝土抗冻性能的影响也是不同的。
4. 混凝土的含水率和施工技术:混凝土的含水率和施工技术也是影响混凝土抗冻性能的重要因素之一。
一般来说,混凝土的含水率越低,抗冻性能就越好。
同时,合理的施工技术也可以避免混凝土中存在空隙和缺陷,从而提高混凝土的抗冻性能。
三、混凝土抗冻性能的原理混凝土的抗冻性能是由多种因素共同作用的结果。
在混凝土中,水分会在低温环境下结晶形成冰晶,从而引起混凝土的膨胀和收缩。
当冰晶体积增大时,它会对混凝土的骨料和胶凝材料施加巨大的压力,从而导致混凝土的开裂和破坏。
因此,提高混凝土的抗冻性能的关键在于减少混凝土中的孔隙和缺陷,从而减少冰晶的形成和膨胀。
具体来说,混凝土抗冻性能的原理可以分为以下几个方面:1. 混凝土的微观结构:混凝土的微观结构是影响混凝土抗冻性能的关键因素之一。
在混凝土中,孔隙和缺陷会导致水分在低温环境下结晶形成冰晶,从而引起混凝土的膨胀和收缩。
因此,减少混凝土中的孔隙和缺陷是提高混凝土抗冻性能的关键。
2. 混凝土的力学性能:混凝土的力学性能也是影响混凝土抗冻性能的关键因素之一。
混凝土抗冻性能的原理及提高方法
混凝土抗冻性能的原理及提高方法一、混凝土抗冻性能的定义及意义混凝土抗冻性能是指混凝土在低温环境下,经过一定时间后仍能保持良好的力学性能和耐久性能。
混凝土抗冻性能的好坏直接关系到混凝土工程的使用寿命和安全性能。
因此,保证混凝土抗冻性能的稳定和可靠性是混凝土工程设计和施工的重要内容。
二、混凝土抗冻性能的影响因素1.水胶比:水胶比是指混凝土中水的重量与水泥和其他水凝性材料重量之比。
水胶比越小,混凝土的强度和密实性越大,抗冻性能越好。
2.气孔率:混凝土中的气孔率越小,混凝土的密实性越好,抗冻性能越好。
3.骨料的性质:骨料的性质对混凝土的抗冻性能有很大的影响。
如骨料的孔隙率、吸水率、热膨胀系数等都会影响混凝土的抗冻性能。
4.施工工艺:施工工艺也对混凝土的抗冻性能有影响。
如混凝土的坍落度、振捣力、养护时间等都会影响混凝土的抗冻性能。
三、混凝土抗冻性能的提高方法1.选用合适的水胶比:水胶比是影响混凝土抗冻性能的重要因素,应根据混凝土的实际情况选用合适的水胶比。
一般来说,水胶比越小,混凝土的强度和密实性越大,抗冻性能越好。
2.控制混凝土的气孔率:混凝土中的气孔率越小,混凝土的密实性越好,抗冻性能越好。
因此,在混凝土施工中要控制好混凝土的气孔率,避免混凝土中出现过多的气孔。
3.选用合适的骨料:骨料的性质对混凝土的抗冻性能有很大的影响。
如骨料的孔隙率、吸水率、热膨胀系数等都会影响混凝土的抗冻性能。
因此,在混凝土施工中要选用合适的骨料,避免影响混凝土的抗冻性能。
4.施工工艺的控制:施工工艺也对混凝土的抗冻性能有影响。
如混凝土的坍落度、振捣力、养护时间等都会影响混凝土的抗冻性能。
因此,在混凝土施工中要控制好施工工艺,避免影响混凝土的抗冻性能。
5.添加特殊掺合料:通过添加特殊掺合料,可以改善混凝土的抗冻性能。
如添加氯离子掺合料可以提高混凝土的抗冻性能,但同时会影响混凝土的耐久性能。
6.采用合适的养护方式:养护是影响混凝土抗冻性能的重要因素。
混凝土的抗冻融性能
混凝土的抗冻融性能混凝土作为一种常见的建筑材料,在各种工程中都有广泛的应用。
而在寒冷地区或者冬季低温气候条件下,混凝土的抗冻融性能就显得尤为重要。
本文将重点探讨混凝土的抗冻融性能及其相关措施。
1. 抗冻融性能的定义混凝土的抗冻融性能指的是在冻融循环作用下,能够保持其结构和性能的能力。
冻融循环是指混凝土在低温下遭受冻结和融化交替作用的过程,这种循环会对混凝土的强度、耐久性和整体结构造成一定的影响。
2. 影响混凝土抗冻融性能的因素混凝土的抗冻融性能受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:2.1 混凝土材料的成分混凝土的抗冻融性能与其材料的成分密切相关。
合理选用适合的水泥、矿物掺合料和骨料,并控制水灰比,以提高混凝土的抗冻性能。
适量的矿物掺合料如粉煤灰、矿渣、硅灰等,能够改善混凝土的抗冻融性能。
2.2 浇筑和养护方式混凝土的浇筑与养护方式也对其抗冻融性能产生影响。
在低温条件下,合理控制施工工艺,避免混凝土过早失水或提前冻结,确保充分的养护时间,有助于提高混凝土的抗冻融能力。
2.3 温度和湿度条件低温和高湿度条件下,混凝土的抗冻融性能会受到更大的考验。
在设计和施工过程中,需要充分考虑当地的气候条件,并采取措施来减少温度和湿度对混凝土的负面影响,如采取保温措施、使用防水剂等。
3. 提高混凝土抗冻融性能的措施为了提高混凝土的抗冻融性能,我们可以采取以下方面的措施:3.1 加强混凝土的密实性通过合理的浇筑和振捣,确保混凝土的密实性,从而减少混凝土内部空隙,提高抗冻融能力。
3.2 控制水灰比和使用掺合料适当控制水灰比,使混凝土拥有合适的流动性和强度。
同时,使用适量的矿物掺合料可以减少水泥用量,提高混凝土的抗冻融性能。
3.3 添加防冻剂合理使用防冻剂,可以降低混凝土在低温下的冻结温度,提高其耐冻性能。
3.4 采取保温措施在施工过程中,合理的保温措施可以减少混凝土的温度降低速率,从而提高其抗冻融能力。
总之,混凝土的抗冻融性能是保障工程质量和使用寿命的重要因素。
混凝土抗冻融的原理及防治措施
混凝土抗冻融的原理及防治措施一、混凝土抗冻融的原理混凝土抗冻融的原理是通过控制混凝土中水的含量和减少混凝土中孔隙的大小和数量,从而防止冻融循环引起的混凝土的破坏。
1. 混凝土中水的含量混凝土中水的含量是影响混凝土抗冻融性能的关键因素之一。
水在混凝土中的存在形式有吸附水、化合水和孔隙水。
其中,孔隙水是影响混凝土抗冻融性能的主要因素。
当混凝土中含有过多的孔隙水时,水在冻结时会膨胀,从而导致混凝土的开裂和破坏。
因此,控制混凝土中的水含量是提高混凝土抗冻融性能的有效途径之一。
2. 减少混凝土中孔隙的大小和数量混凝土中的孔隙是混凝土抗冻融性能的另一个关键因素。
孔隙分为气孔和质孔两种。
气孔是由于混凝土的制备过程中所产生的,而质孔则是由于混凝土的使用环境所产生的。
当混凝土中含有过多的孔隙时,水在冻结时会进入孔隙中,从而导致孔隙膨胀,使混凝土产生裂缝和破坏。
因此,减少混凝土中孔隙的大小和数量是提高混凝土抗冻融性能的另一个有效途径。
二、混凝土抗冻融的防治措施为了提高混凝土的抗冻融性能,可以采取以下防治措施:1. 混凝土的配合比设计混凝土的配合比设计是提高混凝土抗冻融性能的关键。
在配合比设计中,应当控制混凝土中的水灰比,减少混凝土中的孔隙和水的含量,从而提高混凝土的密实度和抗冻融性能。
2. 混凝土的材料选择混凝土的材料选择也是提高混凝土抗冻融性能的重要因素。
在混凝土的制备中,应当选择高强度、低渗透性和低收缩性的材料,以减少混凝土中的孔隙和水的含量,从而提高混凝土的抗冻融性能。
3. 混凝土的施工质量控制混凝土的施工质量控制也是提高混凝土抗冻融性能的关键。
在混凝土的施工中,应当控制混凝土的坍落度和振捣强度,以减少混凝土中的孔隙和水的含量,从而提高混凝土的密实度和抗冻融性能。
4. 混凝土的养护措施混凝土的养护措施也是提高混凝土抗冻融性能的重要途径之一。
在混凝土的养护中,应当控制混凝土的温度和湿度,以促进混凝土的水化反应和提高混凝土的密实度和抗冻融性能。
混凝土抗冻融的原理及防治措施
混凝土抗冻融的原理及防治措施一、引言混凝土是建筑工程中常用的一种材料,其强度、耐久性和防水性能等均为建筑工程的重要指标。
在北方地区的冬季,由于气温较低,往往会出现混凝土的抗冻融性能下降导致的裂缝、掉块等问题,严重影响建筑物的使用寿命和安全性。
因此,混凝土的抗冻融性能是建筑工程中的重要问题之一。
本文将从混凝土抗冻融的原理以及防治措施两个方面进行详细的探讨。
二、混凝土抗冻融的原理1. 混凝土抗冻融的定义混凝土抗冻融指的是混凝土在低温环境下,能够承受冻融循环作用而不出现裂缝、掉块等病害的能力。
混凝土的抗冻融性能是衡量混凝土耐久性能的重要指标之一。
2. 混凝土抗冻融的原理混凝土抗冻融的原理主要与混凝土内部的孔隙结构、水胶比、气孔含量、材料的性质等因素有关。
(1)混凝土内部的孔隙结构混凝土内部的孔隙结构是影响混凝土抗冻融性能的重要因素之一。
混凝土内部的空隙越大、孔隙率越高,其抗冻融性能就越差。
原因是在冻结的过程中,混凝土中的水会膨胀,产生冰晶,增大了混凝土内部的压力,导致混凝土的破坏。
(2)水胶比水胶比是指混凝土中水的质量与水泥的质量之比。
水胶比越小,混凝土的抗冻融性能就越好。
原因是在冻结的过程中,水胶比小的混凝土中的水分更少,水分的膨胀也就更小,从而减小了混凝土内部的压力,提高了混凝土的抗冻融性能。
(3)气孔含量混凝土中的气孔含量也是影响混凝土抗冻融性能的因素之一。
气孔含量越大,混凝土的抗冻融性能越差。
原因是在冻结的过程中,混凝土中的水会进入气孔中,形成冰晶,增大了混凝土内部的压力,从而导致混凝土的破坏。
(4)材料的性质材料的性质也会影响混凝土抗冻融性能。
例如,在混凝土中添加了不同的化学掺合料、矿物掺合料等可以改善混凝土的抗冻融性能。
此外,混凝土中的骨料也会影响混凝土的抗冻融性能,一般来说,骨料应选择硬度较高、抗冻性能较好的骨料。
三、混凝土抗冻融的防治措施1. 控制混凝土水胶比控制混凝土水胶比是提高混凝土抗冻融性能的重要措施之一。
混凝土抗冻性的影响因素及改善措施
混凝土抗冻性的影响因素及改善措施【摘要】混凝土表面出现裂缝,从而诱导内部裂缝的开展,引起冻融破坏,可以从纤维的抗裂方面来说明其具有抗冻性。
纤维掺入混凝土中可以降低混凝土微裂缝和阻止宏观裂缝扩展,故可使其抗冻融性能提高;混凝土冻融破坏机理研究一直在进行,冻融破坏主要有冻胀开裂和表面剥落两个方面,水泥水化热与外界温差过大会成使混凝土内部产生压应力,混凝土表面产生拉应力。
【关键词】混凝土抗冻性影响因素改善措施混凝土表面出现裂缝,从而诱导内部裂缝的开展,引起冻融破坏,可以从纤维的抗裂方面来说明其具有抗冻性。
纤维掺入混凝土中可以降低混凝土微裂缝和阻止宏观裂缝扩展,故可使其抗冻融性能提高;混凝土冻融破坏机理研究一直在进行,冻融破坏主要有冻胀开裂和表面剥落两个方面,水泥水化热与外界温差过大会成使混凝土内部产生压应力,混凝土表面产生拉应力。
当温度梯度大到一定程度时,表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面产生裂缝。
1.影响混凝土抗冻性的主要因素1.1含气量含气量也是影响混凝土抗冻性的主要因素,尤其是加入引气剂形成的微小气孔对提高混凝土抗冻性更为重要。
为使混凝土具有较好的抗冻性,其最佳含气量约为5%—6%。
加气的混凝土不仅从耐久性的观点看是有益的,而且从改善和易性的观点看也是有利的。
混凝土中加气与偶然截留的空气不同,加气的气泡直径的数量级为0.05mm,而偶然截留的空气一般都形成大得多的气泡。
含气量测定是混凝土是否具有抗冻融性能的“传感器”。
含气量的比例达到最佳效果的时候,随着孔隙间距的缩小,可以有效的提升混凝土的抗冻性能。
研究表明,混凝土中含气量合适,抗冻性可大为提高。
滑模混凝土的含气量在4%左右时,抗冻标号可达500次左右冻融循环,达到超抗冻性混凝土要求。
若要求粉煤灰的混凝土达到4%含气量,应视粉煤灰掺量成倍增大引气剂量。
此时粉煤灰混凝土的抗冻性也能达到300次以上冻融循环,能达到高抗冻性的要求。
1.2水灰比对混凝土性能影响最大的一个环节是水灰比,在相同条件下,不同的水灰比,对混凝土的性能影响也不同,无论是密实度还是孔隙结构都是不相同的。
混凝土的抗冻性能及防冻措施
混凝土的抗冻性能及防冻措施混凝土是一种常见的建筑材料,其抗冻性能在寒冷地区或冬季施工中尤为重要。
本文将探讨混凝土的抗冻性能以及可采取的防冻措施。
一、混凝土的抗冻性能混凝土的抗冻性能是指在受到低温冻融循环作用时,能够保持其结构完整性和力学性能的能力。
混凝土的抗冻性能受多种因素影响,主要包括以下几个方面:1. 水灰比:水灰比是混凝土中水和水泥质量比值。
水灰比越低,混凝土的抗冻性能越好。
较低的水灰比可以减少混凝土中的孔隙结构,使混凝土更加致密,从而降低冻融循环时水分渗透和冻胀的风险。
2. 骨料性质:混凝土中的骨料种类和粒径分布也对抗冻性能有影响。
合适的骨料粒径分布可以减轻混凝土孔隙结构,提高其抗渗透性和抗冻胀性。
3. 水泥品种:不同品种的水泥具有不同的抗冻性能。
在寒冷地区或冬季施工中,应选择抗冻性能较好的水泥品种。
4. 麻面、空气泡和化学掺合料:添加适量的麻面、空气泡剂和化学掺合料等可有效提升混凝土的抗冻性能。
麻面可以增加混凝土的细观骨料。
空气泡则能够在混凝土中形成孔隙结构,减小冻胀引起的压力。
化学掺合料可以改善混凝土的抗渗性和抗冻胀性。
二、混凝土的防冻措施为保障混凝土在低温环境下的施工品质和性能,需要采取一系列的防冻措施。
以下是常用的防冻措施:1. 混凝土配合比设计:在配合比设计时,应根据气候条件和施工要求合理选择水灰比、骨料种类和泵送剂等。
配合比的合理设计可以提高混凝土的抗冻性能。
2. 保温措施:在混凝土浇筑后,应及时采取保温措施,如覆盖保温棉、塑料薄膜等。
保温措施可以减缓混凝土的散热速度,促进水泥水化反应,提高混凝土的强度和抗冻性能。
3. 塑料节流带:在混凝土的浇筑缝处或扩缝处可设置塑料节流带,其作用是避免混凝土中孔隙结构连通,从而减少渗透水分和冻胀的风险。
4. 增加凝结剂的使用量:凝结剂可以促进水泥水化反应,生成更多的钙硅胶体,增加混凝土的强度和抗冻性能。
适量增加凝结剂的使用量可以有效提高混凝土的抗冻性能。
混凝土抗冻性的影响因素及改善措施
的气泡直径 的数量级为 0 . 0 5 m m, 而偶然截 留 破坏 。除此之 外,混凝土表层和 内部 的含水 灰 比较为有效 的手段是 ,添加减水剂 ,尤其
极限抗拉强度时 ,混凝土表面产生裂缝 。 1 .影响混凝土抗 冻性 的主要因素 1 . 1含气量 情况下 , 它受到的冻结膨胀压力也是最大的 。 隔 ,还能有效阻挡严寒 ,这种方法增强 了混
混凝土是否处 于饱水 状态与混凝土 自身 的结 凝土 的抗冻性 。引气剂 的掺入虽然是提高混 构 和混 凝土 结构 处在 自然 环境 有直 接 的关 凝土抗冻耐久性最有效 的手段 ,但 引气剂 的
定要 加入水灰 比的考虑 ,在相 同含气量 的 用 小碎 石混凝 土,,在有条件的情况下,不 情 况下 ,水灰 比越低气泡半径越小 ,混凝 土 用大石 料,为了让混凝土使用寿命更长久, 选用抗 折强度高的混凝土,在被改变了宏观 水 泥 水化 热 与 外界 温 差 过 大会 成 使 混 凝 土 内 的渗透 性和吸水性就越来越小 ,对混凝土 的 结构 的混凝土中,细粒式混凝土抗折强度最 抗 冻性加强。 部产 生压应 力,混凝土表 面产生拉 应力。 混凝 土冻融破 坏机 理研究一直在进行 ,冻融 破坏主要有 冻胀开裂和表 面剥 落两个 方面,
一
【 关键词 】 混凝土抗冻性影响 因素 改善
措施
重混凝土 中小碎石混凝土抗折强度最大。 为提 高混凝土的抗冻性 ,必须对 水灰 比 大, 2 .提高混凝土抗冻性的措施 进 行严格控制 ,在一定情况下 ,也 可以通 过
混凝土抗冻融原理及处理方法
混凝土抗冻融原理及处理方法混凝土是一种广泛使用的建筑材料,但在寒冷的气候条件下,混凝土经常遭受冻融循环的影响。
这种循环可以导致混凝土损坏和失效,因此必须采取措施来提高混凝土的抗冻融性能。
本文将探讨混凝土抗冻融的原理及处理方法。
一、混凝土抗冻融的原理混凝土的抗冻融性能与混凝土内部的水分有关。
当水分在混凝土中冻结时,它会膨胀,导致混凝土的体积增加。
如果混凝土的内部存在大量的水分,当这些水分冻结时,它们将产生足够的力量来破坏混凝土的结构。
因此,混凝土的抗冻融性能是指其能够承受冻融循环而不发生明显损坏的能力。
混凝土的抗冻融性能受以下因素的影响:1. 水胶比:水胶比是混凝土中水的重量与胶凝材料的重量之比。
水胶比越高,混凝土中的水分就越多,因此在冻融循环中容易遭受损坏。
因此,降低水胶比可以提高混凝土的抗冻融性能。
2. 混凝土强度:混凝土的强度越高,其抗冻融性能越好。
这是因为较强的混凝土能够承受更大的冻融循环应力。
3. 混凝土中的孔隙度:混凝土中的孔隙度越大,其中的水分就越多,因此在冻融循环中容易受损。
因此,减少混凝土中的孔隙度可以提高其抗冻融性能。
4. 混凝土的透气性:混凝土的透气性越大,其中的水分就越容易冻结。
因此,减少混凝土的透气性可以提高其抗冻融性能。
5. 混凝土中的气孔:混凝土中的气孔越小,其中的水分就越难冻结。
因此,减少混凝土中的气孔可以提高其抗冻融性能。
6. 混凝土中的化学物质:混凝土中的某些化学物质可以影响其抗冻融性能。
例如,氯化物可以导致钢筋锈蚀,从而破坏混凝土的结构。
二、混凝土抗冻融的处理方法为了提高混凝土的抗冻融性能,可以采取以下措施:1. 降低水胶比:降低混凝土中的水胶比可以减少其中的水分,从而提高其抗冻融性能。
2. 增强混凝土的强度:增加混凝土中的胶凝材料或使用钢筋等增强材料可以增强混凝土的强度,从而提高其抗冻融性能。
3. 减少混凝土中的孔隙度:可以通过使用更细的骨料或添加填充料等方法来减少混凝土中的孔隙度,从而提高其抗冻融性能。
混凝土的防冻性能及其改善方法
混凝土的防冻性能及其改善方法一、混凝土的防冻性能混凝土作为一种常见的建筑材料,其抗冻性能对于在寒冷地区的建筑工程至关重要。
混凝土的抗冻性能是指混凝土在低温环境下抵抗冻胀破坏的能力。
在寒冷的冬季,混凝土中的水分会在温度降至0℃以下时凝固形成冰晶,这些冰晶会引起混凝土体积的膨胀,从而导致混凝土的破坏。
混凝土的抗冻性能与多个因素有关,下面将对这些因素进行详细的介绍。
1. 混凝土材料的性质混凝土的抗冻性能与其材料的性质密切相关。
混凝土中水泥的含量、强度等都会对其抗冻性能产生影响。
一般来说,水泥含量越高,混凝土的抗冻性能越好。
此外,混凝土的强度也会影响其抗冻性能,强度越高,抗冻性能也越好。
2. 混凝土中的空隙率混凝土中的空隙率也会影响其抗冻性能。
空隙率越高,混凝土的抗冻性能越差。
这是因为在温度下降时,水分会凝固形成冰晶,这些冰晶会扩大混凝土中的空隙,从而导致混凝土的破坏。
3. 混凝土中的氯盐含量混凝土中的氯盐含量也会影响其抗冻性能。
氯盐会引起混凝土的腐蚀,从而导致混凝土的破坏。
在寒冷的环境中,氯盐还会加速混凝土中的冰晶形成,从而进一步加剧混凝土的破坏。
4. 混凝土的密实性混凝土的密实性也会影响其抗冻性能。
密实的混凝土可以减少混凝土中的空隙,从而提高其抗冻性能。
此外,密实的混凝土还可以减少混凝土中的氯盐含量,从而减少混凝土的腐蚀。
5. 混凝土中的气孔结构混凝土中的气孔结构也会影响其抗冻性能。
气孔结构越复杂,混凝土的抗冻性能就越差。
这是因为在温度下降时,水分会渗入混凝土中的气孔,形成冰晶,从而导致混凝土的破坏。
二、混凝土抗冻性能的改善方法为了提高混凝土的抗冻性能,需要采取一系列的改善措施。
下面将对一些常见的改善方法进行详细的介绍。
1. 混凝土材料的优化混凝土材料的优化是提高混凝土抗冻性能的一种重要方法。
通过优化水泥的种类和含量、骨料的种类和含量等,可以提高混凝土的密实性和强度,从而提高其抗冻性能。
2. 混凝土的密实性混凝土的密实性是提高其抗冻性能的关键。
混凝土抗冻性的影响因素及其防治措施
混凝 土抗 冻性 的影 响 因素 及其 防治 措施
修 昱
( 西大学 理工 系, 鸡 黑龙 江 鸡 西 18 0 ) 5 1 0
一
、
前 言
混 凝 土 的抗 冻 性 。 这 些 微 细 气 孔 互 不 连 通 , 混 凝 土 受 在 冻 初 期 能 减 少 毛 细 孔 中 的静 水 压 力 , 到 减 压 作 用 , 混 起 在 凝 土 受 冻 结 冰 过 程 中 , 些 毛 细 孔 又 能 阻 止 或 抑 制 水 泥 这 浆 中 形成 微小 冰体 , 一 种 混 凝 土 都 有 一 种 可 防 止 其 受 每 冻的最小含气量。
完 全饱 水 状 态 时 达 到 最 大 。混 凝 土 结 构 的 部位 及所 处 自 然 环 境 都 会 影 响 混 凝 土 的饱 水 状 态 。 4 混 凝 土 组 成 材 料 .
( ) 泥 品种 水
由表 及 里 的 剥蚀 破 坏 , 而 降 低 了 混凝 土 的强 度 , 而 危 从 进 及 建 筑 物 的安 全 。
而破坏混凝土结构。 三 、 凝 土 的 抗 冻 性 及 其 影 响 因素 混 混 凝 土 的这 种 抵 抗 冻 融 循 环 作 用 的 能 力 称 为 抗 冻 性 , 是 评 价 混凝 土 耐 久 性 的 重 要 指 标 之 一 。 混 凝 土 的 它 抗 冻 性 常 以其 抗 冻 标 号 来 表 示 , 标 号 以 2 该 8天 期 龄 的标 准试 件 , 标 准 规 定 的 快 冻 法 或 慢 冻 法 测 得 的 混 凝 土 所 按 能经 受 的最 大 冻 融 循 环 次 数 确 定 。影 响混 凝 土 抗 冻 性 的
由于 表 面 张力 作 用 . 凝 土 中水 的 冰 点 随 毛 细 子 孔 混 L
混凝土的抗冻融性能分析
混凝土的抗冻融性能分析混凝土是一种常用的建筑材料,广泛应用于各种建筑工程中。
而在寒冷地区或冬季气温较低的地方,混凝土的抗冻融性能尤为重要。
本文将对混凝土的抗冻融性能进行详细分析,以便更好地了解混凝土在低温环境下的行为和性能。
一、冻融循环对混凝土的影响冻融循环是指混凝土在低温环境下经历了冻结和解冻的过程。
这一过程会对混凝土的结构和性能产生重要影响。
首先,冻融循环会导致混凝土的体积变化,可能引发裂缝和损坏。
其次,冻融循环也会导致混凝土的强度和耐久性下降,进而影响建筑物的使用寿命和结构安全。
因此,研究混凝土的抗冻融性能至关重要。
二、混凝土的抗冻融性能评价指标为了评价混凝土的抗冻融性能,人们常常使用一系列指标进行评估。
其中,常见的指标包括低温抗压强度、冻融体积稳定性和冻融损失率等。
低温抗压强度可用来衡量混凝土在低温下的承载能力,冻融体积稳定性则用来评估混凝土在冻融循环过程中的体积变化情况,而冻融损失率则用来描述混凝土在冻融循环后的质量损失程度。
三、影响混凝土抗冻融性能的因素混凝土的抗冻融性能受到多种因素的影响。
首先,水灰比是影响混凝土抗冻融性能的重要因素之一。
水灰比过高会导致混凝土内部孔隙结构较大,容易受到冻融循环的破坏。
其次,混凝土的配合比也会对抗冻融性能产生影响。
配合比不合理可能导致混凝土的孔隙率过高,使得冻融循环时混凝土易受到体积变化的影响。
此外,掺加适量的粉煤灰、矿粉等外加剂,可以提高混凝土的抗冻融性能。
四、改善混凝土抗冻融性能的措施为了提高混凝土的抗冻融性能,人们采取了一系列措施。
首先,可以通过调整混凝土的配合比,减少孔隙率,提高混凝土的密实度。
其次,可以在混凝土中添加一些化学外加剂,如减水剂、增强剂等,来改善混凝土的抗冻融性能。
此外,也可以在混凝土养护过程中加强保温措施,提高混凝土的抗冻融能力。
五、混凝土抗冻融性能的检测方法为了准确评估混凝土的抗冻融性能,人们通常采用一些检测方法进行实验。
常见的方法包括低温抗压试验、冻融试验和显微观察等。
混凝土冬季施工质量影响因素及工艺
混凝土冬季施工质量影响因素及工艺混凝土是建筑施工中常用的材料之一,其质量直接关系到建筑工程的安全与稳定。
冬季的到来常常给混凝土施工带来了一系列的挑战,严重影响了其质量和施工进度。
本文将从温度、水泥水化、施工工艺等方面入手,探讨混凝土冬季施工质量影响因素及工艺,旨在为广大施工人员提供指导和帮助。
一、温度对混凝土质量的影响1. 低温对混凝土的影响混凝土的凝固反应是一个放热过程,其凝固速度随着温度的下降而减慢。
在低温环境下,混凝土的凝固时间会明显延长,从而导致其强度的降低。
在低温情况下,水泥浆体中的水可能会结冰,使得水泥颗粒不能完成水化反应,材料的强度和稳定性都会受到影响。
低温是冬季混凝土施工中最主要的质量影响因素之一。
2. 热胀冷缩对混凝土的影响温度的变化会引起混凝土体积的变化,即热胀冷缩现象。
在冬季,由于昼夜温差大,混凝土的体积也会出现较大的变化。
这种周期性的热胀冷缩变化会导致混凝土内部产生应力,从而影响其整体的稳定性和强度。
二、水泥水化与混凝土质量水泥水化是混凝土形成的核心过程,水化反应的进行直接关系到混凝土的强度和硬化速度。
而冬季低温对水泥水化的影响主要表现在两个方面:一是水化反应速度变慢,二是水化热量释放不足。
1. 低温对水化反应速度的影响低温环境下,水泥浆体中的水分易于结冰,导致水化反应速度大大降低。
特别是在0℃以下的极端低温环境下,水化反应速度会几乎停止,从而影响混凝土早期强度的形成。
2. 低温对水化热量释放的影响水泥水化反应是一个放热的过程,水化热量的释放会使混凝土体温度升高,有利于加速水泥的水化反应。
但在低温环境下,水泥浆体中的水分容易结冰,导致水化热量不能有效释放,影响了水泥的水化反应,进而影响了混凝土的整体质量。
三、冬季施工工艺的影响1. 混凝土配合比的调整在冬季施工中,可通过调整混凝土的配合比来提高其抗冻性和耐久性。
一般来说,可适量增加水泥的用量,减少水灰比,以提高混凝土的强度和抗渗性。
混凝土抗冻性能
混凝土抗冻性能混凝土材料是一种常用的建筑材料,其抗冻性能在低温环境下的表现直接关系到其使用寿命和工程质量。
为了保证混凝土在冬季或寒冷地区的使用安全可靠,需要对混凝土的抗冻性能进行充分了解和评估。
本文将就混凝土抗冻性能的影响因素、测试方法以及提高混凝土抗冻性能的措施进行探讨。
1. 混凝土抗冻性能的影响因素混凝土的抗冻性能受到多种因素的影响,主要包括以下几点:1.1 混凝土配合比混凝土的配合比是指水泥、砂、骨料和掺合料在一定比例下的配合关系。
合理的配合比可以使混凝土拥有更好的抗冻性能。
一般来说,水泥用量适宜,砂和骨料的粒径要合理搭配,掺合料的种类和掺量也要根据具体情况进行选择。
1.2 混凝土强度混凝土的强度对其抗冻性能有重要影响。
强度较低的混凝土在低温下易出现冻融破坏,而高强度混凝土则具有更好的抗冻性能。
因此,在选择混凝土配合比和水化时间上,应注重保证混凝土的强度。
1.3 混凝土孔隙结构混凝土的孔隙结构对其抗冻性能起着重要的作用。
混凝土中存在的大孔隙和过多的孔隙会导致水分进入混凝土内部,在冻融循环中会引起混凝土的破坏。
因此,合理控制混凝土的孔隙率和孔径分布是提高其抗冻性能的关键。
2. 混凝土抗冻性能的测试方法为了评估混凝土的抗冻性能,常常采用以下几种测试方法:2.1 冻融循环试验冻融循环试验是评估混凝土抗冻性能的一种常用方法。
该方法通过将封闭的混凝土试件暴露在冻融环境中,观察试件的质量损失、抗压强度变化等指标来评估混凝土的抗冻性能。
2.2 渗透性试验渗透性试验是评估混凝土孔隙结构和渗透性的重要方法。
通过测定混凝土试件的渗透系数、吸水率等指标,可以间接反映混凝土的抗冻性能。
2.3 动态力学性能测试动态力学性能测试是评估混凝土整体性能的方法之一,也可以用于评估混凝土的抗冻性能。
该方法通过测量混凝土试件的动态模量、损耗因子等指标,来评估混凝土在冻融循环中的抗冻性能。
3. 提高混凝土抗冻性能的措施为了提高混凝土的抗冻性能,可以采取以下几种措施:3.1 控制配合比合理控制混凝土的配合比,确保砂浆中的水灰比适宜,水泥用量合理,能够形成较好的水化产物,提高混凝土的抗冻性能。
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混凝土抗冻性的主要影响因素及改善措施
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本文探讨了影响混凝土抗冻性的主要影响因素,并讨论了改善混凝土抗冻性的技术措施。
关键词:混凝土;抗冻性
伴随着我国经济建设的突飞猛进,人民生活水平的日益提高,我国的公路交通事业得到了迅速的发展,公路建设开创了崭新的局面。
由于水泥混凝土路面具有强度高,稳定性好,耐久性好,造价适当,养护维修费用小,及利于夜间行车等诸多优点被越来越多应用于我国的道路建设中。
水泥混凝土能否在设计年限内正常使用,取决于其耐久性能的优劣。
而北方地区的混凝土的抗冻能力将直接影响整个路面结构的耐久性。
耐久性是否得到保证是个关键问题。
耐久性是关于整个使用寿命期间的问题,它不仅是近年来混凝土材料科学研究的焦点,而且是我国大规模公路建设期间确保混凝上结构工程质量的核心问题。
百年大计,质量为本,公路工程必须对混凝土的耐久性能提出更高、更严格的切合实际的技术要求。
一、影响混凝土抗冻性的主要因素
1、含气量
含气量也是影响混凝土抗冻性的主要因素,尤其是加入引气剂形成的微小气孔对提高混凝土抗冻性史为重要。
为使混凝土具有较好的抗冻性,其最佳含气量约为5%~6%。
加气的混凝土不仅从耐久性的观点看是有益的,而且从改善和易性的观点看也是有利的。
混凝
土中加气与偶然截留的空气不同,加气的气泡直径的数量级为0. 05mm,而偶然截留的空气一般都形成大得多的气泡。
加气在水泥浆中形成彼此分离的孔隙,因此不会形成连通的透水孔道,这样就不会增加混凝土的渗透性。
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小,即起到减压作用。
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。
为使混凝土具有较好的抗冻性,还必须保证气孔在砂浆中分布均匀。
含气量测定是混凝土是否具有抗冻融性能的“传感器”。
含气量增加,平均孔隙间距减小。
在最佳含气量条件下,孔隙间距将会防止冻融造成的压力过大。
研究表明,混凝土中含气量合适,抗冻性可大为提高。
滑模混凝土的含气量在4%左右时,抗冻标号可达500次左右冻融循环,达到超抗冻性混凝土要求。
若要求粉煤灰的混凝土达到4%含气量,应视粉煤灰掺量成倍增大引气剂量。
此时粉煤灰混凝土的抗冻性也能达到300次以上冻融循环,能达到高抗冻性的要求。
为满足混凝土抗冻性和抗盐性要求,各国都提出了适宜含气量的推荐值,一般均在3%-6%之间,集料的最大粒径增大,含气量小。
根据混凝土抗冻性机理研究得到的最大气泡间距系数应为0.25mm,对应的最小拐点(临界)含气量3%。
引气剂质量较好,气泡越小、表面积越大,临界含气量有减小趋势。
实验表明,当混凝土含气量超过6%后,抗冻性不再提高。
2、水灰比
水灰比大小是影响混凝土各种性能(强度、耐久性等)重要因素。
在同样良好成型条件下,水灰比不同,混凝土密实程度、孔隙结构也不同。
由于多余的游离分子在混凝上硬化过程中逐渐蒸发掉,形成大量开口孔隙,毛细孔又不能完全被水泥水化生成物填满,直至相互连通,形成毛细孔连通体系,具有这种孔隙结构的混凝土渗透性、吸水性都很大,最容易使混凝土受冻破坏。
因此我们在考虑引气剂同时,必须考虑水灰比,在含气量相同时,气泡的半径随水灰比的降低而减少,孔隙结构得到改善,提高了混凝上的抗冻性。
当龄期和养护温度一定时,混凝上的强度取决于水灰比和密实度。
在水泥水化过程中,水灰比对硬化水泥浆的孔隙率有直接的影响,而孔隙率的改变又影响了混凝上的密实度,从而影响混凝土的孔隙体积。
此时,孔隙体积的增加是由于混凝土毛细孔径变大且连通,从而减少了起缓冲冻胀压力的储备孔,致使混凝土受冻后产生较大的膨胀压力。
特别是承受反复的冻融循环后,混凝土将遭受严重的结构性破坏。
因此,为提高混凝土的抗冻性,必须严格控制水灰比,必要时,甚至需人工干预,如加引气剂实施“人工造孔”。
从提高混凝土材料抗冻性而言,主要有两个技术手段:一是提供冻胀破坏的缓冲空腔,加引气剂就是最重要的基本手段;二是增强材料本身的冻胀抵抗力,控制较小水灰比和较高的抗压强度。
3、混凝土的饱水状态
混凝土的冻害与其饱水程度有关。
一般认为含水量小于孔隙总体积的91. 7%就不会产生冻结膨胀压力,在混凝土完全保水状态下,
其冻结膨胀压力最大。
混凝土的饱水状态主要与混凝上结构的部位及其所处的自然环境有关。
在大气中使用的混凝上结构,其含水量均达不到该值的极限,而处于潮湿环境的混凝土,其含水量要明显增大。
最不利的部位是水位变化区,此处的混凝上经常处于干湿交替变化的条件下,受冻时极易破坏。
此外由于混凝土表层的含水率通常大于其内部的含水率,且受冻时表层的温度均低于其内部的温度,所以冻害往往是由表层开始逐步深入发展的。
4、混凝土的受冻龄期
混凝土的抗冻性随龄期的增长而提高。
因为龄期越长水泥水化越充分,混凝土强度越高,抵抗膨胀的能力越大,这一点对旱期受冻的混凝上史为重要。
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。
普通硅酸盆水泥混凝土的抗冻性优于混合水泥混凝土的抗冻性。
这是由于混合水泥需大量水所致。
集料对混凝上抗冻性影响主要体现在集料吸水量的影响及集料木身抗冻性的影响。
一般在碎石及卵石都能满足混凝上抗冻性的要求,自山风化岩等坚固性差的集料才会影响混凝土的抗冻性。
对在严寒地区或经常处于潮湿或干湿交替作用状态下的室外混凝土,则应注意优选集料。
冻结破坏的程度和范围取决于石料的密度。
因此,为了保证抗冻性,必须改变混凝土的宏观结构。
其原则是:应用小碎石混凝土。
在有条件的情况下,完全不用大石料,向耐久的细粒式宏观结构过渡。
为了提高耐久性,应选用抗折强度较高的混凝土。
在被改变了宏观结构的混凝土中,细粒式混凝土抗折强度最大,重混凝土中小碎石混凝上抗折强度最大。
6、外加剂的影响
引气剂、减水剂及引气型减水剂、纤维等外加剂均能提高混凝土的抗冻性。
引气剂能增加混凝土的含气量且使气泡均匀分布,而减水剂则能降低混凝土的水灰比,从而减少孔隙率,纤维提高混凝上的抗拉伸能力,最终都能提高混凝土的
二、提高混凝土抗冻性的措施
1、掺用引气剂或减水剂及引气型减水剂
引气剂、减水剂及引气型减水剂等外加剂均能提高混凝土的抗冻性。
由于在混凝土中引入空气泡会使混凝土抗压强度下降,但引入合适级配及合适尺寸的微小气泡,可使混凝上的抗折强度提高,这对于道路混凝土是十分有利的,引气剂能增加混凝土的含气量且使气泡均匀分布。
而减水剂则能降低混凝土的水灰比,从而减少孔隙率,最终能提高混凝土的抗冻性。
掺引气剂是提高混凝土抗冻性的主要措施。
混凝土路面施工时必须掺入引气剂,
2、严格控制水灰比,提高混凝土的密实性
如上所述,水灰比是影响混凝土密实性的主要因素。
因此为了提
高混凝土的抗冻性也必须从降低水灰比入手,当前最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表明,掺入水泥重量0.5% ~1.5%的高效减水剂可以减少用水量15%~25%,使混凝土强度提高20%~50%,抗冻性也能相应提高。
3、加强早期养护或掺入防冻剂防止混凝土早期受冻
混凝土早期冻害直接影响混凝土的正常硬化及强度增长,因而冬季施工时必须对混凝土加强早期养护或适当加入早强剂或防冻剂,严防混凝土早期受冻。
4、掺用纤维
纤维的选用也是很有必要的,纤维能够均匀的分布在混凝土内部,可以大幅度提高混凝土的强度和抗折性能,当混凝上在受冻胀作用时,纤维起到拉伸作用,因此,对混凝土有一定的抗冻融作用,可以大大提高混凝土寿命。
5、选用合适的原材料
水泥品种对抗冻性有影响,主要是因为其中熟料部分的相对体积不同和硬化速度的变化.其它条件相同时,纯熟料硅酸盐水泥混凝土,通常比掺矿物混合料的硅酸盐水泥,特别是火山灰质水泥和矿渣水泥混凝土的抗冻性好。
实践及试验表明,对有抗冻要求的混凝土应优先选择硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。
6、提高混凝土强度
混凝土抗冻性与强度之间存在密切的联系.提高混凝土的强度是保证高抗冻性的基础,但另一方面,强度愈高,往往干缩也较大,
同时较脆、易裂,所以应保证有合理的混凝土强度一般而言,混凝土强度与水灰比、集料品种、集灰比、水泥性质及养护过程等因素有关。
综上所述,北方地区的路桥工程,一定要将混凝土的抗冻性能作为控制指标。
另外,混凝土只有在饱水时才会因受冻破坏,因此只要把混凝土内的饱水度控制在很低的水平上,混凝土的冻剥蚀破坏就可大为降低。
因而,从结构设计阶段起就考虑快速排除路而融化水的问题,将更有利于延长混凝土结构的使用寿命。