高性能混凝土抗冻性与孔结构的关系
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。
混凝土抗冻融性能研究及应用技术规程
混凝土抗冻融性能研究及应用技术规程一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其抗冻融性能直接关系到建筑物的使用寿命和安全性。
为了提高混凝土的抗冻融性能，需要进行相关的研究和应用技术规程的制定。
二、混凝土抗冻融性能研究2.1 抗冻融机理混凝土抗冻融性能的机理主要有以下几个方面：（1）水泥石体积稳定性：水泥石的体积稳定性能够保证混凝土的体积稳定性，从而提高混凝土的抗冻融性能。
（2）气孔结构：混凝土中的气孔结构对混凝土的抗冻融性能有很大的影响。
混凝土中的孔隙率、孔径和孔隙分布都会影响混凝土的抗冻融性能。
（3）水化产物：混凝土中的水化产物可以填充混凝土中的孔隙，从而减少混凝土中的孔隙率，提高混凝土的抗冻融性能。
（4）钙矾石：钙矾石能够填充混凝土中的孔隙，增加混凝土的密实度，从而提高混凝土的抗冻融性能。
2.2 影响混凝土抗冻融性能的因素（1）混凝土强度：混凝土的强度越高，其抗冻融性能越好。
（2）水灰比：水灰比越小，混凝土中的孔隙率越小，其抗冻融性能越好。
（3）氯离子含量：氯离子含量越小，混凝土的抗冻融性能越好。
（4）矿物掺合料：矿物掺合料可以填充混凝土中的孔隙，增加混凝土的密实度，从而提高混凝土的抗冻融性能。
（5）外加剂：外加剂能够改善混凝土的性能，从而提高混凝土的抗冻融性能。
2.3 抗冻融试验方法常用的混凝土抗冻融试验方法有以下几种：（1）低温冻融试验：将混凝土试件放置在低温条件下，进行冻融试验，观察混凝土的冻融性能。
（2）冻融循环试验：将混凝土试件置于冻融循环环境中，进行多次循环试验，观察混凝土的冻融性能。
（3）氯盐冻融试验：将混凝土试件浸泡在氯盐溶液中，进行冻融试验，观察混凝土的冻融性能。
三、混凝土抗冻融性能应用技术规程3.1 混凝土配合比设计在混凝土配合比设计中，应根据混凝土使用环境的要求，选择适当的水灰比、砂率、石子率和掺合料种类及用量等参数，以达到提高混凝土抗冻融性能的目的。
3.2 混凝土材料选用在混凝土材料选用中，应选择质量稳定的水泥、砂、石子和掺合料，以及符合国家标准要求的外加剂。
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。
混凝土的物理性质与力学原理
混凝土的物理性质与力学原理一、引言混凝土是一种常用的建筑材料，其在建筑工程中的应用越来越广泛。
混凝土的物理性质和力学原理是建筑工程中必须掌握的基础知识，本文将对混凝土的物理性质和力学原理进行详细的探讨。
二、混凝土的物理性质1.密度混凝土的密度是指单位体积的混凝土重量。
混凝土的密度与其成分有关，一般情况下，混凝土的密度在2.0~2.5g/cm³之间。
2.吸水性混凝土的吸水性是指混凝土中孔隙的容量，它是影响混凝土耐久性的重要因素之一。
混凝土的吸水性与其孔隙度有关，孔隙度越大，吸水性越强。
3.渗透性混凝土的渗透性是指混凝土内部的孔隙结构对液体的渗透能力。
混凝土的渗透性与其孔隙度、孔径分布和孔隙连通性有关。
孔隙度越大，孔径分布越均匀，孔隙连通性越好，混凝土的渗透性越强。
4.抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在低温环境下抵抗冻融循环的能力。
混凝土的抗冻性与其孔隙度、孔径分布和孔隙连通性有关。
孔隙度越小，孔径分布越均匀，孔隙连通性越差，混凝土的抗冻性越好。
三、混凝土的力学原理1.混凝土的弹性模量混凝土的弹性模量是指混凝土在弹性阶段内受力时的应变与应力之比。
混凝土的弹性模量与其孔隙度、孔径分布、孔隙连通性、水胶比等因素有关。
一般情况下，混凝土的弹性模量在20~40GPa之间。
2.混凝土的压缩强度混凝土的压缩强度是指混凝土在受到压力作用下的最大承载力。
混凝土的压缩强度与其水胶比、孔隙度、孔径分布、孔隙连通性等因素有关。
一般情况下，混凝土的压缩强度在20~50MPa之间。
3.混凝土的抗拉强度混凝土的抗拉强度是指混凝土在受到拉力作用下的最大承载力。
混凝土的抗拉强度与其配合比、混凝土中的钢筋等因素有关。
一般情况下，混凝土的抗拉强度很低，常常用钢筋来增强混凝土的抗拉性能。
4.混凝土的抗剪强度混凝土的抗剪强度是指混凝土在受到剪力作用下的最大承载力。
混凝土的抗剪强度与其配合比、孔隙度、孔径分布、孔隙连通性等因素有关。
硬化混凝土含气量和气孔结构与抗冻性的关系
硬化混凝土含气量和气孔结构与抗冻性的关系一、试验方案配制含气量为1%---7%的硬化混凝土，所用配合比见表3-1。
采用快速冻融法进行冻融试验，测定参数为相对动弹性模量和质量损失率，同时采用VISION208硬化混凝土检测仪测量硬化混凝土的气孔结构参数，所测定参数主要有气泡总个数、硬化混凝土含气量、气泡比表面积、气泡平均半径、气泡间距系数和气泡孔径分布。
通过VISION208硬化混凝土含气量检测仪获得的图片示例测定各组的气孔体系特征参数。
二、试验结果与分析1、混凝土含气量与抗冻性关系试验所测得的结果见表4-1和图4-1.从表4-1和图4-1知，未掺引气剂的基准混凝土抗冻融能力不到F150，其余的都达到F300，属于高抗冻等级的混凝土，从这一点也说明了引气对于高抗冻混凝土的重要性。
随着冻融次数的增加相对动弹性模量逐步降低，质量损失率增长。
不同含气量的混凝土抗冻融的能力是不一样的，含气量小的混凝土相对动弹性模量损失的较大一些，抗冻融能力稍差一些。
2、混凝土气孔参数与抗冻耐久性系数的关系混凝土气孔体系特征参数与抗冻耐久性系数的关系如表4-2和图4-2.以上试验结果表明:1. 在W /C相同的条件下，耐久性系数随硬化含气量增大而增大，随气泡间距系数的增大而减小。
2. 硬化含气量从3.58%增大到6.74%时，耐久性系数DF值从92.2%增大到98.7%，可见在本试验条件下，含气量大于3.58%时，耐久性系数就可以达到90%以上，符合高抗冻混凝土的要求。
3. 气泡间距系数从0.279mm减小到0.197mm时，耐久性系数从92.2%增大到98.7%，可见Powers提出的抗冻混凝土的<0.25mm的气泡间距准则是很保守的，本试验条件下，气泡间距系数可放宽到0.28mm.4. 硬化后含气量从1.74%增大到5.4%时，>1000μm孔径的孔所占的比例从6.19%减小到1.39%，耐久性系数从45.3%增大到98.1%，而含气量从5.4%继续增加到6.74%时，大孔所占的比例从1.39%增大到3.17%.耐久性系数只增加了0.6%。
c25混凝土抗冻性能标准
c25混凝土抗冻性能标准文章标题：新视角下的C25混凝土抗冻性能标准引言：冬季寒冷地区对于建筑材料的抗冻性能要求较高，其中C25混凝土是常见的建筑材料之一。
然而，过去的抗冻性能标准对于C25混凝土的评估并不全面，无法应对现代建筑对于抗冻性能的更高要求。
因此，本文将从深度和广度两个维度出发，探讨C25混凝土抗冻性能标准的新表述。
一、深度评估：C25混凝土抗冻性能标准的演变在传统标准中，C25混凝土的抗冻性能常被定义为其在经历若干冻融循环后的强度损失情况。
然而，这种定义忽略了其他影响混凝土抗冻性能的关键因素，如孔隙结构以及抗冻剂的使用情况。
因此，新的抗冻性能标准应包含以下几个方面的评估：1. 抗冻剂的选择与使用：不同类型的抗冻剂对C25混凝土的抗冻性能有着不同的影响。
标准应规定适用于该区域的抗冻剂种类及其使用方法。
2. 利用孔隙结构进行评估：C25混凝土的抗冻性能与其孔隙结构有着密切的关系。
标准应明确不同孔隙结构对抗冻性能的影响，并制定相应指标评估方法。
3. 冻融循环下的强度保持率：虽然传统标准将强度保持率作为评估C25混凝土抗冻性能的主要指标，但其并不能全面反映材料抗冻性能。
新标准应加入其他性能指标，如渗透性、收缩性等，以完善对抗冻性能的评价。
二、广度评估：C25混凝土抗冻性能标准的应用范围除了评估指标的更新，C25混凝土抗冻性能标准还应考虑它的应用范围。
以下是几个需要关注的方面：1. 建筑环境：不同地区的气候条件会对C25混凝土的抗冻性能产生影响。
标准应针对具体地区的气候特点，制定相应的抗冻性能要求。
2. 结构用途：C25混凝土在不同的结构中有不同的应用要求，如地下结构、水池等。
标准应根据不同结构用途制定相应的抗冻性能指标。
3. 材料特性：C25混凝土的成分和配合比也会对其抗冻性能产生影响。
为了确保材料的一致性，标准应规定成分和配合比的范围，并明确相应的抗冻性能要求。
总结与回顾：通过深度评估和广度评估，C25混凝土抗冻性能标准的新表述应包括抗冻剂的选择与使用、利用孔隙结构进行评估、冻融循环下的强度保持率等方面的内容。
混凝土抗冻融原理
混凝土抗冻融原理一、引言混凝土是建筑结构中应用最广泛的材料之一，但是在高寒地区或冬季气温较低的地区，混凝土的抗冻融性能成为了一项重要的指标。
因此，研究混凝土抗冻融原理，对混凝土的使用、改进和开发具有重要的意义。
二、混凝土的抗冻融性能混凝土的抗冻融性能是指混凝土在温度变化过程中，不发生物理性能的持续变化，如强度、密度、体积等。
混凝土的抗冻融性能取决于多个因素，包括水泥、骨料、掺合料、外加剂、气候等因素。
三、混凝土抗冻融的原理混凝土抗冻融的原理可以从以下几个方面来解释：1. 混凝土内部温度的变化混凝土在冬季或低温环境下，由于温度的变化，会发生内部应力的变化，从而影响混凝土的性能。
在低温条件下，混凝土的强度和刚度会降低，同时导致混凝土的收缩，从而增加了混凝土的开裂风险。
2. 混凝土内部水分的变化混凝土中的水分对混凝土的抗冻融性能起着至关重要的作用。
当温度降低时，水分会凝固成冰晶，从而产生冻胀现象。
冰晶的体积比水大，因此会导致混凝土的体积膨胀，从而使混凝土产生开裂、破坏等问题。
3. 混凝土的孔隙结构混凝土的孔隙结构对混凝土的抗冻融性能也有重要影响。
混凝土中的孔隙结构会影响混凝土的渗透性、透气性、强度和耐久性等性能。
在冬季或低温环境下，混凝土中的孔隙结构会发生变化，从而影响混凝土的抗冻融性能。
4. 混凝土的材料组成混凝土的材料组成对混凝土的抗冻融性能也有着重要的影响。
水泥、骨料、掺合料和外加剂等材料的选择和使用，会直接影响混凝土的抗冻融性能。
例如，选择合适的骨料和掺合料，可以减少混凝土的孔隙率，从而提高混凝土的抗冻融性能。
四、混凝土抗冻融的改进措施为了提高混凝土的抗冻融性能，可以采取以下措施：1. 选择合适的水泥、骨料、掺合料和外加剂，以提高混凝土的抗冻融性能。
2. 采用适当的混凝土拌合比，以减少混凝土的孔隙率，从而提高混凝土的抗冻融性能。
3. 增加混凝土的强度和刚度，以减少混凝土的收缩和开裂风险。
4. 采用适当的养护措施，以保证混凝土的内部温度和水分的稳定。
浅谈高性能混凝土
浅谈高性能混凝土摘要：随着人们对环境问题的日益关心，可持续发展等问题也为我们所逐渐关注。
再加上“汶川大地震”，“海地大地震”两次引起了全球共同震惊和思考的严重自然灾害，人类对其居住的房屋越来越存在更多的疑问。
而目前大家所普遍具有的认识还只是修建房屋的基本材料——钢筋混凝土。
钢筋混凝土是钢筋和混凝土两种材料的完美结合，它在实际建筑运用中主要发挥着钢筋受拉和混凝土受压各自的优点。
关键词：高性能混凝土；耐久性；原材料；抗渗性；抗冻性普通混凝土是当代用量最多的人造材料。
但它并不总是耐久的，在正常使用条件下，其使用期限约为50年，而在严酷的条件下经20年、10余年或更短时间就遭到了本质的破坏，需要补强，修理甚至重建。
正在我们为其耐久性所困扰之际，现代高性能混凝土（Highperformanceconcrete简称HPC）技术为解决该问题开辟了一条新途径。
高性能混凝土实质上是指具备高施工性，高抗渗性，高体积稳定性（即硬化过程中不开裂，收缩徐变小），较高强度（C30级以上），并保持其强度持续增长，最终获得高耐久性（耐久性提高到200年以上）的一种新型混凝土。
房屋的耐久性就是对混凝土的一种功能要求，它也是节约天然资源（矿产、砂石），减少建筑垃圾产生，保护自然环境的需要。
大量使用粉煤灰等矿物掺合料，不仅为了改善混凝土的性能，而且使处理利用工业废料形成良好的生产循环。
合理降低水泥用量既能提高混凝土的质量，又能减少生产水泥所带来的能耗与二氧化碳排放量。
一、高性能混凝土的研制需要的主要原材料水泥（经验证明：水泥用量较低的HPC不仅工作性能好，而且混凝土一般不开裂，后期强度持续增长，耐久性好），除水泥强度等级外，水泥矿物组成和细度都对高性能混凝土的性能有影响。
高性能混凝土为确保其高流动性，高强度，高耐久性，水泥必须与所用高效减水剂相容性好，使混凝土拌合物在满足工作性条件下用水量尽可能的低，坍落度损失小。
外加剂（超塑化剂、泵送剂、膨胀防水剂、引起减水剂或早强防冻剂）。
影响混凝土抗冻性的主要因素及其对策
． 组成： ①膨胀压力 。当温度降低到 ０℃以下时， 水便 ２３混凝 土 的饱水 状 态 混凝 土 的冻害 与其 孔 隙 的饱 水 程瘦 紧 密相 关 。 凝 结 成 冰， 结 成 冰后 体 积 膨胀 达 ９ 因受 毛 细 孔 水 ％， 般 认 为 含 水 量 小 于 孑 隙 总 体 积 的 ９ ．％就 不 会 Ｌ １ ７ 壁 约 束 形成 膨 胀压 力 ， 而在 孔周 围 的微 观结 构 中 从
混 凝 土完 全饱 水状 态 下 ， 冻结 膨 胀压 力 最大 。混 其
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 。
２４混 凝土 受冻 龄期 ．
分 浓 度差 引 起 水分 迁移 而 形成 渗 透 压 。另 外 ， 冷 过 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
且 平 均 孔径 也增 大 ，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 大水 灰 比及最小 水 泥用量 。 ２２含气 量 ． 含气 量 也是 影 响 混凝 土抗 冻 性 的主 要 因素 ， 特
稳 定 性 下降 ， 危及 建筑 物 的安 全性 。因此 ， 凝土 的 混
性 。混凝 土 骨料 对抗 冻性 的影 响主要 体现 在 骨料 吸
水 量 的影 响及 骨料 本身 抗冻 性 的影 响 。
２６外加 剂及 掺合 料 的影 响 ．
次 数等 因素 。
２影 响 混 凝 土 抗 冻 性 的主 要 因 素
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。
第五讲 混凝土的抗冻性
快速冻融法
具有速度快，结果准确，逐渐取代慢冻法。其实验 方法是根据G B J 50081-2002 标准 制定的.
单面冻融法
刚刚开始使用的一种冻融方法，国际上开展的研究 较多。代表性的方法是瑞典C I F法。
快速冻融法
G B J 50081-2002 标准的实验装置及方法
瑞典C I F法
试验结果
60 抗压强度损失率， fcu (%) 50 40 30 D-30 H-30 Hf-30 D-40 H-40
20
10 0 0
50
100
150
200
250
300
350
冻融次数
(a) 盐中冻融抗压强度损失率
70 fm (%) 60 50 40 30 20 D-30 H-30 Hf -30 D-40 H-40
2.引气剂对混凝土抗冻性的影响
在混凝土中加入引气剂，主要是在混凝土拌和 过程中引进无数微小且不连通的气泡，这些气泡在 硬化后的混凝土中，可以缓解冻融过程中产生的冰 胀压力和毛细孔水的渗透压力，从而提高混凝土的 抗冻融能力。大量的试验和工程实验证明，掺用引 气剂并使其混凝土含气量达到一定要求的情况下， 混凝土的抗冻性可提高8~10 倍左右。但是掺用引气 剂使混凝土含气量增加，在提高混凝土抗冻性的同 时，也会引起混凝土抗压强度的下降，试验表明， 混凝土含气量增加1 % ，抗压强度下降3 ~5 %。因 此引气剂在使用时，要注意掺量的影响。
水中冻融剥离量
普通水中冻融剥 离量（Kg/m2） 多项式 (普通水 中冻融剥离量 （Kg/m2）)
100 150 200 冻融次数（N）
250
300
R2 = 0.9905
剥离量与冻融循环次数的关系
混凝土抗冻技术及应用规范
混凝土抗冻技术及应用规范一、前言混凝土是一种常用的建筑材料，但在寒冷的冬季，由于水的冻融作用，混凝土易受到破坏。
因此，混凝土抗冻技术及应用规范成为了建筑工程中的重要问题。
本文将对混凝土抗冻技术及应用规范进行全面的介绍，包括混凝土抗冻机理、抗冻措施、抗冻性能测试和应用规范等方面。
希望能为建筑工程中的混凝土抗冻问题提供参考和帮助。
二、混凝土抗冻机理混凝土的抗冻性能是指混凝土在低温下抵御冻融循环作用的能力。
混凝土抗冻机理主要有以下几个方面：1.水的冻融作用：水的冻融作用是混凝土抗冻性能受损的主要原因。
当混凝土中的水分遇到低温时，会发生冻结反应，水会膨胀，从而使混凝土内部产生压力，当温度回升时，水会融化，这时内部产生的压力会对混凝土产生破坏。
2.混凝土孔隙结构：混凝土的孔隙结构也是影响混凝土抗冻性能的重要因素。
混凝土中的孔隙会使水分进入，当温度降低时，水分会膨胀，使孔隙扩大，从而导致混凝土的强度下降。
3.混凝土材料性质：混凝土材料的性质也会影响混凝土的抗冻性能。
例如，水泥的种类、砂石的质量等都会影响混凝土的抗冻性能。
三、抗冻措施为了提高混凝土的抗冻性能，可以采取以下措施：1.混凝土配合比设计：通过优化混凝土配合比设计，可以提高混凝土的抗冻性能。
例如，适当增加水泥的用量、减少混凝土中的孔隙等。
2.控制混凝土的含水率：混凝土的含水率直接影响混凝土的抗冻性能。
因此，控制混凝土的含水率是提高混凝土抗冻性能的重要措施。
3.添加混凝土添加剂：添加剂可以改善混凝土的物理和化学性质，提高混凝土的抗冻性能。
例如，添加减水剂、增强剂、气泡剂等。
4.保护混凝土表面：混凝土表面的保护可以防止冻融作用对混凝土的破坏。
例如，采用覆盖物、防水涂料等。
四、抗冻性能测试混凝土的抗冻性能可以通过以下测试方法进行评估：1.冻融试验：冻融试验是评估混凝土抗冻性能的常用方法。
将混凝土试件置于低温环境中，进行多次冻融循环试验，然后测定混凝土的强度、质量损失等指标。
混凝土的抗冻性能标准
混凝土的抗冻性能标准混凝土的抗冻性能是指混凝土在低温环境下的耐久性能，其主要受到混凝土中水分含量、气孔结构、抗压强度等因素的影响。
为了保证混凝土在寒冷地区的使用寿命和安全性，国家制定了一系列的抗冻性能标准。
一、抗冻性能的分类1. 抗冻性级别：按照混凝土的抗冻性能可分为F50、F60、F70、F80、F90、F100六个级别，其中F100为最高级别。
2. 抗冻性指标：主要包括减少混凝土体积、减少抗拉强度、减少抗压强度、减少弯曲强度等指标。
其中，减少混凝土体积指标是最为重要的指标。
3. 抗冻性试验：主要包括冻融试验和低温冲击试验两种，其中冻融试验是最常用的试验方法。
二、抗冻性能的测试方法1. 冻融试验：冻融试验是评定混凝土抗冻性能的最常用方法。
试验过程是将混凝土试件放入低温环境中进行冻结，然后加热到常温，反复进行多次，观察试件的破坏情况。
2. 低温冲击试验：低温冲击试验是评估混凝土抗低温冲击性能的一种方法。
试验过程是将混凝土试件放入低温环境中，然后用锤子进行冲击，观察试件的破坏情况。
三、抗冻性能的检测标准1. GB/T 50082-2009混凝土抗冻性能评定标准：该标准规定了混凝土抗冻性能的分类、指标、检测方法等内容。
2. JGJ/T 70-2009建筑混凝土抗冻性能检测标准：该标准规定了建筑混凝土抗冻性能的检测方法、试验设备、试验程序等内容。
3. JTG E50-2006公路工程混凝土抗冻性能评定方法标准：该标准规定了公路工程混凝土抗冻性能的评定方法、试验程序、试样制备等内容。
四、混凝土抗冻性能的控制方法1.控制混凝土的水胶比：水胶比是混凝土中水分含量与水泥用量的比值，水胶比越小，混凝土的抗冻性能就越好。
2.控制混凝土的气孔结构：混凝土中的气孔结构是影响混凝土抗冻性能的重要因素。
通过合理的掺合料配合、减少混凝土中的气孔数量等方法可以控制混凝土的气孔结构。
3.控制混凝土的抗压强度：混凝土的抗压强度与其抗冻性能密切相关。
混凝土中孔的作用
混凝土中孔的作用
与孔与混凝土强度、收缩、抗冻性、渗透性的关系（1）混凝土中孔的作用：
孔是水泥石结构的重要组成部分，毛细孔、凝胶孔、气孔。
孔径大于50nm以上的对混凝土强度和耐久性危害较大，小于20nm的孔隙对混凝土性能影响极微。
孔的有利作用：水化通道、水化产物空间; 特殊形状的孔对抗渗、抗冻有利;特殊环境需要孔，如保温、吸声、隔热、轻质等; 为某些工艺提供条件。
孔的不利作用：孔隙率提高，强度下降; 孔中水运动，产生干缩或湿胀; 粗大的孔容易产生碳化、抗渗性下降; 大孔中水饱和，抗冻性下降;孔多钢筋易锈蚀;孔中进水，热工性能下降等。
—孔是混凝土性能劣化的主要内因之一。
（2）孔对混凝土性能的影响：
A. 强度：不同孔径的影响略有差别，但总的来说，孔结构的存在使混凝土的强度降低。
B. 渗透性：孔的类型决定了不同孔结构影响不同，对于通孔，会是混凝土的渗透性增加；对于闭孔，孔隙率高低不影响渗透性。
C. 收缩：孔径分布的不同对混凝土收缩影响程度不同，小孔径比例增大，收缩会有相应的增加。
D. 抗冻性：孔结构能很好的改善混凝土的抗冻性，引入微小球形气孔是提高混凝土抗冻性的重要技术途径。
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。
孔结构对水泥混凝土抗冻性的影响
过研究混凝土宏观性能与微观结构 的相互关系 ， 才能从 本质上 认 识混凝土耐久性劣化规律 Ｊ而孔结 构则 是混凝 土微观结构 中最 ，
重 要 的 内容 。
构变化如 图 ２所示 。 可 以看 出 ， 冻融前 ， 硬化水泥 石和大骨料的结合 比较 紧密 （ 见
图 ２ ） 。冻融后 ， 泥石 结 构 变得 疏松 ， ａ） 水 水泥 石 和大 骨 料脱 离
（ 图２ ）。 ｂ ）
所 以研究混凝土抗冻性 与混凝 土孔结构 的关系 ， 分析｛ 昆凝土 抗冻性劣化与孔结构变化 的关 系， 对改善混 凝土在 恶劣环境下 的
耐 久 性 有 着 十分 重 要 的意 义 。
１ 试 验方 法 １ １ 试 件制备 ．
用新疆天 山水泥股份有 限公 司生产 的 Ｐ Ｉ３ ． ． ２ ５级水泥 ， Ｉ 细度
体 由密实结构向松散 结构发展 ， 最后导致粗 骨料 与砂 浆分 离。
关键 词 ： 化 水 泥 浆 体 ， 硬 混凝 土 ， 融 ， 结 构 冻 孔 中 图分 类 号 ：Ｕ ２ Ｔ ５８ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
冻融循环作用是影响混凝土耐久性 的一个 十分 重要 的因素 ，
冻融前后水泥净浆 的微 观结 构如 图 １ 示 。由图 １可以看 所 出， 冻融前 的净浆结构 比较致 密 ， ａ Ｏ 含量 很多 （ Ｃ （ ｎ）见图 １ ） 。 ａ ）
模数为 ２ ５的天然 砂 ， 集料 选用新 疆本 地产 的石灰 岩 碎石 ； ． 粗 配
制硬化 水泥浆体 和混凝 土试件 。其 中水 泥浆体 水灰 比为 １３ 试 ：， 件尺寸 为 ４ ｍｘ ０ｍ ０Ｆ ４ ｍ×１０ｍｑ； ｌ ｉ ６ ｌ 混凝 土配 合 比为水 泥： ： ｑ 砂 石
混凝土的气孔结构及其影响因素原理
混凝土的气孔结构及其影响因素原理一、混凝土气孔的概念混凝土是由水泥、砂子、石子、水等材料拌和而成的一种人造石材，其特点是具有很高的强度、耐久性和耐久性。
混凝土中存在着许多气孔，而气孔是指混凝土中的空隙，又称为毛细孔或孔隙。
气孔的存在会影响混凝土的性能，并且会对混凝土的使用寿命产生影响。
二、混凝土气孔的结构混凝土气孔的结构是指气孔在混凝土中的排布方式，它可以分为两种类型：一种是单个气孔，一种是连通气孔。
单个气孔是指混凝土中独立存在的孔隙，而连通气孔则是指混凝土中相互连通的孔隙。
混凝土中的气孔可以分为两类，即大气孔和小气孔。
大气孔是指直径大于1毫米的孔隙，小气孔是指直径小于1毫米的孔隙。
三、混凝土气孔的形成原因混凝土中的气孔主要是由于以下几个因素引起的：1.混凝土的拌合方式不当：混凝土的拌合过程中如果加水过多，或者拌合不均匀，就会导致混凝土中产生过多的气泡。
2.混凝土的浇注方式不当：混凝土在浇注过程中如果不加控制的话，就会出现空隙和气泡，从而产生气孔。
3.混凝土的固结过程中水分的蒸发：混凝土在固结过程中，水分会逐渐蒸发，这个过程中如果没有采取措施，就会因为水分的蒸发而产生气孔。
4.混凝土的成分和材料不当：混凝土中的材料和成分不当，会导致混凝土中的气孔数量增多。
四、混凝土气孔的影响因素混凝土中气孔的存在会对混凝土的性能产生很大的影响，主要影响因素如下：1.混凝土的强度：混凝土中气孔的存在会降低混凝土的强度和承载能力。
2.混凝土的耐久性：混凝土中气孔的存在会影响混凝土的耐久性和防水性能。
3.混凝土的抗渗性：混凝土中气孔的存在会导致混凝土抗渗性能变差。
4.混凝土的抗冻性：混凝土中气孔的存在会影响混凝土的抗冻性能。
5.混凝土的热稳定性：混凝土中气孔的存在会影响混凝土的热稳定性。
五、混凝土气孔的控制方法为了控制混凝土中气孔的存在，需要采取以下措施：1.控制混凝土的拌合比例，减少过多的水分；2.控制混凝土的浇注方式，避免出现空隙和气泡；3.采取适当的固结措施，控制水分的蒸发；4.选择合适的混凝土成分和材料，减少气孔的产生。
混凝土耐寒原理
混凝土耐寒原理混凝土是一种常用的建筑材料，它的耐寒性能对于一些寒冷地区的建筑物来说十分重要。
混凝土的耐寒原理与其组成材料、混凝土的结构和制备过程等因素密切相关。
本文将从以下几个方面详细介绍混凝土的耐寒原理。
一、混凝土的组成材料及其耐寒性能混凝土的主要组成材料是水泥、骨料和砂子。
其中水泥是混凝土的胶凝材料，骨料和砂子是混凝土的填充材料。
这些材料的耐寒性能对混凝土的整体耐寒性能有着至关重要的影响。
1.水泥的耐寒性能水泥是混凝土的胶凝材料，它的耐寒性能直接影响着混凝土的整体耐寒性能。
一般来说，水泥的耐寒性能与其的硅酸盐含量、烧成温度和矿物掺合料等因素有关。
硅酸盐含量越高、烧成温度越高、掺入的矿物掺合料越多，水泥的耐寒性能就越好。
2.骨料的耐寒性能骨料是混凝土的填充材料，它的耐寒性能主要与其的抗冻性能有关。
一般来说，骨料的抗冻性能与其的物理性质和化学性质有关。
物理性质包括骨料的吸水率、孔隙率、强度等，而化学性质包括骨料的化学成分、氧化物含量等。
一般来说，骨料的吸水率和孔隙率越低、强度越高、化学成分和氧化物含量越少，其抗冻性能就越好。
3.砂子的耐寒性能砂子是混凝土的填充材料，它的耐寒性能主要与其的粒度和形状有关。
一般来说，砂子的颗粒越圆越好，因为圆形颗粒的表面积相对较小，能够减少水分的渗透和冻融损伤。
此外，砂子的粒度也要尽可能的均匀，以确保混凝土的整体性能。
二、混凝土的结构与耐寒性能混凝土的结构也是影响其耐寒性能的一个重要因素。
混凝土的结构主要包括以下几个方面：1.水灰比水灰比是混凝土中水泥用量和水用量的比值，它对混凝土的耐寒性能有着直接的影响。
一般来说，水灰比越小，混凝土的耐寒性能就越好，因为水灰比越小，混凝土的孔隙率就越小，渗水性能就越差，从而降低了混凝土的冻融损伤。
2.孔隙结构混凝土中的孔隙结构也是影响其耐寒性能的重要因素。
孔隙结构主要包括两种：孔隙和毛细孔。
孔隙是混凝土中的大孔隙，其直径一般大于1mm，而毛细孔是混凝土中的小孔隙，其直径一般小于0.1mm。
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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土配合比见表 1 。
表 1 混凝土配合比
混凝土编号
单位体积材料用量Π(kg·m- 3)
配合比参数Π%
C
ห้องสมุดไป่ตู้
F
Si
S
G
W
WΠB M100ΠB MA202ΠB DelvoΠB Sp
SLΠmm
D - 60
530 —
—
667 1 088 170 0. 32
0. 40
—
—
38
61
H - 60
397. 5 106 26. 5 702 1 053 170 0. 32
1 - 无害孔 ;2 - 少害孔 ;3 - 有害孔 ;4 - 多害孔 图 4 标养混凝土中孔的分类
正是因为混凝土中多害孔及有害孔的明显减 少 ,同时无害孔增多 ,使高性能混凝土 H - 60 具有 优异的抗冻耐久性 。
表 4 给出冻融试件和标养试件的压汞法测试结 果中的平均孔径和总比孔容 。由表 4 可以看出 ,冻 融 250 次后 ,混凝土冻害层平均孔径 、总比孔容均比 冻融前的标养混凝土增大 ,表明冻融作用使混凝土 孔结构发生劣化 。从总比孔容来看 ,虽然基准混凝 土 D - 60 和高性能混凝土 H - 60 冻融后总比孔容 比冻融前均明显增大 ,但 H - 60 的增幅比 D - 60 的 增幅小得多 ,这也是由于 H - 60 中掺入了优质引气 剂 ,使混凝土中引入大量微细气孔 ,缓冲了盐溶液冻 融破坏应力 。标养条件下 H - 60 的平均孔径小于 D - 60 ,进一步说明优质引气剂 、高效减水剂及矿物掺 合料的掺入细化了混凝土中的孔隙 ,使有害孔减少 , 无害孔增多 ,改善了混凝土孔结构 ,提高了混凝土抗 冻耐久性 。
在上述混凝土配合比中 ,D - 60 表示基准高强 混凝土 ,H - 60 表示高性能混凝土 ,D - 60 水泥用量 与 H - 60 总胶结料用量相等 。 212 混凝土抗压强度
本文测试了一直到龄期 90d 的混凝土抗压强 度 ,结果见表 2 。
混凝土编号
D - 60 H - 60
表 2 混凝土抗压强度
吴中伟院士将混凝土孔径分为四级[4] ,即无害 孔级 (孔径 < 200A) 、少害孔级 (孔径 = 200～500A) 、 有害孔级 (孔径 = 500～2 000A) 和多害孔级 (孔径 > 2 000A) 。本文依此分类方法 , 将各组混凝土标养 56d 后的压汞法孔结构测试结果进行分类 ,如图 4 所示 。由图 4 可以看出 ,高性能混凝土 H - 60 的总 孔体积较基准混凝土 D - 60 有所增大 ,但明显增加 的只是无害孔量 ,多害孔及有害孔量则明显少于基 准混凝土 。这与上述显微测孔法测试结果的规律是 一致的 。
高性能混凝土抗冻性与孔结构的关系 3
赵霄龙 卫 军
巴恒静 3 3
(华中科技大学 土木工程与力学学院 武汉 430074)
(哈尔滨工业大学 土木工程学院 哈尔滨 150090)
摘 要 : 以冻融作用为试验条件 ,采用光学显微镜测孔法和压汞法测试混凝土的孔结构 ,研究了高性能 混凝土冻融耐久性与其孔结构变化的关系 。研究证明 ,正是高性能混凝土良好的孔结构赋予其优异的抗冻 耐久性 。 关键词 : 高性能混凝土 冻融 耐久性 孔结构
冻融制度参照《普通混凝土耐久性和长期性能 试验方法》( GBJ 82 - 85) 中的慢冻法 。 112 宏观性能测试
冻融之后测试混凝土的抗压强度损失率 、抗折 强度损失率和动弹性模量损失率等指标 。 113 孔结构测试
本文选用光学显微镜测孔法和压汞法测定混凝 土的孔结构 。
2 高性能混凝土的配制 211 混凝土配合比
1 研究方案 111 冻融耐久性试验方案
在寒冷地区道路及桥梁工程中 ,混凝土冻害是 最主要的耐久性破坏形式 ,且当使用除冰盐 (常用的 有 NaCl 、CaCl2 等) 时 ,混凝土冻害将急剧放大 ,同时 还会引起混凝土严重剥蚀和钢筋锈蚀 。在北方寒冷 地区盐碱地 、港口码头或海洋环境的混凝土工程中 ,
光学显微镜测孔法可测试混凝土中的圆形气 孔 。本文选用中国南通生产的 XTL2 Ⅱ型照相体视 显微镜 。测试时选用 4 倍连续变倍环 ,因该显微镜 目镜为 20 倍 ,物镜为 2 倍 ,故总放大倍数为 160 倍 ,
工业建筑 2003 年第 33 卷第 8 期
目镜中分划尺每格值为 6μm。依据 ASTM 的推荐 , 本文采用直线法 (Linear Traverse Method) 进行显微测 孔 。测量时 ,记录气孔总数 、气孔弦长 、浆线长和测 线总长便可计算出有关气孔的参数 。本文用直线法 测试了标养 56d 的混凝土 。测试结果如表 3 所列 。
表 3 标养混凝土显微测孔试验结果
混凝土 编号
D - 60 H - 60
气孔平均 气孔比表面积Π
气孔平均间距
含气量Π%
弦长Πmm (mm2·mm - 3)
系数Πmm
0. 213
18. 78
1. 6
0. 448
0. 149
26. 85
3. 0
0. 221
中国水科院和交通部一航局科研所等单位的大 量试验结果表明[5] ,硬化混凝土气孔平均间距系数 不超过 01300mm 时 ,混凝土抗冻等级即可达 F300 。 由表 3 可见 ,基准混凝土 D - 60 的气孔平均间距系 数大于 01300mm ,故抗冻性较差 ;而高性能混凝土 H - 60 的气孔平均间距系数小于 01250mm ,所以具有 良好的抗冻性 。
压汞法 (Method of Mercury Intrusion Poremeasure2 ment ,简称 MIP) 可测出样品中的开口孔状况 。
混凝土在冻融之后 ,冻害层的孔结构都不同程 度地发生了变化 。本文采用压汞法对冻融试件和标 养试件进行了孔结构测试 ,以便对比冻融后冻害层 混凝土孔结构的变化 。取样部位在试件表面以下约 10mm 处 (即认为混凝土冻害层厚度大于 10mm) 。
1 - D - 60 ;2 - H - 60 图 3 动弹性模量损失率
从图 1～图 3 可以看出 ,在冻融循环过程中 , H - 60 混凝土的抗压强度损失率 、抗折强度损失率 、 动弹性模量损失率均显著低于基准混凝土 D260 ,且 H260 与 D260 各项损失率的差距在冻融后期更为明 显 ,这说明 H - 60 混凝土耐久性劣化速度小于 D 60 混凝土 。D - 60 在冻融 250 次后动弹性模量损失 率 (3912 %) 已接近 40 % ,说明耐久性即将失效 ,此时 抗压强度损失率 (2315 %) 也已接近于 25 % ,所以 D - 60 在盐溶液中耐冻融次数约 250 次 。在 250 次循 环之后 ,D - 60 混凝土试件表面已出现明显裂纹 ,冻 融至 300 次时 ,试件表面裂纹已发展为较宽的裂缝 , 且沿裂缝开始出现剥落 。而 H - 60 直到 300 次循环 时 ,试件外观也无明显变化 ,其抗压强度损失率 、动 弹性模量损失率均远小于破坏临界指标要求 ,由此 可以认为 , H - 60 在盐溶液中耐冻融次数大于 300 次 ,依此 ,相比于基准混凝土 D - 60 ,可视其为具有 高抗冻性的高性能混凝土 。
RELATIONSHIP BETWEEN FROST DURABIL ITY AND PORE STRUCTURE OF HIGH PERFORMANCE CONCRETE
Zhao Xiaolong Wei Jun (School of Civil Engineering & Mechanics ,Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074)
Industrial Construction Vol133 ,No18 ,2003
混凝土破坏现象也十分普遍 ,其主要原因之一便是 盐类溶液对混凝土产生更严重的冻融破坏[2] 。所 以 ,混凝土在盐溶液中冻融时将受到比水中冻融更 大的破坏作用 。为此 ,本文设计了融化浸泡介质为 NaCl 盐溶液的冻融试验环境 。根据文献 [ 3 ] 的研 究 ,NaCl 的质量分数选为 4 %。
1 - D - 60 ;2 - H - 60 图 1 抗压强度损失率
1 - D - 60 ;2 - H - 60 图 2 抗折强度损失率
6
4 混凝土孔结构变化与冻融耐久性的关系 孔结构是混凝土细观结构的重要内容 ,它直接
影响混凝土的许多性能 ,如强度 、变形性能及耐久 性[4] 。本文选用光学显微镜测孔法和压汞法对混凝 土孔结构进行测试 。 411 光学显微镜法孔结构测试
Ba Hengjing (School of Civil Engineering ,Harbin Institute of Technology Harbin 150090)
Abstract : After using method of optical microscope poremeasurement ( OMP) and method of mercury intrusion poremeasurement (MIP) to study the pore structure of concrete ,the relationship between frost durability of a high performance concrete and its pore structure changes is researched based on the freezing2thawing test. It shows that the very good pore structure gives the high performance concrete the excellent frost durability. Keywords : high performance concrete freezing2thawing durability pore structure