混凝土冻融破坏机理的分析
混凝土路面冻融损伤机理及防护措施研究
混凝土路面冻融损伤机理及防护措施研究混凝土路面是道路上最常见的路面类型之一，它具有良好的耐久性、耐磨性和承载能力。
然而，在寒冷的冬季，混凝土路面可能会受到冻融损伤，这会导致路面的裂缝、龟裂和剥落等问题，并且可能会降低路面的使用寿命。
因此，对混凝土路面的冻融损伤机理进行深入研究，并采取有效的防护措施，对于保护道路安全和延长路面使用寿命具有重要意义。
一、混凝土路面冻融损伤机理混凝土路面的冻融损伤机理主要包括以下几个方面：1. 冻结过程中的物理变化当路面温度降至冰点以下时，其中的水分会逐渐凝结形成冰晶，这会导致路面内部的温度下降、体积膨胀和应力集中。
在冰晶的形成和生长过程中，体积膨胀和收缩的不均匀会导致路面内部的应力集中，从而引起路面的裂缝和龟裂。
2. 冰晶形成和扩展冰晶的形成和扩展是引起混凝土路面冻融损伤的主要原因之一。
当路面温度下降至冰点以下时，路面中的水分会逐渐凝结形成冰晶。
在冰晶形成和生长的过程中，冰晶的扩展会导致路面的应力集中，从而引起路面的裂缝和龟裂。
3. 融化过程中的化学反应当路面温度上升时，冰晶会逐渐融化形成水分。
在这个过程中，冰晶的融化会引起路面中的化学反应，进而导致路面的变形和剥落。
二、混凝土路面冻融损伤的防护措施为了防止混凝土路面的冻融损伤，需要采取以下防护措施：1. 预防性维护预防性维护是防止混凝土路面冻融损伤的有效措施之一。
在道路使用前，需要对路面进行全面检查和维护，包括填补路面裂缝、修补路面局部损坏等。
此外，在道路使用期间，需要定期进行路面检查和维护，及时发现并修复路面损坏，避免路面损坏进一步扩大。
2. 采用适当的混凝土材料选择适当的混凝土材料也是防止混凝土路面冻融损伤的重要措施之一。
在混凝土路面的设计和施工过程中，需要选择具有良好抗冻性能和耐久性的混凝土材料，以减少路面冻融损伤的风险。
3. 采用保温材料采用保温材料是防止混凝土路面冻融损伤的有效措施之一。
在冬季，可以在路面下方铺设保温材料，以减少路面内部温度的变化，从而减少冻融损伤的风险。
混凝土的冻融损伤原理与防治
混凝土的冻融损伤原理与防治一、混凝土的冻融损伤原理1.1 冻融循环过程混凝土的冻融损伤是由于混凝土在冻融循环过程中发生了物理和化学变化而引起的。
冻融循环过程是指混凝土在温度从冰点以下到冰点以上的循环过程中的变化。
当混凝土中的水在低温下冻结时，冰晶的形成会使混凝土体积增大，从而产生内部应力。
当温度升高时，冰晶融化会导致混凝土体积缩小，从而产生内部应力。
这种内部应力会导致混凝土的裂纹和破坏。
1.2 冻融损伤机理混凝土的冻融损伤机理主要有两种，即物理机理和化学机理。
物理机理是指由于混凝土中的水在冰冻和融化过程中的体积变化而引起的损伤。
当水在冰冻时，会产生冰晶，冰晶的形成会使混凝土的体积增大，从而引起内部应力。
当水融化时，冰晶融化会导致混凝土体积缩小，从而引起内部应力。
这种内部应力会导致混凝土的裂纹和破坏。
化学机理是指由于混凝土中的水在冻融过程中发生的化学反应而引起的损伤。
当水在冰冻时，冰晶中的水分会被浓缩，形成高浓度的盐水，这种盐水会对混凝土中的水泥石产生化学反应，从而破坏混凝土中的水泥石。
当水融化时，盐水会溶解在水中，从而进一步破坏混凝土中的水泥石。
二、混凝土冻融损伤的防治2.1 选择合适的混凝土材料选择合适的混凝土材料是预防混凝土冻融损伤的关键。
可以从以下几个方面来选择合适的混凝土材料：（1）水泥的选择：应选择抗硫酸盐水泥或高强度水泥，以提高混凝土的耐冻融性。
（2）粉煤灰的选择：应选择具有活性的粉煤灰，以提高混凝土的耐冻融性。
（3）骨料的选择：应选择具有较好的耐冻融性的骨料，如玄武岩、花岗岩等。
（4）外加剂的选择：应选择具有耐冻融性能的外加剂，如减水剂、膨胀剂等。
2.2 加强混凝土的密实性混凝土的密实性对其耐冻融性有很大的影响。
可以采取以下措施来加强混凝土的密实性：（1）控制混凝土的水灰比，以提高混凝土的密实性。
（2）采用充填骨料的方法，可以填补混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性。
（3）采用高压喷水养护，可以使混凝土表面变得光滑，从而提高混凝土的密实性。
混凝土中冻融循环原理
混凝土中冻融循环原理一、引言混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，其性能与质量一直是人们关注的焦点。
冻融循环是混凝土常见的破坏形式之一，特别是在寒冷地区，混凝土的冻融循环破坏更加显著。
本文将从混凝土的组成、冻融循环的原理、混凝土的抗冻性能、混凝土中冻融循环的破坏机理等多个方面来探讨混凝土中冻融循环的原理。
二、混凝土的组成混凝土主要由水泥、砂、骨料和水组成。
水泥是混凝土中的胶凝材料，起到胶结与硬化作用；砂是混凝土中的细骨料，用于填充水泥和骨料之间的空隙，使混凝土更加致密；骨料是混凝土中的粗骨料，主要用于提高混凝土的力学性能；水是混凝土中的一种溶液，能使水泥与骨料发生化学反应，形成坚硬的混凝土。
三、冻融循环的原理冻融循环是指混凝土在低温下结冰，然后在高温下融化的过程。
在冻结过程中，混凝土中的水分会形成冰晶，从而引起混凝土的膨胀。
当冰晶膨胀到一定程度时，会破坏混凝土内部的结构，导致混凝土的力学性能下降。
在融化过程中，冰晶会逐渐融化，释放出水分，从而引起混凝土的收缩。
当冰晶融化完全后，混凝土内部的结构会发生变化，导致混凝土的力学性能下降。
由于冻融循环的不断重复，混凝土的破坏程度会逐渐加剧，最终导致混凝土的完全破坏。
四、混凝土的抗冻性能混凝土的抗冻性能是指混凝土在冻融循环过程中的抵抗能力。
混凝土的抗冻性能主要受到以下因素的影响：1.水灰比：水灰比越小，混凝土的抗冻性能越好。
2.气孔率：混凝土中的气孔率越小，混凝土的抗冻性能越好。
3.骨料的物理性质：骨料的强度和吸水率对混凝土的抗冻性能有一定影响。
4.混凝土的密实性：混凝土的密实性越好，混凝土的抗冻性能越好。
五、混凝土中冻融循环的破坏机理混凝土中冻融循环的破坏机理主要有以下几种：1.冰晶的膨胀作用：当混凝土中的水分在低温下结冰时，冰晶会膨胀，从而引起混凝土的膨胀变形。
当冰晶膨胀到一定程度时，会破坏混凝土内部的结构，导致混凝土的力学性能下降。
2.冰晶的收缩作用：当混凝土中的冰晶在高温下融化时，冰晶会逐渐融化，释放出水分，从而引起混凝土的收缩变形。
混凝土结构的冻融损伤机理研究
混凝土结构的冻融损伤机理研究混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于各种建筑工程中。
然而，随着气候变化和环境污染的加剧，混凝土结构在冬季容易出现冻融损伤，导致结构的破坏和寿命缩短。
因此，混凝土结构的冻融损伤机理研究变得越来越重要。
本文将从以下几个方面介绍混凝土结构的冻融损伤机理。
一、混凝土结构的冻融损伤机理概述混凝土结构的冻融损伤是由于混凝土中的水在低温下冻结，形成冰晶体后膨胀，使混凝土内部受到冲击力，导致混凝土内部产生裂缝，最终导致混凝土结构的破坏和寿命缩短。
混凝土内部的水主要分为吸附水、毛细孔水和孔隙水。
其中，吸附水和毛细孔水是混凝土中的一种渗透性水，孔隙水是混凝土中的一种自由水。
在冬季，当温度降至0℃以下时，吸附水和毛细孔水会先行冻结，形成冰晶体。
当冰晶体膨胀时，会产生内部应力，导致混凝土内部的裂缝和破坏。
孔隙水则会在冰晶体形成后，继续冻结，加剧混凝土的损伤。
二、混凝土结构冻融损伤机理影响因素分析混凝土结构冻融损伤机理的影响因素主要有以下几个方面。
1、水灰比混凝土中水灰比的大小对其冻融损伤机理产生很大的影响。
水灰比越大，混凝土中的孔隙率越高，吸附水和毛细孔水的数量也越多，从而导致混凝土在冬季更容易受到冻融损伤。
2、水泥品种不同品种的水泥在混凝土中的反应不同，从而导致混凝土的强度和抗冻性不同。
一般来说，硅酸盐水泥比普通水泥具有更好的抗冻性。
3、混凝土密实度混凝土的密实度越高，其孔隙率越小，吸附水和毛细孔水的数量也越少，从而在冬季更不容易受到冻融损伤。
4、混凝土龄期混凝土的龄期越长，其强度和抗冻性也越好。
因此，在混凝土施工中，应尽可能延长其龄期，以提高其抗冻性。
三、混凝土结构的冻融损伤评价方法混凝土结构的冻融损伤评价方法主要有以下几个方面。
1、重量损失法重量损失法是通过测量混凝土试块在冻结和融化过程中的重量损失来评价其抗冻性的方法。
该方法简单易行，但其评价结果受到试块质量和环境条件的影响较大。
2、弹性模量法弹性模量法是通过测量混凝土试块在冻结和融化过程中的弹性模量变化来评价其抗冻性的方法。
混凝土受冻融循环的原理
混凝土受冻融循环的原理一、前言混凝土作为一种常见的建筑材料，因其性能稳定、使用寿命长等特点被广泛应用于建筑工程中。
然而，在寒冷的冬季，混凝土却面临着被冻害的风险。
混凝土受冻害的主要原因是由于水在混凝土孔隙中的冰膨胀而引起的。
因此，对混凝土在冻害条件下的性能研究具有重要意义。
本文将从混凝土受冻害的原理入手，详细介绍混凝土受冻融循环的原理。
二、混凝土受冻害的原理混凝土受冻害的主要原因是由于水在混凝土孔隙中的冰膨胀而引起的。
水在低温下冻结时，其体积会增大约9%，因此，如果混凝土中的水被冻结，就会在混凝土内部产生较大的冰膨胀压力。
当这种压力超过混凝土的抗压强度时，就会导致混凝土的破坏。
此外，混凝土中的冰融化后，会产生大量的水，这些水在再次冻结时，又会产生新的冰膨胀压力，因此，混凝土的受冻害程度会随着冻融循环次数的增加而加剧。
三、混凝土受冻融循环的原理混凝土受冻融循环的原理可以分为以下几个方面：1. 冻结阶段在低温环境下，混凝土中的水会逐渐冻结。
当水分子在混凝土孔隙中形成冰晶时，周围的水分子也会被吸附到冰晶表面，从而形成一个更大的冰晶。
冰晶的形成会导致混凝土内部的温度下降，同时还会产生冰膨胀压力，这种压力会引起混凝土的开裂和破坏。
2. 融化阶段当环境温度回升时，混凝土中的冰会融化成水。
融化后的水会填充混凝土孔隙中的空隙，同时也会渗入混凝土内部的微孔和裂缝中。
由于混凝土中的水分含量增加，混凝土的孔隙率也会随之增加。
此外，融化后的水还会引起混凝土的膨胀，这种膨胀会进一步加剧混凝土的开裂和破坏。
3. 再冻结阶段当环境温度再次下降时，混凝土中的水又会重新冻结。
这时，由于混凝土中的孔隙率增加，融化后的水会充满混凝土中的微孔和裂缝，形成更多的冰晶。
这些冰晶的形成会导致混凝土内部的压力增加，从而引起混凝土的进一步破坏。
这个过程就是冻融循环。
四、混凝土受冻融循环的影响因素混凝土受冻融循环的影响因素主要包括以下几个方面：1. 混凝土的强度和孔隙率混凝土的强度和孔隙率是影响混凝土受冻融循环性能的重要因素。
混凝土材料的耐冻性能分析
混凝土材料的耐冻性能分析混凝土作为一种广泛应用于建筑工程中的重要材料，其耐冻性能对于结构的耐久性和安全性至关重要。
在寒冷地区，混凝土结构经常遭受冻融循环的作用，这可能导致混凝土的性能劣化，甚至影响结构的正常使用。
因此，深入研究混凝土材料的耐冻性能具有重要的理论和实际意义。
一、混凝土冻融破坏的机理混凝土的冻融破坏主要是由于在冻融循环过程中，混凝土内部孔隙中的水发生结冰和融化，从而产生的静水压力和渗透压力导致混凝土结构的损伤。
当混凝土中的孔隙水结冰时，体积会膨胀约 9%。
如果混凝土内部的孔隙不够通畅，无法容纳这部分膨胀的体积，就会产生静水压力。
静水压力会使混凝土内部产生微裂缝，随着冻融循环次数的增加，微裂缝逐渐扩展和连通，导致混凝土的强度和耐久性下降。
另一方面，在融化过程中，由于冰水界面处的蒸汽压力差，会产生渗透压力。
渗透压力会促使水分向混凝土内部更深的部位迁移，进一步加剧混凝土的损伤。
此外，混凝土中的骨料和水泥浆体的热膨胀系数不同，在冻融循环过程中也会产生应力差，导致界面处的粘结力下降，从而影响混凝土的整体性能。
二、影响混凝土耐冻性能的因素1、水灰比水灰比是影响混凝土耐冻性能的重要因素之一。
水灰比越大，混凝土中的孔隙率就越高，孔隙的连通性也越好，这使得水分更容易在混凝土内部迁移和结冰，从而降低混凝土的耐冻性能。
相反，较低的水灰比可以减少混凝土中的孔隙数量和尺寸，提高混凝土的密实度，增强其耐冻性能。
2、骨料骨料的种类、级配和含量也会对混凝土的耐冻性能产生影响。
一般来说，硬度高、强度大、孔隙率低的骨料可以提高混凝土的耐冻性能。
此外，合理的骨料级配可以使混凝土更加密实，减少孔隙的数量和尺寸，从而提高其抗冻能力。
3、水泥品种和用量不同品种的水泥其矿物组成和性能有所不同，对混凝土的耐冻性能也会产生影响。
例如，硅酸盐水泥由于其水化产物的结构较为致密，通常比其他品种的水泥具有更好的耐冻性能。
同时，水泥用量的增加可以提高混凝土的强度和密实度，从而改善其耐冻性能。
探讨混凝土冻融破坏的机理
探讨混凝土冻融破坏的机理混凝土和钢筋混凝土结构的传统设计方法是按照荷载和安全的要求确定混凝土的强度等级，即“按强度设计”。
然而，国内外大量破坏实例表明：混凝土结构不是由于强度不够而破坏，而是由于混凝土随时间劣化（耐久性不够）而过早破坏，造成数目惊人的维修和重建的资金和自然资源的浪费。
国外寒冷地区如北欧、北美、前苏联早在上个世纪40年代已重视抗冻性，采取引气技术，所以较少见普通冻融破坏的。
在我国，从初步调查来看，北方地区造成混凝土结构过早破坏的主要原因是冻融和盐冻，情况也比较严重。
1 混凝土冻融破坏的机理分析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，引起混凝土内部结构的破坏。
但应该指出，在正常情况下，毛细孔中的水結冰并不致于使混凝土内部结构遭到严重破坏。
因为混凝土中除了毛细孔之外还有一部分水泥水化后形成的胶凝孔和其它原因形成的非毛细孔。
这些孔隙中常混有空气。
因此，当毛细孔中的水结冰膨胀时，这些气孔能起缓冲调解作用，即能将一部分未结冰的水挤入胶凝孔，从而减少膨胀压力，避免混凝土内部结构破坏。
但当处于饱和水状态时，情况就完全两样了。
此时毛细孔中水结冰时，胶凝孔中的水处于过冷状态。
因为混凝土孔隙中水的冰点随孔径的减少而降低。
胶凝孔中形成冰核的温度在-78℃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压力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。
例如在-5℃时该渗透压力可达5.97MPa。
此外，胶凝水向毛细孔渗透的结果必然使毛细孔中的冰体积进一步膨胀。
由此可见，处于饱和状态（含水量达到91.7%极限值）的混凝土受冻时，其毛细孔壁同时承受膨胀压及渗透压两种压力。
混凝土冻融破坏机理的研究
混凝土冻融破坏机理的研究混凝土是一种广泛应用于建筑领域的材料，其力学性能受到内外环境的影响，其中冻融破坏是混凝土承受寒冷气候条件下最常见的破坏方式之一、混凝土冻融破坏机理的研究对混凝土结构的设计和维护具有重要意义。
本文将讨论混凝土冻融破坏的机理及其影响因素。
混凝土冻融破坏主要通过以下几个方面展开：冻胀破坏、冻融循环破坏、冻融开裂以及颗粒间冻胀破坏。
冻胀破坏是指水在冻结过程中由于体积膨胀导致混凝土内的应力超过其抗压强度而引起的破坏。
冻融循环破坏在多次冻融循环中，混凝土的强度逐渐降低，最终导致破坏。
冻融开裂是由于水在冻结过程中产生晶体的体积膨胀，进一步引起混凝土的开裂破坏。
颗粒间冻胀破坏是指当混凝土中存在大量吸附的气体或液体时，由于其在冻结过程中的膨胀作用使得颗粒间相互剥离导致的破坏。
混凝土冻融破坏的影响因素有很多，下面主要介绍几个重要因素。
首先，混凝土的水胶比对冻融破坏具有重要影响。
当水胶比过高时，混凝土中的水分在冻结过程中易于形成冰晶，进而导致冻融破坏。
其次，配合比的选择也会影响混凝土的冻融破坏。
过于富水的配合比会增加混凝土的孔隙率，使得冻胀破坏更加明显。
此外，孔径和孔隙结构的分布也会影响混凝土的冻融破坏。
孔径过小会增加冻胀压应力，导致更严重的破坏。
此外，孔隙结构的分布不均匀也会导致冻融破坏的不均匀性。
混凝土冻融破坏机理研究的方法有很多，主要包括材料试验、数值模拟和现场监测等。
材料试验是研究混凝土冻融破坏机理的基础方法，主要通过测量混凝土的性能参数来分析其破坏机理。
数值模拟则可以提供混凝土冻融破坏过程中内部应力的变化规律。
现场监测则可以获取混凝土在实际冻融循环中的破坏情况，从而验证模拟结果的准确性。
总之，混凝土冻融破坏机理的研究对于建筑领域具有重要理论和应用价值。
通过深入研究其破坏机理，可以为混凝土结构的设计和维护提供科学依据，从而提高混凝土结构的抗冻性能，延长其使用寿命。
混凝土冻融破坏机理的研究
混凝土冻融破坏机理的研究
混凝土在冻融循环中容易发生破坏。
其主要机理包括：
1.冰晶体积扩大引起的力学破坏：当冰晶形成时，其体积会由于晶体
内部结构和晶点排列的变化而产生体积扩大。
当水凝固为冰时，这种体积
扩大会生成应力，使混凝土表面裂开或局部破坏。
2.冰晶的渗透力破坏：当冰晶透过混凝土中单向的孔隙分布时，它们
会继续生长并扩大孔隙。
这种扩张和收缩可以远远超过混凝土本身的收缩，在持续冻融循环下，可以导致混凝土内部的细微裂纹扩大并加剧损坏。
3.水分的吸震作用：在冻结过程中，混凝土的水分会无法流动，而渗
透冻结的水会对混凝土结构产生振动，加速混凝土的损坏。
因此，在混凝土结构的设计和维护中，冻融破坏机理需要得到充分考虑。
例如，在设计中需要根据环境条件和需求选择合适的混凝土材料，以
及优化施工方式，避免产生过多的损坏和修复成本。
在维护中，需要及时
对现有损坏进行修复，并采取有效的防护措施，以延长混凝土结构的使用
寿命。
混凝土的冻融损伤原理及防治方法
混凝土的冻融损伤原理及防治方法一、混凝土的冻融损伤原理混凝土的冻融损伤是由于混凝土在冬季低温环境下受到冻结作用，水分膨胀而引起的。
随着温度的降低，混凝土内水分开始结冰，水分体积膨胀约9%，这时若结冰的水分不能通过混凝土的孔隙排出，就会使混凝土内部产生很大的内应力，导致混凝土的破坏。
当温度上升时，冻结的水分开始融化，内部应力会变得更大，进一步加剧混凝土的破坏。
此外，混凝土的冻融损伤还会导致混凝土的强度降低、开裂和细观结构的改变。
二、混凝土冻融损伤的防治方法1. 混凝土配合比设计混凝土配合比的设计是防治混凝土冻融损伤的首要措施。
在设计配合比时，应考虑到混凝土的抗冻性能，并确保混凝土的孔隙率和含水率满足要求。
2. 混凝土的密实性混凝土的密实性对抗冻性能有重要影响。
密实的混凝土能够减少混凝土中的孔隙，防止水分进入混凝土内部形成冰晶。
因此，在浇筑混凝土时，应尽量保证混凝土的密实性。
3. 混凝土的养护混凝土的养护可以提高混凝土的抗冻性能。
在混凝土刚浇筑完后，应及时进行养护，使混凝土表面保持湿润状态，防止表面干裂。
同时，应在养护期间逐渐降低温度，使混凝土逐渐适应低温环境。
4. 添加抗冻剂添加抗冻剂可以提高混凝土的抗冻性能。
抗冻剂能够降低混凝土中冰晶的形成温度，减少水分膨胀，从而提高混凝土的抗冻性能。
但是，添加抗冻剂会影响混凝土的强度和耐久性，因此应根据具体情况选择合适的抗冻剂。
5. 防止混凝土表面积水在冬季，混凝土表面积水会加速混凝土的冻融损伤。
因此，在设计建筑物时，应合理设计排水系统，确保混凝土表面不积水。
综上所述，混凝土的冻融损伤是由于混凝土在低温环境下受到冻结作用，水分膨胀而引起的。
防治混凝土冻融损伤的措施主要包括混凝土配合比设计、混凝土的密实性、混凝土的养护、添加抗冻剂和防止混凝土表面积水。
这些措施的实施可以提高混凝土的抗冻性能，减少混凝土的冻融损伤，从而保证建筑物的安全和耐久性。
冻融对混凝土结构的劣化破坏
冻融对混凝土结构的劣化破坏引言混凝土是一种常见且广泛应用于建筑工程中的材料，具有优异的耐久性和机械性能。
然而，随着气候变暖和气候变化的影响，冻融对混凝土结构造成的劣化破坏问题日益凸显。
本文将探讨冻融对混凝土结构的劣化破坏机理、影响因素以及相应的防护措施。
一、冻融劣化机理1.冻融循环冻融劣化主要是指混凝土在冻融循环中产生的物理和化学性质的变化。
在冷季，混凝土内部的水分会在低温下结冰，其中的冰晶体会引起混凝土的体积膨胀。
当气温回升时，冰晶体融化，混凝土则发生收缩。
这样的冻融循环会导致混凝土结构的应力变化，最终导致其劣化破坏。
2.力学作用冻融循环引起的温度变化会导致混凝土结构内部应力的变化。
当冰晶体形成并膨胀时，会产生较大的局部应力，超过混凝土的承载能力，从而引起混凝土的破坏。
此外，冰晶体的膨胀还会导致微裂缝形成和扩展，进一步损害混凝土的结构完整性。
二、影响因素1.混凝土配合比混凝土中的水含量是其冻融劣化程度的重要因素。
过高的水含量会导致混凝土结构内部的孔隙率增加，进一步加剧冻融劣化。
因此，在工程实践中，应尽量控制混凝土的水灰比，以减少冻融劣化的风险。
2.骨料性质骨料的类型、大小和形状对冻融劣化的影响也非常显著。
一般而言，较大的骨料能够减少混凝土内的孔隙率，从而减少冻融劣化的程度。
此外，骨料的矿物组成和稳定性也会影响冻融劣化的发生和发展。
3.荷载状况混凝土结构在不同的荷载下对冻融劣化的抵抗能力也会有所不同。
高强度的混凝土结构在受到冻融劣化时具有更好的耐久性和抗力。
三、防护措施1.控制水灰比降低混凝土的水灰比是减少冻融劣化的有效手段之一、通过控制水灰比，可以减少混凝土内部的孔隙率和渗透性，从而提高其耐久性。
2.添加防冻剂防冻剂是混凝土抗冻剂的一种，能够降低混凝土的冰点和增加其抗冻性。
通过在混凝土中添加适量的防冻剂，可以有效减缓冻融劣化的进程。
3.加固混凝土结构对于已建成的混凝土结构，可以通过加固和防护措施来提高其抗冻性能。
混凝土中的冻融损害原理及防治
混凝土中的冻融损害原理及防治混凝土是一种常用的建筑材料，具有强度高、耐久性好、易于加工和形成等特点。
然而，在寒冷气候条件下，混凝土会遭受冻融损害，导致其性能下降和寿命缩短。
因此，了解混凝土中的冻融损害原理及防治措施十分重要。
一、混凝土中的冻融损害原理混凝土中的冻融损害是指在低温条件下，混凝土中的水分被冻结成冰，从而导致混凝土的体积膨胀和破坏。
具体表现为混凝土表面的龟裂、剥落、破碎等。
混凝土中的冻融损害主要有以下几个原因：1. 混凝土中的水分被冻结成冰，导致体积膨胀混凝土中的水分会被冻结成冰，而冰的密度比水的密度大，因此冰的体积会比水大，导致混凝土的体积膨胀。
当混凝土中的冰量达到一定程度时，就会导致混凝土的龟裂或破裂。
2. 冻融循环引起混凝土疲劳破坏在低温条件下，混凝土中的水分会被冻结成冰，形成冰晶。
当温度升高时，冰晶会融化成水。
这样的循环称为冻融循环。
这种循环会导致混凝土中的部分区域不断变形，从而引起混凝土疲劳破坏。
3. 冰晶的渗透作用当混凝土中的水分被冻结成冰时，冰晶的温度会比周围的混凝土低。
这样，周围的混凝土会向冰晶渗透，导致混凝土中的孔隙率增加。
当冰晶融化时，孔隙里的水会向混凝土中渗透，导致混凝土的物理性质下降。
二、混凝土中的冻融损害防治措施为了提高混凝土的耐冻融性，需要采取一系列的防治措施。
1. 选用合适的材料和技术选择合适的材料和技术是提高混凝土耐冻融性的关键。
在混凝土的配合中，应该尽量减少混凝土中的孔隙率和水泥粉体的含量。
同时，还可以采用掺加膨胀剂、气泡剂、超细粉等措施来改善混凝土的性能。
2. 控制混凝土的含水率混凝土的含水率是冻融损害的关键因素之一。
当混凝土中的水分过多时，容易发生冻融损害。
因此，在混凝土施工过程中，要严格控制混凝土的含水率，避免在低温条件下混凝土中的水分被冻结。
3. 防止冻融循环冻融循环是导致混凝土疲劳破坏的主要原因之一。
因此，可以采取措施来防止冻融循环的发生。
例如，在混凝土中掺加聚合物材料，增强混凝土的韧性和延展性，从而减少混凝土中的龟裂和破坏。
混凝土的冻融损伤原理及防护措施
混凝土的冻融损伤原理及防护措施一、引言混凝土作为一种常见的建筑材料，其性能的稳定性和耐久性一直是建筑领域的研究重点。
然而，在寒冷地区或冬季气温较低的地区，混凝土的冻融损伤问题成为了建筑施工和维护中需要重点关注的问题。
本文将详细介绍混凝土的冻融损伤原理及防护措施。
二、混凝土的冻融损伤原理1. 冻融循环的影响在寒冷的冬季，混凝土中的水分会因为温度变化而发生冻融循环，从而导致混凝土结构的损伤。
当水分在温度低于0℃时开始结冰，水分的体积会增加，从而产生冻胀现象。
当温度回升时，冰块会融化并缩小，从而产生冻胀破坏。
这样的循环过程会不断地重复，从而对混凝土结构造成损伤。
2. 混凝土的物理性质混凝土的物理性质是影响其冻融损伤的重要因素之一。
混凝土的孔隙率、粘结强度、弹性模量、渗透率等都会影响其对冻融循环的抵抗能力。
孔隙率较大的混凝土会更容易受到冻融循环的影响，而弹性模量高、渗透率低的混凝土则具有更好的抵抗冻融循环的能力。
3. 混凝土的化学性质混凝土的化学性质也会对其冻融损伤产生影响。
混凝土中的水泥石会因为冻融循环而发生破坏，从而导致混凝土的强度降低。
此外，混凝土中的碱性物质也会因为冻融循环而发生变化，从而导致混凝土的化学性质发生变化。
4. 混凝土的结构形式混凝土的结构形式也会影响其冻融损伤的程度。
一般来说，混凝土结构中的薄壁、尖角、凹凸不平等部位更容易受到冻融循环的影响，从而出现裂缝和破坏。
三、混凝土冻融损伤的防护措施1. 混凝土材料的选择为了提高混凝土的耐冻融性能，可以选择一些具有较高孔隙率、较低的强度和较高的变形能力的混凝土材料。
例如，可以采用高弹性模量的混凝土，或者添加一些防冻剂、膨胀剂等材料，以提高混凝土的抵抗冻融循环的能力。
2. 混凝土结构的设计在混凝土结构的设计中，应该尽可能地减少薄壁、凹凸不平等结构部位的使用。
同时，也应该合理设置混凝土结构的排水系统，以避免水分在混凝土结构中聚集和冻胀。
3. 预防措施为了预防混凝土的冻融损伤，可以采取一些措施，例如在混凝土表面加装保护层、增加混凝土的密实度、设置排水系统等。
混凝土冻融破坏机理的研究
混凝土冻融破坏机理的研究混凝土是一种常见的建筑材料，其具有良好的力学性能和耐久性。
然而，在极端温度条件下，混凝土会发生冻融破坏，导致结构的损坏和功能的丧失。
因此，研究混凝土冻融破坏的机理对于提高混凝土结构的抗冻性能具有重要意义。
混凝土冻融破坏机理主要包括两个方面：冻结过程中的水膨胀和解冻过程中的水胀缩。
在低温环境下，混凝土中的游离水和孔隙水会逐渐冻结形成冰晶，冰晶的体积要比水大10%左右，这样就会导致混凝土内部产生内应力。
当内应力超过混凝土的抗张强度时，混凝土就会产生裂缝和破坏。
在冰晶的作用下，混凝土中的孔隙水会逐渐冻结成冰。
冰的生成会导致混凝土内部的压力增大，进而引起混凝土的体积膨胀。
当冰的膨胀力超过混凝土的抗冻膨胀能力时，混凝土就会破坏。
此外，冰的生成还会改变混凝土的孔隙结构，使其孔隙率增大，导致混凝土的强度和密实性下降。
当温度升高，冻结的冰开始融化，混凝土开始解冻。
解冻过程中，冰开始融化成水，水的体积要比冰小约9%，这会导致混凝土内部产生体积缩小。
由于混凝土内部存在一定的内应力，解冻过程中的体积缩小会引起混凝土内部的应力集中。
当内应力超过混凝土的抗压强度时，混凝土就会发生破坏。
混凝土冻融破坏的机理还与混凝土的物理性质和结构有关。
例如，混凝土的孔隙率、孔径分布、孔隙连通性等因素都会影响冻融破坏的程度。
孔隙率越大，孔径分布越宽，孔隙连通性越好的混凝土，其冻融破坏越严重。
此外，混凝土的抗冻膨胀能力、抗压强度和抗张强度等力学性能也会影响冻融破坏的程度。
为了提高混凝土的抗冻性能，可以采取以下措施。
首先，通过控制混凝土的配合比和拌合工艺，使混凝土的孔隙结构尽可能致密，减少孔隙率和孔径分布，提高抗冻膨胀能力。
其次，可以采用添加剂来改善混凝土的抗冻性能，如增加混凝土的抗冻剂和增塑剂的使用量。
此外，还可以采用施工保护措施，如加盖保温层、采取防水措施等，减少混凝土与外界环境的接触，降低冻融破坏的风险。
混凝土冻融破坏的机理主要包括冻结过程中的水膨胀和解冻过程中的水胀缩。
混凝土的冻融损伤原理与防治
混凝土的冻融损伤原理与防治一、前言混凝土是建筑工程中主要的结构材料之一。
它的重要性在于其强度、耐久性和耐火性。
然而，混凝土也有一些缺陷，其中之一就是它容易受到冻融损伤。
冻融损伤是指混凝土在冻结和融化的过程中受到的破坏。
这种破坏会导致混凝土表面开裂、剥落和脱落，从而降低混凝土的强度和耐久性。
本文将详细介绍混凝土的冻融损伤原理和防治措施。
二、混凝土的冻融损伤原理混凝土的冻融损伤是由以下因素引起的：（1）水分和冰晶形成的压力当混凝土中的水分在冷却过程中结冰时，水分会膨胀，形成冰晶。
这些冰晶会对混凝土施加压力，导致混凝土表面开裂、剥落和脱落。
（2）冰晶的生长和收缩当混凝土中的水分结冰时，冰晶开始生长。
在冰晶生长的过程中，它们会对混凝土施加压力，导致混凝土表面开裂、剥落和脱落。
当混凝土中的冰晶融化时，它们会收缩。
这种收缩会导致混凝土表面开裂和剥落。
（3）冰晶的再结晶当混凝土中的冰晶再次结晶时，它们会对混凝土施加压力，导致混凝土表面开裂、剥落和脱落。
三、混凝土的冻融损伤防治措施为了防止混凝土的冻融损伤，需要采取以下措施：（1）控制混凝土的含水量混凝土中的含水量是引起冻融损伤的主要原因之一。
因此，在混凝土的制作和使用过程中，应该控制混凝土的含水量。
这可以通过使用适当的混凝土配合比和加入适量的减水剂来实现。
（2）增加混凝土的密实度混凝土的密实度越高，它的抗冻性就越好。
因此，在混凝土的制作和使用过程中，应该采取措施增加混凝土的密实度。
这可以通过使用适当的混凝土配合比、加入适量的矿物掺合料和使用充分振捣来实现。
（3）采用合理的加热和保温措施在冬季施工混凝土时，应该采用合理的加热和保温措施。
这可以防止混凝土在冷却过程中过快地结冰，从而减少混凝土的冻融损伤。
（4）使用抗冻剂抗冻剂是一种可以增加混凝土抗冻性的化学添加剂。
它可以改善混凝土的物理和化学性质，从而提高混凝土的抗冻性。
在混凝土的制作和使用过程中，可以加入适量的抗冻剂来提高混凝土的抗冻性。
冻融破坏
一、混凝土冻融破坏机理分析混凝土的抗冻性是混凝土受到的物理作用（干湿变化、温度变化、冻融变化等）的一方面，是反映混凝土耐久性的重要指标之一。
吸水饱和的混凝土在其冻融的过程中，遭受的破坏应力主要由两部分组成。
其一是当混凝土中的毛细孔水在某负温下发生物态变化，由水转变成冰，体积膨胀９％，因受毛细孔壁约束形成膨胀压力，从而在孔周围的微观结构中产生拉应力；其二是当毛细孔水结成冰时，由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中的迁移和重分布引起的渗管压。
由于表面张力的作用，混凝土毛细孔隙中水的冰点随着孔径的减小而降低。
凝胶孔水形成冰核的温度在－78℃以下，因而由冰与过冷水的饱和蒸汽压差和过冷水之间的盐分浓度差引起水分迁移而形成渗透压力。
另外凝胶不断大，形成更大膨胀压力，当混凝土受冻时，这两种压力会损伤混凝土内部微观结构，只有当经过反复多次的冻融循环以后，损伤逐步积累不断扩大，发展成互相连通的裂缝，使混凝土的强度逐步降低，最后甚至完全丧失。
从实际中不难看出，处在干燥条件的混凝土显然不存在冻融破坏的问题，所以饱水状态是混凝土发生冻融破坏的必要条件之一，另一必要条件是外界气温正负变化，使混凝土孔隙中的水反复发生冻融循环，这两个必要条件，决定了混凝土冻融破坏是从混凝土表面开始的层层剥蚀破坏。
二、混凝土冻融破坏影响混凝土冻融破坏的影响因素是多方面的。
一是组成混凝土的主要材料性质的影响，如；水泥的品种、水泥中不同矿物成份对混凝土的耐久性影响较大，又如骨料的影响，除了骨料本身的质量对混凝土的抗冻性的影响以外，骨料的渗透性和吸湿性对混凝土的抗冻性也有决定性的作用；二是外加剂的影响，在混凝土施工过程中掺入引气剂或减水剂对改善混凝土的内部结构，改善混凝土的内部孔隙结构可起到缓冲冻胀的作用，大大降低冻胀应力，提高混凝土的抗冻性；三是施工工艺影响，配合比、混凝土的施工、硬化条件等都与混凝土的耐久性有密切的关系，同时混凝土中的单位用水量是影响混凝土抗冻性的一个重要因素；四是防止受水位变化影响，寒冷季节水位变化会引起混凝土的严重冻融破坏需采取有力措施防止；五是严格控制施工质量，混凝土施工质量的好坏，将影响它的抗冻性，因此必须把好质量关，不允许出现蜂窝、麻面，力求密实，表面光滑。
冬期混凝土冻害机理分析
冬期混凝土冻害机理分析1.水膨胀力：当水在凝结过程中变为冰时，会发生体积膨胀，因此在混凝土表面和内部会产生压力。
这种水膨胀力是造成冻害的主要因素之一、当温度进一步下降时，水分会更多地冻结，导致压力进一步增加，使混凝土内部的压力超过其强度极限，从而导致破坏。
2.冰晶扩张力：在冰与混凝土之间存在一定的黏附力，当冰晶扩展时，会产生拉力。
这种拉力会导致混凝土的开裂和破坏。
尤其是在混凝土中存在大量孔隙的情况下，冰晶扩张力会非常明显，加速冻害的发生。
3.冻融循环：冬季的气温会经历周期性的变化，交替发生冻结和融化。
这种冻融循环会对混凝土造成损害，尤其是在混凝土表面。
当温度下降时，混凝土内的水分会凝结成冰，这会导致内部压力增加，从而导致混凝土表层的剥落和破坏。
当温度上升时，冰会融化，内部压力减小，会使已经破损的表面更容易被进一步侵蚀。
4.盐水侵入：冬季为了防止结冰，道路上常使用盐或其他化学物质来融化积雪和冰。
这些化学物质可以渗入混凝土中，当温度下降时，溶解在混凝土中的盐会结晶，导致混凝土空隙中体积扩大，从而造成混凝土表面和内部的开裂和剥落。
为了防止冬期混凝土冻害，可以采取以下措施：1.继承混凝土：在混凝土中添加适量的纤维或添加剂，以增强混凝土的抗冻性能。
例如，可以添加合适的纤维材料，如钢纤维或聚丙烯纤维，来提高混凝土的抗冻性能。
2.控制混凝土水灰比：水灰比是混凝土的一个重要参数，它与混凝土的抗冻性能密切相关。
控制水灰比可以有效地提高混凝土的抗冻性能。
一般来说，水灰比越小，混凝土的抗冻性能越好。
3.加强保护措施：在冬季施工中，应加强混凝土的保护，防止其受到低温环境的影响。
可以使用保温材料和覆盖物来保持混凝土的温度，防止其过早冷却和受热融化的现象发生。
综上所述，冬季混凝土冻害的机理是复杂的，水膨胀力、冰晶扩张力、冻融循环和盐水侵入是主要的因素。
为了减少冻害的发生，需要采取一系列的措施，包括添加纤维或添加剂、控制水灰比、加强保护措施等。
混凝土冻融损伤的原理
混凝土冻融损伤的原理一、引言混凝土是广泛应用于建筑和基础设施的主要材料之一，但是其在寒冷地区的使用可能会受到冻融损伤的影响。
混凝土冻融损伤是指在冻融循环过程中，混凝土的体积发生变化而引起的物理和化学损伤。
这种损伤对混凝土的力学性能、耐久性和使用寿命都有严重的影响。
因此，深入研究混凝土冻融损伤的原理对于提高混凝土的性能和耐久性至关重要。
二、冻融循环过程冻融损伤是由于混凝土在冻融循环过程中发生的体积变化引起的。
当混凝土吸收水分时，其中的水分会在低温下结晶形成冰晶，这会导致混凝土的体积增大。
当温度回升时，冰晶会融化，水分会逐渐释放出来，混凝土的体积也会缩小。
这个过程被称为冻融循环。
冻融循环过程中的温度和湿度变化会对混凝土的内部结构和性能产生影响。
在冻融循环的过程中，由于混凝土内部的水分结晶膨胀和融化收缩，混凝土中的孔隙结构会发生改变，导致混凝土的性能下降。
三、混凝土冻融损伤的机理混凝土冻融损伤的机理非常复杂，可以归纳为以下几方面：1. 混凝土内部结构的变化在冻融循环过程中，混凝土内部的水分结晶膨胀和融化收缩会导致混凝土中的孔隙结构发生变化。
当水分结晶时，会产生高压力，这会导致混凝土内部的孔隙结构破坏。
当水分融化时，混凝土内部的孔隙结构会重新形成，但是这种重组会导致混凝土内部的应力集中，从而加速混凝土的破坏。
2. 冰晶的形成和膨胀冰晶的形成是混凝土冻融损伤的主要原因之一。
当混凝土中的水分结晶时，会产生高压力，这会导致混凝土内部的孔隙结构破坏。
同时，冰晶的形成也会导致混凝土内部的应力集中，从而加速混凝土的破坏。
3. 化学反应在冻融循环过程中，混凝土中的水分可能会与其他元素发生化学反应，从而导致混凝土的破坏。
例如，当混凝土中的水分与钙化合物反应时，会形成钙石膏，这会导致混凝土中的孔隙结构增大，从而降低混凝土的强度和耐久性。
四、混凝土冻融损伤的影响混凝土冻融损伤对混凝土的性能和耐久性都有严重的影响。
具体的影响包括以下几方面：1. 强度下降冻融循环过程中，混凝土内部的应力集中和孔隙结构的改变会导致混凝土的强度下降。
混凝土路面冻融损伤机理及防护措施研究
混凝土路面冻融损伤机理及防护措施研究一、引言混凝土路面是公路交通的重要组成部分，承担着车辆行驶、货物运输等重要任务。
然而，在寒冷地区，路面常常会受到冻融循环的影响，导致路面损伤，甚至破坏，严重影响交通安全和道路使用寿命。
因此，研究混凝土路面冻融损伤机理及防护措施，对于提高公路交通安全和道路使用寿命至关重要。
二、混凝土路面冻融损伤机理1. 冻融循环的原理当路面温度低于0℃时，路面中的水分会结冰，形成冰晶。
冰晶的形成会使路面内部产生应力，当温度升高时，冰晶会融化，产生水分。
这个过程被称为冻融循环。
频繁的冻融循环会导致路面内部的应力不断积累，最终导致路面损伤。
2. 冻融循环对混凝土路面的影响冻融循环对混凝土路面的影响主要表现在以下方面：（1）路面表面开裂：冻融循环会导致路面内部应力不断积累，在一定的条件下，这些应力会导致路面表面产生裂缝。
（2）路面变形：由于冻融循环的影响，路面表面和深部的温度差异会导致路面变形，进而影响车辆行驶。
（3）路面松散：冻融循环造成的应力作用会导致路面内部结构松散，失去原有的承载力。
三、混凝土路面冻融损伤防护措施1. 混凝土路面材料的选择在设计混凝土路面时，应选择低温抗裂性能好的材料，例如添加聚丙烯纤维等增强材料，以提高混凝土的抗裂性能，降低路面开裂的风险。
2. 路面结构设计的优化在混凝土路面的结构设计中，应根据当地的气候条件和水分状况，选择合适的结构形式，例如增加路面厚度、采用特殊的路面材料等，以提高路面的抗冻融性能。
3. 路面养护管理在混凝土路面的养护管理中，应采用科学的管理措施，例如定期清理雪、冰、积水等，保持路面的干燥状态；及时修补路面损伤，防止损伤扩大。
4. 路面加热技术对于一些特殊的地段，例如桥梁、隧道等，可采用路面加热技术，以提高路面温度，防止路面结冰，减少冻融循环对路面的影响。
四、结论混凝土路面冻融损伤是公路交通安全和道路使用寿命的重要隐患。
为了提高公路交通安全和道路使用寿命，需要加强对混凝土路面冻融损伤机理的研究，采取科学合理的防护措施，以保证公路交通的安全和畅通。
渠道混凝土冻融破坏及防治
渠道混凝土冻融破坏及防治一、混凝土冻融破坏的机理混凝土是由砂浆及粗骨料组成的毛细孔多孔体，在拌制时，为了达到必要的和易性，拌和水的加入总是多于水泥的水化水，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，这种自由活动水的存在，是导致混凝土遭受冻害的主要原因。
有膨胀压和渗透压理论，吸水饱和的混凝土在其冻融的过程中，遭受的破坏应力主要由两部分组成：其一是当混凝土中的毛细孔水在某负温下发生物态变化，由水转变成冰，体积膨胀9%，因受毛细孔壁约束形成膨胀压力，从而在孔周围的微观结构中产生拉应力；其二是当毛细孔水结成冰时，由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中的迁移和重分布引起的渗管压。
另外，凝胶不断增大，形成更大的膨胀压力，当混凝土受冻时，这两种压力会损伤混凝土内部微观结构，只有当经过反复多次的冻融循环后，损伤逐步累积，并不断扩大，发展成相互连通的裂缝，使混凝土强度降低，渠道衬砌层破损，渠道抗渗性降低。
在实际中可以看出，处在干燥条件下的混凝土显然不存在冻融破坏的问题，所以饱水状态是混凝土发生冻融破坏的必要条件之一。
另一个必要条件是外界气温的反复变化，使混凝土孔隙中的水反复发生冻融循环。
可以发现，混凝土U型渠道的混凝土衬砌层满足这两个必要条件：首先其作为过水通道，绝对不可能长期处在干燥条件下，混凝土处在水环境中，发生破坏的可能性更大；其次，混凝土U型渠道在野外，冬季日夜温差大，经常发生孔隙水的冻融循环。
混凝土冻融破坏是从混凝土表面开始的层层剥蚀破坏。
二、混凝土冻融破坏的特征开始破坏时，在混凝土表面出现粒径2～3mm的小片剥落，随着服务年限的增加，剥落量及剥落粒径增大，由几毫米到几十毫米，剥落由表及里。
剥落一经开始，发展速度很快，根据环境温度、混凝土受力状态、混凝土厚度、结构尺寸的不同，冻融破坏对结构安全的影响程度也大不相同。
三、影响混凝土抗冻性的主要因素1.水灰比水灰比直接影响混凝土的孔隙率及孔结构。
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联立方程（ ） （ ） 以求解 出待定 参数 ｋ ２ 、３ 可 和 的表达
＝（ｇ 。 １５）／ １Ｃ 一ｌ ） ｋ ＝Ｎ １ 一 ｇ （ｇ 。 ｇ ， Ｎ ｘ （） ４ 得到参数 ｋ 和 的值 以后 ， 函数 关系式 （ ） １ 的形 式就确 定 了。 要通过试验得到混凝土强度损失百分数 厶与冻融循环 （ 下转第 ２ ０页 ）
２ １ 年 第 ９期 ０１ （ 总第 ２ １期） １
黑龙 江交通科 技
ＨＥＬＯＮＧＪＡＮＧ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ Ｌ Ｉ Ｉ ＫＥ
Ｎｏ． ２ １ ９， ０ １
（ ｕ ｏ ２ １ Ｓ ｍ Ｎ ．１ ）
混 凝土 冻 融破 坏机理 的分 析
魏 宪发
（ 黑龙 江省 交通科学研究所 ）
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圉
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一
细孔 ， 这些孔 隙中常混有空气 ， 当毛细孑 中的水 结冰膨胀时 ， Ｌ 这些气孔能起缓冲作用 ， 能将一部分未结冰 的水挤人胶凝孔 中， 从而减小膨胀压 力 ， 免混凝 土 内部 结构破 坏。但 当混 避 凝土处 于饱水状态受冻时 ， 其毛细孔壁 同时承受 毛细孔冰 晶 膨胀压 和凝胶孔渗透压两种压力 ， 两种压力超过混凝土 当这 的抗拉强度时 ， 混凝土就会开裂 ； 在反复冻融循环后 ， 混凝 土 中的裂缝 由表及里相互贯 通 ， 其强度逐 渐降低 ， 至完全丧 直 失使用 性能。 混凝 土的抗冻性与其 内部孔结 构 、 水饱 和程度 、 受冻 龄 期 和混凝土 的强度等许多因素有关 ， 中最 主要 的因素是它 其 的孔结构 ， 而混凝土 的孔 结构 是 由混凝 土水灰 比、 添加剂 和 施工养 护方法等 因素决 定 的。一般 来说 ， 水灰 比较 小、 内部 孑隙少 、 Ｌ 密实且强度 高的混凝 土抗冻 性较好 ； 添加 引气剂使 混凝土结 硬后 内部包含大量分布较为均匀的封闭微气孔 ， 可 以大大改善混凝土的抗冻性。 ２ 冻融破坏对材料 参数 的影 响 （） １ 削减构件截面尺寸 冻融破坏一般 先使 构件 边角 混凝 土 （ 应力 比较 集 中的 部位） 开裂 、 剥落和松脱 ， 然后 从表 面开始 向内部剥 落 ， 使构 件截面积削减 ， 可以在 现场实测 出构件 尺寸削 弱情况 ， 以实 际尺寸带人结构力学计算模型和承载力计算公式。 （） ２ 降低混凝土强度和弹性模量 冻融循环使得混凝土 内部结构逐步解离和破坏 ， 材料呈 松脆化趋势 ， 强度 和弹性模量 明显 降低 。在用慢冻法测混凝 土抗冻标号 的试验 中， 当冻融循环 次数 到达混凝 土抗冻标号 值时 ， 混凝土强度下 降接 近 ２ ％ ， ５ 可见强 度 的降低是不可 忽 视 的。但 目前对于混凝土 抗冻标 号 、 凝土饱 水程 度、 融 混 冻 循环次数、 质量损失 等因素与混凝 土强 度降低之间的量化 关 系， 并没有可资引用 的研究成果 ， 因而如何确 定 旧桥 结构 混
，
在北方地 区的寒冷季节 ， 混凝 土硬 化后 存留在毛 细孔 中 的 自由水遇冷冻结冰会发生体积膨胀 ， 引起混凝土 内部结构 的破坏 ， 称混凝 土冻融破坏 。 事实上 ， 一般情况下 ， 毛细 孔 中的水结 冰并不会 使混凝
土 内部 结 构 遭 到 严 重 破 坏 ， 为 混 凝 土 中 除 了 毛 细 孔 之 外 ， 因 还有一些水泥水化后形成 的胶凝 孔和其 他原因形成 的非 毛
的中间点来获得， 假定该点坐标为（ 。 。， ｃ ， ）这样就可以得到 关于待定参数 ｋ 的两个方程（ ） ３ 和 ２ 和（）
５＝ｋ ， Ｎ Ｌ ＝ｋ 。 Ｃ 式为 （） ２ （） ３
凝土经多次冻融循环作用后的剩余强度， 是个有待探讨的课
题。
通过 已有大量混凝土抗冻性试验资料可 以看 出， 混凝 土 质量损失与冻融循环次数 近似呈抛 物线关 系且 同一批混凝 土抗冻性表现较为稳定 ， 图 １ 如 中三组试 件测 得 曲线所 示。 图中横坐标为冻融循环次数 ｃ 次 ） 纵坐标 为混凝 土质量损 （ ， 失百分数 三 ％ ）设 两者 的数量关 系可近似 由式（ ） （ ， １ 表达
摘
要： 混凝土在饱水状态下冻融循环产生的破坏作 用称为冻融破坏 。水在 混凝 土毛细孔 中结冰造 成冻胀
开裂使混凝 土弹性模量 、 抗压强度 、 抗拉强度等力学性能严重下 降 ， 害结 构物 的安 全。一般混凝 土的冻融 危 破坏 ， 在其表面都可 以看到
关键词 ： 冻融破坏 ； 混凝 土弹性模量 ； 冻融循环 中图分类号 ：４ ６ １ Ｕ １ ．
１ 冻 融破 坏 机 理
文献标识码 ： Ｃ
文章编号 ：０ ８— ３３ ２ １ ） ９— ０ ８ １ １０ ３ ８ （０ １ ０ ０ １ —０
为冻融循环次数 ； 为待定系数 ； ｜ ｉ ｝ 为待定指数 。
冻融循 环次数 每组 试件 质量报 失 ｂ
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璩融循 环扶数
图 １ 混凝土质量损失与冻融循环次数关系曲线
观察 比较图 １中各组试 件给 出的曲线 ， 可知式 （ ） １ 中待 定参数 ｋ 和 是随混凝 土 自身抗 冻性能变 化而变 化的。若 已知方程 （ ） １ 的两个边界条件 （ 不包含 坐标 原点 ） 就可以确 ， 定两个待定参数的取值 。一个 现成 的边界条件 就是按现 有 相关混凝土试验规范规定 ， 当混凝 土冻融循环次数达到其 抗 冻标号 Ⅳ时 ， 其质 量损 失达到 ５ ； ％ 另一个边 界条件 可以从 冻融循环到一定次数 时取 某组试 件 ￡一ｃ曲线 上某一稳 定