水泥混凝土路面受除冰盐破坏的研究
水泥混凝土路面受除冰盐破坏的研究
总第 ７ 期 ８
２０ ０ ２年 第 ５期
西 部 探 矿 工 程
ＷＥ ｒ— ＣＨ Ｉ ＮＡ ＥＸＰｌ０ＲＡ— Ｉ Ｆ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
ｓ ｒｅ ｏ ８ ｅ ｉｓ Ｎ ．７
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文章 编 号 ：０ ４ ５ １ （ ０ ２ ０ 一 １ ０ ３ １ ０ — ７ ６ ２ ０ ） ５ 一 ６ …０
几年来 高速 公路建 设 方兴 未 艾 ， 一些 病 害 问题 也 逐 渐暴 露 出 而
来 ， 冷地 区冬季 下雪时为 了保 证交 通舒 畅 ， 寒 采用 撒 盐或 盐水 在 路面上 ， 以使冰雪 迅速融化 。除冰盐对 混凝土路 面及其 附属设施 的破坏造成 的维修 费用 迅猛增加 ， 已经 日益引起人 们的关 注。 混凝 土除冰盐剥 蚀 破 坏指 在 有冻 融 循 环 的条 件 下 ， 用除 使
（ ） 出现剥蚀 的 表面 往 往 能清楚 地 看到 白色的 Ｎａ Ｉ我 ４在 Ｃ（ 国除冰盐 常用 Ｎａ ） 现场检 验有成 味。 Ｃ１，
２ 混凝土受 除冰盐侵蚀破 坏的机理
１９ 年 冬秦皇 岛市持续低 温 ， ９９ 频繁 降雪 ， 严重 影响 了城 市的
交通舒畅 ， 有关部 门采用人工 撒盐 的办 法进 行 雪 ， 而随 着积 然 雪的渐渐融化 ， 除冰 盐 的使 用 引起 部 分路 面 层 出 现 了不 同程 度 的破坏 。现场 调查 对新 、 旧路段 和撒 盐与 不撒 盐路段 的破坏情况 进行 了对 比分析 ， 同时 了解 了撒 盐 除雪 的实 际情 况 ， 发现 近 两年 竣工 的新路 比竣 工多 年 的老 路破 坏 严 重 ， 因 是 老路 由 于多 年 原
冰盐引起 的混凝土 剥蚀 破 坏 ， 破 坏速 度 远快 于 普 通冻 融 循环 其
水泥混凝土路面现场撒盐破坏试验研究
大量微小的引气泡 , 而这些气泡是存在水泥浆体中 , 因 此引气增加的体 积就相 当于砼 浆体体 积增 加。另外 , 这些微小气泡的气 壁为水 溶液 , 具有均 匀分散 水的 作 用 , 同时在砼中还具有 微小& 滚珠∋ 的 作用。其 结果 在 现场施工中具体表 现如下 : 引气 砼具有 更好的 工作 性 ( 流动性 ) , 坍落度损失较小 , 因此砼运输至施工现 场更 容易卸车 , 施工方便 ; 引气砼 的离析 和泌 水很小 , 砼 的 匀质性更好 , 粘聚性也 更大 ; 表面浆 层较 薄 , 因 此砼 的 整平和拉毛时间要 适当提 前进行 ; 引气 砼路面 板的 拆 模和切缝时间均要适当延长。 3 现场撒盐破坏试验 3 1 现场撒盐破坏试验 该试验路修建在 哈同公 路佳木 斯至 集贤段 , 正 处
340 340 340 340
2400 2334 2300 2262
2 1 2 盐冻试验结果 ( 1) 剥落量。剥落 量是表 征砼 试件表 面剥 蚀破 坏最直观和可 靠的 方法 , 其 盐冻 剥蚀 试验 结果 见图 1 和 2 所示。随着含气 量的增 加 , 砼的 盐冻剥 蚀破 坏迅 速降低 , 且随冻融循环次数的增加 , 抗盐冻性的差异看 得更明显。例如 , 经 2 次和 14 次循环后 , 5% 含气 量混 凝土的剥落量分别仅为不掺引气 剂的 1/ 3 2 和 1/ 7 2 。 即使 56 次循 环后 , 5% 含 气量的 剥落量也 仅为不 掺引 气剂混凝土 14 次循 环的 1/ 2 3。 因此 , 引气 剂在 提高 混凝土抗盐冻性方面的效果是非常明显的。 尽管引气混凝土的盐冻剥落量也随冻融循环次数 的增加而提高 , 但增 加速度 显著放 慢。当含 气量 大于 5% 时 , 在 56 次循环前 , 混凝土的抗 盐冻性能并 没有明
对水泥路面表面构造破坏若干问题的探讨
对水泥路面表面构造破坏若干问题的探讨【摘要】本文在考虑路面混凝土表面构造特性的基础上，从磨损和冻融两方面分析了其破坏机理。
其中，混凝土路面的磨损主要有粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。
另外，混凝土路面在冻融和盐冻作用下的破坏是影响其表面构造乃至整体耐久性的重要原因之一，掺引气剂和矿物掺合料可以提高混凝土抗氯盐化学剥蚀能力。
【关键词】混凝土路面构造；路面破坏机理；路面磨损；路面冻融1引言水泥混凝土路面长期暴露在空气当中，除了承受行车荷载的冲击和碾压作用外，还会受到外界环境(如冰雪、盐溶液等)的侵蚀、冻融等各种作用，因此，混凝土路面表面构造的破损形式较多。
分析破坏机理，研究改善措施，可为避免混凝土路面表面构造过多破坏导致的抗滑性能严重下降，提供必要的技术支持。
2路面混凝土表面构造特点混凝土路面表面纹理构造与表层混凝土的性能的耐久性息息相关。
表面的混凝土和内部核心混凝土相比，在孔结构特征及物理力学性能上有较大差别。
混凝土表面构造的耐久性受到很多因素的影响，但大致可分为外界环境因素和混凝土自身因素。
(1)气温影响。
水泥混凝土是体积敏感性材料。
混凝土路面直接受大气温度变化的影响而发生温度的日变化和年变化，大气变化的影响随距离路表的深度而逐渐减弱。
温度状况随时间和深度的变化，在混凝土中产生温度应力梯度，使得面层混凝土表面构造出现相对于较深处混凝土结构的胀缩变形。
这些表面构造的相对变形受到下面混凝土板的整体约束作用，混凝土表面会产生膨胀压应力、收缩拉应力和翘曲应力。
（2）自然环境影响，主要包括以下几个方面：冻融循环，自然界中雨雪、冰冻融解循环作用在混凝土中产生内应力，促使裂缝产生、发展，结构疏松直至产生麻面或整体冻酥脱落；环境水的作用：其中含有硫酸盐、氯盐、镁盐和酸性溶液在一定条件下可对混凝土表面产生剧烈腐蚀作用，导致混凝土表面构造的迅速破坏；风化作用：包括外界于湿条件的循环作用。
在这种变化幅度大、变化快的地区以及兼有其他破坏因素(例如盐、碱、海水、冻融等)作用时时，常能加速混凝土的风化破坏过程，导致表面构造损失殆尽。
除冰盐对混凝土路面破坏机理及预防措施的研究的开题报告
除冰盐对混凝土路面破坏机理及预防措施的研究的开题报告一、选题的背景和意义冬季路面结冰是城市道路交通管理中的一个普遍且严峻的问题。
因此，除冰工作非常重要。
在许多情况下，除冰盐被广泛用于除冰作业。
然而，除冰盐的使用可能对路面混凝土和水泥路面造成不可逆的损害，这种损害不仅影响路面的寿命和整体表现，而且会对行车安全产生影响。
因此，对除冰盐对混凝土路面破坏机理及其预防措施进行研究具有重要的实际意义，也是当前道路交通管理工作中的一个热点领域。
二、研究的主要内容和方法1. 研究除冰盐对混凝土路面破坏的机理和影响因素2. 探讨混凝土路面相对于不同类型除冰盐（如碳酸钠和氯化钠）的破坏特点3. 研究不同预防措施对于降低混凝土路面对除冰盐的破坏效应4. 通过实验和数值模拟分析等方法，确定最佳的预防措施三、研究的预期目标和成果1. 研究除冰盐对混凝土路面的破坏机理和影响因素，探究不同类型除冰盐对混凝土路面的破坏特点2. 探索不同预防措施对于降低混凝土路面对除冰盐的破坏效应，提出切实可行的预防措施3. 开发一系列混凝土路面除冰盐的替代方案，为道路交通管理提供参考4. 得出结论并根据研究结果提出有针对性的建议，为道路交通管理和冬季除冰作业提供指导和参考四、可行性分析混凝土路面除冰盐的研究已经成为交通建设领域中的热点问题，并且在国内外各大学和研究机构也取得了很多有关的研究成果。
通过对前人的研究成果进行深入地分析和整合，本研究具有一定的可行性。
同时，本研究将采用实验和数值模拟等方法进行深入研究，预计可以得出较为客观和准确的结论。
五、研究的意义和价值1. 提高混凝土路面结构的安全性和寿命，减少维护成本2. 促进路面材料及其工程建设科学化和规范化3. 为混凝土路面除冰盐的替代方案研究提供参考4. 为路面结构分析和设计提供依据，提升交通建设质量和水平。
除冰盐对混凝土的破坏、特征及防护措施
在冬季，告诉公路和城市道路为防止因结冰和积雪使汽车打滑造成交通事故，通常在路面撒盐以降低冰点去除冰雪。
近年来，国内外交通行业和学术界越来越注意到除冰盐对混凝土路面和桥面造成的严重破坏，事实证明盐冻剥蚀破坏是最严重的冻融破坏形式，在工程应用中发现除冰盐不仅加速了冻害，且渗入混凝土中的氯盐又导致严重的钢筋锈蚀。
一、破坏机理
1、渗透压增大导致混凝土空隙饱和吸水度提高，结冰压增大。
2、盐的结晶压力
3、盐的浓度梯度使受冻时因分层结冰产生应力
4、除静水压外，还存在盐溶液的渗透压
5、盐冻的产生加剧了冻害。
二、破坏特征
1、破坏从表面开始，逐渐向内部发展，表面砂浆剥落，骨料暴漏。
2、剥落层内部的混凝土保持坚硬完好。
3、这种破坏非常快，少则一冬，多则数冬，就可产生严重剥蚀伤
害。
4、干燥时侵蚀表面及裂纹内可见白色粉末晶体。
三、主要预防措施
1、混凝土必须引气，含气量应在5%左右。
2、要使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
3、掺粉煤灰、矿渣时注意降低水胶比，但提倡掺硅灰。
4、适当增加保护层厚度。
四、提高混凝土抗冻性的措施
1、降低混凝土水胶比，降低空隙率
2、掺加引气剂，保持含气量在4%~5%
3、提高混凝土强度，在相同含气量的情况下，混凝土强度越高，
抗冻性越好。
4、尽量使用粒径比较小的粗骨料，避免使用吸水率大、4~5um孔
比较多的骨料。
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混凝土路面盐冻破坏防治研究
研究探讨 Research328混凝土路面盐冻破坏防治研究李鹄麟(四川路桥盛通,工程有限公司，四川巴中 636600)中图分类号：G322 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）05-0328-01摘要：混凝土路面处于盐碱环境当中的时候，常常会出现盐冻受损的现象，严重的还会导致路面的剥蚀现象，使得路面破坏严重，甚至会导致国家经济受损，本研究首先对导致混凝涂路面出现盐冻是破坏的机理进行了分析，然后根据笔者多年的从业经验、相关资料的范围首先分析了混凝土路面出现盐冻破坏的机理，然后给出了导致混凝土路面盐冻损坏的具体原因，最后根据导致混凝土路面出现的盐冻破坏因素提出了有针对性的三大防治措施。
关键词：混凝土路面；盐冻破坏；防治措施混凝土路面所处的环境是多种多样的，有些环境还是较为复杂的，比如盐碱环境，混凝土构件或者是路面常常会由于长期处于盐碱环境当中而出现腐蚀、破坏的现象，而笔者认为要想做好相应的预防工作，首先需要对导致混凝土路面盐冻损坏的因素进行分析，然后又针对性的提出具体的措施。
1混凝土路面出现盐冻损坏的机理分析之所以混凝土路面出现盐冻破坏最根本的原因是因为混凝存在空隙，而空隙当中存有的水在结冰之后体积就会增大，而在温度降低的时候混凝土空隙当中的水则会首先结冰，在其结冰之后就会出现膨胀力，在该力的作用下，空隙当中没有结冰的水则会向着周边进行迁移，进而形成一定的压力，这就是我们常说的冻融动力。
形成的压力大小会因为饱和度、冰冻的速度、水泥渗透系数、溢出长度等不同，在压力已经达到了混凝土承受极限的时候，就会导致混凝土损害的现象，当当中的饱水都不断增加的时候，空隙当中的结冰速度就会更亏啊，这时候破坏力则会增大。
当混凝土构件使用时间不断增加的时候，冰冻就会反复行的加强，混凝土由于疲劳就会导致破坏加重的现象。
一般来说，盐冻是最额外严重的冻融破坏现象，混凝土路面被浸水或者是长期处于水环境当中的时候，则会依靠毛细管张力实现吸水，这时候若混凝土构件或者路面当中存在一些盐溶液，就会存在盐浓度差而导致的渗透压，这时候混凝土路面在渗透压、毛细张力共同作用下，其吸水率、吸水量都会增加，这样混凝土内部的水分含量就会大大的增加。
除冰盐环境下混凝土冻融损伤深度的试验研究
自 然 灾 害 学 报
２０２０年 ２月
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＵＲＡＬＤＩＳＡＳＴＥＲＳ
Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０２０
文章编号：１００４－４５７４（２０２０）０１－００４９－０８
ＤＯＩ牶１０．１３５７７／ｊ．ｊｎｄ．２０２０．０１０５
除冰盐环境下混凝土冻融损伤深度的试验研究
杨晓明，孙国君
（辽宁工程技术大学 土木工程学院，辽宁 阜新 １２３０００）
摘 要：文章对除冰盐环境下混凝土的冻融损伤进行了试验研究，通过对比混凝土外观变化规律、超 声设备检测结果以及混凝土触水面渗透情况来获得不同冻融循环次数下混凝土的损伤深度情况。 研究结果表明，当经历 ２０次冻融循环后，混凝土冻融损伤开始向混凝土内部扩展。当经历 ３０次冻 融循环后，混凝土冻融损伤深度向下快速发展。当经历 ７０次冻融循环后，混凝土冻融损伤向下发展 变慢。这是由于前期冻融循环造成混凝土试件顶部产生大量微裂缝足以排出由于结冰产生的开裂 应力，从而减弱冻融损伤向下发展的趋势。而在实际混凝土桥梁表面由于磨损存在，冻融损伤会不 断向内扩展，值得桥梁管理人员注意。另外，在 ９０次冻融循环后，最大渗透深度达到 ２５ｍｍ，即细观 裂缝已经接近普通钢筋混凝土结构中钢筋的位置，容易引发钢筋锈蚀问题。本试验研究结果可以为 北方寒冷地区混凝土桥梁的抗锈蚀设计提供依据。 关键词：混凝土；冻融循环；损伤深度；超声检测；渗透 中图分类号：ＴＵ４；ＴＵ３９９；Ｘ９ 文献标志码：Ａ
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自 然 灾 害 学 报键节点，长期暴露在自然环境中，不断承受自然条件和外部荷载的 劣化作用，对其耐久性提出了考验。在我国北方地区，由于冬季气温低于零度，加之除冰盐的大量使用，使冻 融破坏成为影响混凝土桥梁耐久性的主要因素之一［１－２］。除冰盐的使用一方面缩短了冻融循环周期，另一 方面会引发钢筋锈蚀，严重地影响桥梁的承载能力，甚至引发桥梁倒塌事故［３］。因此，除冰盐环境下混凝土 的冻融损伤对桥梁产生的破坏不容忽视。
除冰盐状态下水泥混凝土路面退化性能研究
- 110 -工 程 技 术随着北方寒冷地区水泥混凝土道路的建设量增加，以冻融损伤为主要问题的混凝土结构破坏现象也逐年增加，导致水泥混凝土路面结构服役寿命缩短，失去作用，造成了大量社会经济问题。
除冰盐环境下水泥混凝土路面抗盐冻性能损伤劣化过程，已经成为道路工程界关注的热点，冻融环境下的混凝土路面结构安全问题亟待解决[1]。
水泥混凝土路面抗冻耐久性是混凝土材料方面的重要问题，经受冻融损伤破坏后，混凝土结构出现剥蚀及开裂现象。
水泥混凝土路面材料抗冻耐久性问题主要集中在分析混凝土质量损失及动弹性模量损失方面[2-3]，分析冻融过程中的混凝土力学变化规律，提出相应的冻融损伤本构关系。
为研究复合活性矿物对水泥混凝土路面的抗盐冻性能，本文结合宏观试验及微细观分析，探讨了复掺矿渣微粉、粉煤灰等活性矿物对水泥混凝土抗冻性能的影响规律，分析了冻融循环过程中混凝土物理力学变化规律。
采用场发射扫描电镜和X 射线分析了复合矿物在混凝土中的作用机理，为降低混凝土氯盐介质的冻融破坏，延长混凝土服役寿命提供科学依据。
1 试验原理混凝土基体的孔隙中存有大量自由水，随着环境温度的降低，自由水发生结冰膨胀，进而引起混凝土孔隙周围的拉应力不足，是造成混凝土冻融破坏的主要因素，目前，国内外学者相继利用粉煤灰、矿渣微粉、碱矿渣等活性矿物改善混凝土结构耐冰冻侵蚀性能[4-6]。
复掺矿渣微粉、粉煤灰等活性矿物，能够有效促进水化产物生成，填充混凝土内部有害孔隙，优化孔结构，能延长混凝土的服役寿命及提高抗冻特性。
本文结合宏观试验及微细观分析，根据混凝土配合比和不同复合矿物材料掺量制作12个100mm ×100mm ×400mm（宽×高×长）的水泥混凝土试件，试验按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》（GBJ 82—85），利用TDR-16型快速冻融试验机模拟海水环境下冻融循环试验，采用DT-12型动弹模量测定仪测量冻融试验过程中的混凝土动弹模量。
除冰盐对路面材料的影响
除冰盐对路面材料的影响除冰盐对路面材料的影响：介绍和最新发展摘要：使用除冰剂对水泥混凝土和沥青混凝土路面以及机场路面进行冬季维护会对路面造成影响，本文公布了对这些影响研究报告。
传统的和较新的除冰剂均被纳入本研究报告，例如氯化钠、氯化镁、氯化钙、醋酸钙、镁、醋酸钾、甲酸钾、醋酸钠和甲酸钠。
除冰剂对水泥混凝土的不利影响主要通过以下三个途径产生：1）在盐的作用下起皮引起的物理破坏，2）除冰剂与水泥间的化学反应（特别是在氯化镁和氯化钙的存在的情况下的阳离子化进程）3）除冰剂的存在使碱-骨料反应加重(如在氯化物、醋酸盐和酸影响碱-骨料反应活性时的阴离子进程和氯化钙、氯化镁影响碱碳酸盐反应活性时的阳离子进程)。
在近些年醋酸盐和酸性除冰剂被用于路面除冰以前，除冰剂对沥青混凝土路面的影响是相对轻微的。
所造成的损害机制，似乎是乳化反应、蒸馏、以及沥青混凝土中产生的附加应力的组合反应。
1.引言在气候寒冷的地区，冰雪控制工作对于保证公路经受寒冷和降雪天气是至关重要的。
随着除冰剂越来越多的使用，它对汽车、交通运输基础设施和环境的影响，已引起人们高度重视。
氯型除冰剂对（钢筋）混凝土结构的有害影响是众所周知的。
除冰剂也可能通过其与水泥石或骨料的反应对混凝土基础设施造成不利影响，从而减少混凝土的完整性和强度，这反过来又可以促进水分、氧气和其他有害物质侵略入钢筋表面并且腐蚀钢筋。
本文献回顾并提出了各种常用除冰剂对水泥、沥青路面所造成的综合影响，并分别、详细的介绍了引发破坏的各种机制。
以下各节阐明了氯化钠（NaCl）、氯化钙（CaCl2）和氯化镁（MgCl2）对路面材料的影响，并同它们的替代品做了比较，如醋酸盐（CMA）、醋酸钾（KAc）、钾甲酸（KFM）、醋酸钠（NaAc）、和甲酸钠（NaFm）。
2.除冰盐对硅酸盐水泥混凝土的作用以往对于除冰剂/混凝土相互作用的研究主要集中在除冰剂解决方案的研究。
交通运输集合基金研究调查了氯化钠，氯化钙，氯化镁的混合盐水对水泥混凝土（PCC）的不利影响，并得出当混凝土暴露在冻融循环条件和除冰剂环境下时会同时发生物理和化学反应的结论。
除冰盐对混凝土路面侵蚀破坏机理与预防措施
H IGHWAY现代公路水泥混凝土由于价格低廉、强度较高等特性，已成为应用最为广泛的基础建设材料。
然而，对于北方冬季寒冷地区，冬季冰雪天气频繁且昼夜温差较大，室外温度正负交替情况时常出现。
使得该类地区的水泥混凝土路面所处环境较为恶劣，既受到交通荷载的反复作用，同时还受到温度变化、干湿交替、冻融循环、离子侵蚀等环境作用。
由于降雪量大，路面积雪较厚，出于交通运输安全的考虑，该类地区常使用除冰盐对道路积雪进行处理，导致冰雪融水中氯离子含量急剧增大。
在冻融破坏耦合作用之后，导致混凝土发生盐冻破坏，使得部分水泥混凝土路面侵蚀严重，结构部位出现不同程度剥裂和腐蚀破坏、达不到使用寿命的现象。
这不仅需要投入大量的资金进行养护、维修和改造，给国家造成巨大的经济损失，而且带来交通不便、造成不良的社会影响、破坏了自然环境。
所以，分析道路水泥混凝土盐冻破坏机理及预防措施，对提高水泥混凝土路面耐久性具有重要意义。
混凝土除冰盐剥蚀破坏特征破坏是从表层逐步向内部发展，使表面砂浆层剥落，骨料暴露，导致表面凹凸不平，但在剥蚀层下的混凝土层依然保持坚硬完好。
因此，采取常规钻芯取样测定强度的分析方法不能查出该类破坏的原因。
在混凝土遭受破坏的截面上，可清楚看到分层剥蚀的痕迹。
在出现剥蚀的表面，特别是在桥梁板的底部，往往能清楚看到白色的N a C l结晶体（我国除冰盐大多为NaCl）。
由于进入混凝土内的除冰盐很难排出，并不断富集。
因此即使在不结冰时也会产生盐结晶挤压破坏。
此外，即使停止使用除冰盐，盐冻剥蚀破坏仍将产生，直至受盐污染的混凝土层破坏为止。
破坏发展迅速，对没有采取防治除冰盐破坏措施的普通混凝土，往往经过1～2个冬季就会出现剥蚀破坏，远快于其他种类的破坏。
除冰盐破坏机理分析混凝土中盐份迁移过程分析北方冬季寒冷，降雪较多，所以多使用除冰盐对降雪路面进行除冰处理。
使用除冰盐是为了形成冰点比普通水低的盐水，使其周围的冰雪融化，从而起到使路面积雪消融的作用。
低危害除冰盐对水泥混凝土盐冻破坏的影响及其机理
建筑材料学报 JOURNAL OF BUILDING MATERIALS
Vol. 23,No. 2 Apr. ,2020
文章编号：1007-9629（2020）02-0317-06
低危害除冰盐对水泥混凝土盐冻破坏的影响及其机理
吴鹏程1,杨全兵1,徐俊辉2,韩俊甜彳
（1.同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804； 2.中盐金坛盐化有限责任公司，江苏常州213200）
摘要：研究了低危害除冰盐对水泥混凝土表面剥蚀破坏、盐溶液结冰压、混凝土饱水度和混凝土-
冰黏结抗折强度的影响.结果表明：掺入添加剂的低危窖除冰盐能够明显降低混凝土的盐冻剥蚀
破坏；与质量分数为4. 00%的NaCl溶液相比，添加剂对盐溶液的结冰压无明显影响，但可以明显
降低混凝土-冰的黏结抗折强度和较为明显地降低混凝土的饱水度；基于这些实测数据可以较好地
318ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
建筑材料学报
第23卷
破坏的所有现象,一般是根据具体情况，依据各种理 论来进行综合分析.饱水度被认为是混凝土冻融破 坏的一个重要参数冲心］.研究发现，因冷冻过程中 混凝土孔隙内的过冷溶液和空气收缩将形成负压， 产生低温泵吸水效应，从而使外部水分加速进入混 凝土，这是冻融循环过程中混凝土饱水度上升的主
在冰雪天气时，高速公路、桥梁和机场等场所都 会大量使用除冰盐来清除混凝土路面上的冰雪.然 而，在盐和冻融的共同作用下，混凝土路面的耐久性 会下降，尤其是引起严重的表面剥蚀,使得路面的服 役寿命大大降低,造成巨大的经济损失.国内外众多 学者对混凝土盐冻破坏的机理开展了大量的现场调 研和实验室研究.混凝土盐冻破坏有以下特点:
收稿 a 期，2018-11-22;修订 0 期，2019-02-02 第一作者:吴鹏程（1994—［，男，安徽望江人，同济大学硕士生.E-mail: wupengcheng2019@ 163. com 通讯作者:杨全兵（1964—），男，福建邵武人，同济大学研究员，博士生导师，博士. E-mail:qbyang@tongji. edu. cn
混凝土盐冻破坏分析机理及改善措施
混凝土盐冻破坏分析机理及改善措施【摘要】我国目前正处于基础设施建设高峰期，钢筋混凝土结构是我国建筑的主体结构，同时交通工程建设中混凝土也是应用最广泛的道路建筑材料。
在冬季，北方严寒地区高速公路和城市里面的道路为了防止因结冰和积雪使汽车打滑造成交通事故，在路面撒盐（NaCl或者CaCl2）以降低冰点去除冰雪。
本文在查阅大量文献的基础上分析了盐冻产生的原因和盐冻破坏机理，并讨论了提高混凝土抗盐冻性的一些有效措施。
【关键词】混凝土盐冻危害改善措施1混凝土产生盐冻破坏的原因及危害在冬季，高速公路和城市道路通过在路面撒盐（NaCl、CaCl2）的方式以降低冰点去除冰雪来防止由于温度低路面结冰而导致一系列的交通事故。
近年来，国内外的研究专家和学术机构越来越多的人关注到除冰盐对混凝土的破坏。
研究表明混凝土遭受的最严重的冻融破坏是盐冻剥蚀，除冰盐在工程中不仅会加速混凝土路面的冻害，并且渗入混凝土内部的氯离子（氯盐）会诱发混凝土中的钢筋锈蚀，加速碱-骨料反应并且影响建筑的主体结构，最终影响建筑的使用寿命。
北方严寒地区冬季下雪频繁，例如长白山地区一年之中有三分之一的试件处于冰雪覆盖的情况，每年冬天降雪量非常大并且积雪厚，堆积时间长，为了不影响市民的正常通行，相关部门都会采用一些除冰盐或者融雪剂来清楚路桥的积雪，防止路桥因为长期处于冻融循环和干湿循环中导致盐冻破坏，最终会导致路桥发生破坏，造成经济损失[1]。
融雪剂的使用也是一把双刃剑，融雪剂中氯离子的浓度会随着用量的增加而增加，大量的氯离子会导致混凝土表面脱落，损坏混凝土内部结构，从而也降低混凝土耐久性，最终也会导致经济损失。
当混凝土构件使用时间不断增加的时候，处于冻融循环和干湿循环的混凝土由于疲劳会更加重破坏。
一般来说，盐冻是最为严重的冻融破坏现象，当混凝土路面和桥面长期处于水中的时候，就会依靠毛细管张力实现吸水，这时候额外的盐溶液浓度就会导致混凝土构件出现盐浓度差而导致渗透压，这种情况下的混凝土路面和桥面在渗透压、毛细张力共同作用下，吸水率、吸水量会增加，从而导致混凝土内部的水分含量大大增加。
混凝土盐冻破坏机理研究进展
混凝土盐冻破坏机理研究进展论文混凝土盐冻破坏机理研究至今已有数十年的历史，但由于其复杂多变的影响因素，使得该研究始终处在不断加深和发展中。
本文介绍了近几十年来混凝土盐冻破坏机理研究的进展，包括混凝土的盐分膨胀、孔隙内水的定义和表征、混凝土的对盐的防护能力以及相关的环境条件等。
首先，研究表明，当混凝土中的盐水溶液被冻结时，会产生膨胀应力，从而导致混凝土受到破坏。
张小雪等(2008)指出，由于水和盐溶液冻结后会产生膨胀应力，所以混凝土必须有足够的强度和韧性来承受盐冻的膨胀应力。
混凝土的强度和韧性受到一系列因素的影响，如混凝土配合比、水泥类型、外加剂的使用等。
此外，大量的研究证明，混凝土的强度直接受到由于盐制成的存在而形成的材料孔隙水的影响，这是混凝土结构在盐冻破坏过程中的主要影响因素之一。
其次，混凝土对盐的防护能力也是考虑混凝土盐冻破坏机理的重要因素。
赵明文(2008)建议，在技术设计上，应采取适当的措施来降低混凝土中的盐含量，以改善其盐冻破坏的抗力能力。
方法包括，控制混凝土表面的表观湿度，增加混凝土中的间隙厚度，减少砂浆中盐溶液的浓度，改变混凝土内部缝隙的尺寸等。
同时，混凝土的材料性能也会影响其盐冻破坏的抗力能力，包括抗压强度、抗折强度、抗弯强度等。
最后，混凝土结构在盐冻破坏过程中受外界环境条件的影响也很重要。
郑明坤等(2009)提出，温度是影响混凝土结构遭受盐冻破坏的主要环境因素，而湿度则是影响混凝土结构遭受盐冻破坏时间的重要因素。
同样重要的是，周围的气候情况也会影响混凝土的盐冻破坏，如降雨、风速等。
综上所述，混凝土盐冻破坏机理研究在近几十年来都取得了很大的进展，包括混凝土的盐分膨胀、孔隙内水的定义和表征、混凝土的对盐的防护能力以及相关的环境条件等。
未来的研究应该重点关注如何进一步深入理解混凝土盐冻破坏机理，以降低建筑物在盐冻破坏时产生的损失。
除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估研究
除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估研究除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估研究混凝土梁桥是道路交通建设中常见的重要桥梁结构，承受着车辆荷载和自然环境的作用。
然而，除了荷载外，梁桥还需要经受各种气候条件的考验，其中包括冰冻融化过程。
冬季，道路上的积雪、冰雪融化后的冰水和除冰剂等物质会对梁桥结构材料产生一定的腐蚀和损害，从而降低梁桥的耐久性。
本文旨在探讨除冰盐冻融环境对在役混凝土梁桥的耐久性影响，并提出相关评估方法。
首先，介绍除冰盐的基本成分和作用机理。
除冰盐主要包括氯化钠、氯化钾等。
这些化学物质能够降低水的冰点，使积雪融化得更快。
然而，除冰盐对混凝土结构物产生的腐蚀效应不能忽视。
氯离子会渗透到混凝土内部，与钢筋发生化学反应，导致钢筋锈蚀和混凝土的破坏。
接下来，本文将探究除冰盐冻融环境对混凝土梁桥的耐久性的影响。
首先，通过采集一些在役混凝土梁桥的样本，对其材料进行分析，了解混凝土的物理和力学性能。
然后，将样本暴露在模拟的除冰盐冻融环境下，观察其性能的变化。
在暴露过程中，定期对样本进行取样，进行物理性能和化学成分的测试。
测试项目包括抗压强度、抗折强度、氯离子渗透率等。
通过测试和分析，我们可以得出以下结论：除冰盐冻融环境会导致混凝土梁桥材料的力学性能下降。
抗压强度和抗折强度都会受到一定程度的影响。
此外，氯离子的渗透性增加，进一步加剧了钢筋锈蚀和混凝土的破坏。
这些腐蚀和损害作用最终导致梁桥的耐久性下降，失去其正常的工作功能。
最后，本文还将探讨一些有效的评估方法，以评估除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥的耐久性。
这些方法包括非破坏检测和数学模型分析等。
非破坏检测方法可以通过检测混凝土内部的物理和化学性能变化，对梁桥的寿命进行评估。
数学模型分析方法可以通过建立数学模型，模拟除冰盐冻融环境对混凝土梁桥材料的腐蚀和损坏过程，预测其耐久性的变化。
综上所述，除冰盐冻融环境对在役混凝土梁桥的耐久性造成了一定的负面影响。
路面水泥混凝土盐冻参数与评价指标
目前，我国现在对水泥混凝土盐冻评价方法标准多种多样，且我国受盐冻破坏的混凝土结构主要是路面水泥混凝土，但是在这些评价方法中，几乎没有很有针对性的对路面混凝土进行规定，导致目前的评价方法都不适合路面混凝土的检测与评价。
因此，本文针对路面水泥混凝土的特点，优化混凝土盐冻试验方法，对比研究盐冻破坏评价指标，望能为路面混凝土盐冻破坏评价提供参考。
原材料与试验方法原材料试验采用的原材料有水泥、细集料、粗集料、外加剂、水等。
其中水泥是北京兴发水泥有限公司生产的水泥，等级为拉法基P·O 42.5级；细集料是河北省秦皇岛生产的2.87的细度模数、0.9%含泥量的河砂，1，符合GB/ T 14684—2001《建筑用砂》中II 区级配的要求；粗集料是在北京生产的4.75～26.5 mm 连续级配石灰岩碎石；外加剂中的减水剂使用的JG-2高效减水剂，是北京市冶建特种材料公司生产的，引气剂为上海枫杨生产的三萜皂甙引气剂；水便是饮用水。
试验方法盐冻方法由于路面混凝土对表面磨耗层要求较高，且具有自身的特性，此次我们借鉴了RILEM 的TC117-FDC、瑞典的国家标准SS137244（Borass）方法和美国ASTM C672 方法，将试件单面浸泡在盐溶液里5～7mm深，进行盐冻循环试验。
混凝土试件的每个冻循环过程必须在8小时完成，分为4小时融化，4小时冻结；且其从20℃降到-20℃和从-20℃升到20℃的时间均不超过3小时，中心冻结温度应小于-10℃；在试验中，每隔5次循环收集混凝土盐冻剥蚀物，并重新更换盐溶液。
在试件面积选择方面，选择成型面作为测试面。
考虑到试件的边界效应，一般会适当放大测试面积。
先将新拌的混凝土装入内径250 mm，长度为80 mm 的PVC 管材制作的试模中，并用振动台振实混凝土，用木抹子处理混凝土的成型面。
24小时后，除去木质底模，并对其进行标准养护。
试件冻融后，用功率为800W的超声波进行清洗。
除冰盐对水泥混凝土路面的危害及防治
除冰盐对水泥混凝土路面的危害及防治罗辉;杨仕教;杨建明【摘要】本文针对南方地区冰雪灾害天气使用除冰盐而造成的水泥混凝土路面的损坏现象,分析了除冰盐剥蚀破坏机理及路面受冻破坏的主要因素.并针对南方地区提出了控制除冰盐危害的具体措施,从而为高效抗冰救灾减少除冰盐的破坏提供相关经验.【期刊名称】《浙江交通职业技术学院学报》【年(卷),期】2008(009)003【总页数】5页(P9-12,17)【关键词】除冰盐;剥蚀破坏;水泥混凝土路面;氯离子【作者】罗辉;杨仕教;杨建明【作者单位】南华大学,核资源与安全工程学院,湖南,衡阳,421001;南华大学,核资源与安全工程学院,湖南,衡阳,421001;南华大学,核资源与安全工程学院,湖南,衡阳,421001【正文语种】中文【中图分类】U416.2161 除冰盐的除冰机理分析2008年初，我国南方地区出现了五十年一遇的冰冻灾害天气，冰冻发展速度快，持续时间长，造成了高速公路和城市道路的严重堵塞，很多地方的交通基本处于瘫痪状态。
为此，大多数道路工程采用撒盐快速除冰法解决交通堵塞和预防路面继续冰冻的问题。
具不完全统计，在2008年初的冰冻灾害期间京珠高速公路撒盐量多达2～3 t/km。
除冰盐对路面的除冰机理是：当盐在水中溶解后，形成盐水，盐水比水的冰点低，会使其周围的冰雪融化，融化的雪水又使盐水增多，这些盐水又使周围更多的冰雪融化，这一过程不断进行直到冰雪完全融化或盐水被稀释到不能继续融化冰雪为止。
使用较多的除冰盐有:氯化钠、氯化钙、氯化镁等工业盐，表1列出了常见的除冰盐冰点降低实验数值[1]。
在现有的除冰盐中，氯化钠是最便宜的，氯化钠融化冰雪的能力与温度有关，在零下1℃时，1kg氯化钠能融化46.3 kg冰或雪，但在零下18℃时，1kg氯化钠仅能融化3.7 kg冰或雪。
如温度从零下1℃降到零下9℃，氯化钠的融化能力会降低86%，这时仅用氯化钠一种除冰剂就不够了。
除冰盐对寒区混凝土路面早期破坏的影响研究
一．．．苎垄旦苎曼羔塑塑堡苎圭些堂墨生曼茎苎苎墨的生成量也将减少，从而使ＣａＣｌ２造成的化学侵蚀减轻。
氯盐为ＮａＣｌ溶液时，由于溶液中ＣａＣｌ２浓度很小，复盐很难形成，因而破坏小。
另外磨细掺台料能够减轻和缓解碱骨料引起的膨胀。
３．４骨料骨料也是影响混凝土抗盐冻性能的一个重要因素。
一般来说，骨料２４ｈ内的吸水率大于２％，那么该类骨料最好不要用于使用除冰盐的混凝土中。
如果采用活性骨料，应尽量采用低碱水泥或采用较低掺量的氯化钠溶液以避免因除冰盐渗透引起的碱骨料反应。
掺入磨细矿渣具有明显的抑制碱骨料反应效果，掺入的矿渣含量越大，抑制反应效果越明显。
３．５蒸汽养护预制混凝土研究表明，在同样条件下，蒸汽养护预制混凝土的抗盐冻性能明显降低，且随着蒸汽养护温度的提高，以及预养静置的时间的缩短而加副。
因此，在使用除冰盐的环境中，最好不要采用蒸汽养护预制混凝土构件。
图４为新疆某高速公路道沿使用蒸汽养护预制混凝土时的剥蚀情况。
由于冬季使用除冰盐，在不到两年时间已破损严重，而紧挨着的沥青混合料路面毫无受损。
因此，如果因条件限制要使用预制块时，建议在生产中尽可能采用低的燕汽养护温度和长的图４蒸汽养护预制混凝土剥蚀情况静置时间，并同时掺适量的引气剂１１”。
３．６施工质量混凝土的施工质量对除冰盐的抗盐冻剥蚀能力有影响，如果在施工过程中不注意对混凝土路面的养护和保护，破坏仍将发生。
例如新拌混凝土表面迅速干燥失水，以及过分抹面破坏表层混凝土的气泡结构和含气量损失等都将导致混凝土表面的抗盐冻性能下降。
使用引气削为了保证引气效果必须保证搅拌时间，欠振易产生大孔，过振易产生离析，只有保持最佳振实时间才能得到较密实的混凝土并提高抗盐冻性能，如图５所示。
同时应合理设置排水系统，禁止冰雪融化水直接排到其它部位混凝土表面。
另外，混凝土中掺入亚硝酸盐对氯离子引起的钢筋腐蚀具有明显的过报图５搋实时间对混凝±聚集结构形成的影响＠６４最佳振实除冰盐对寒区混凝土路面早期破坏的影响研究作者：李玉顺， 吕丽华， 冯奇， 柳俊哲作者单位：李玉顺,吕丽华,柳俊哲(东北林业大学,哈尔滨,150040)， 冯奇(哈尔滨工业大学,哈尔滨,150006)本文链接：/Conference_6027925.aspx。
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文章编号:1004—5716(2002)05—160—03中图分类号:U41816 文献标识码:B 水泥混凝土路面受除冰盐破坏的研究李一兵,王 玲,黄志远(河北工业大学建筑设计研究院,天津300132)摘 要:论述了混凝土受除冰盐剥蚀破坏的特征、破坏的物理及化学机理和混凝土盐冻破坏的防治措施;并且研制了一种水泥混凝土路面快速修补材料。
关键词:冻融循环;除冰盐;高性能混凝土;机理 随着国民经济的发展,公路建设取得了长足的发展,尤其近几年来高速公路建设方兴未艾,而一些病害问题也逐渐暴露出来,寒冷地区冬季下雪时为了保证交通舒畅,采用撒盐或盐水在路面上,以使冰雪迅速融化。
除冰盐对混凝土路面及其附属设施的破坏造成的维修费用迅猛增加,已经日益引起人们的关注。
混凝土除冰盐剥蚀破坏指在有冻融循环的条件下,使用除冰盐引起的混凝土剥蚀破坏,其破坏速度远快于普通冻融循环引起的破坏及其它原因引起的破坏,从而严重影响水泥混凝土路面的使用寿命。
据悉,北京市每年在立交桥和主干道上撒盐400～600t,建于20世纪70年代中期的西直门立交桥,腐蚀并开始修补工作,在我国东北地区,哈大公路上使用除冰盐不到两个冬季就出现了严重的盐剥蚀破坏[1]。
早年国外曾大量使用除冰盐,造成了以桥梁为主的建筑物的严重腐蚀破坏,经济损失巨大。
据国外调查表明[1],凡使用除冰盐的桥梁,15年左右表现出腐蚀破坏,英国为修复因除冰盐腐蚀破坏的桥梁,已花费62亿英镑,德国每年花费4亿马克,加拿大及北欧等国,均有受“盐害”损失记录。
1 混凝土受除冰盐侵蚀破坏的调查与分析诊断水泥混凝土路面的盐冻破坏可以从混凝土发生盐冻破坏的外界条件和破坏形态特征等方面入手。
1999年冬秦皇岛市持续低温,频繁降雪,严重影响了城市的交通舒畅,有关部门采用人工撒盐的办法进行除雪,然而随着积雪的渐渐融化,除冰盐的使用引起部分路面层出现了不同程度的破坏。
现场调查对新、旧路段和撒盐与不撒盐路段的破坏情况进行了对比分析,同时了解了撒盐除雪的实际情况,发现近两年竣工的新路比竣工多年的老路破坏严重,原因是老路由于多年行车的作用,表面磨损层已基本消失,路面混凝土随龄期增加,混凝土抗冻性能得到提高。
撒盐的路段比未撒盐的路段破坏严重,同一路段经受冻融循环次数多的破坏严重。
病害路段表面剥蚀是最主要的破坏特征,破坏从表面逐步向内部发展,使表面砂浆层剥落,骨料暴露,导致表面凹凸不平,但在剥落层下的混凝土依然保持坚硬良好。
对秦皇岛市气象局元月份的气温和降水统计资料和实际路面情况进行分析得出(月平均气温-1916℃,平均最低气温在-10℃以下的24d,-15℃以下的14d,降水7次)环境气温的正负变化使混凝土所含的毛细孔水发生反复循环的冻结和融化过程,最低气温越低,冻层越深,混凝土的剥蚀层越厚;降温速度越快,冻融循环次数越多,剥蚀破坏越严重,发展也越快。
根据现场盐剥蚀破坏的调查,我们对两条病害路段实施了钻孔取芯,共计取芯样10组(30个)用于混凝土冻融试验,结果表明:①在淡水中冻融50次循环试件完全破坏;②在413%、212%盐水中试件,冻融从10次循环后重量出现不同程度的损失;经15～30次循环后重量损失>5%,这表明普通混凝土对淡水抗冻融性较差,对盐水的抗冻融性极差,除冰盐的使用大大加剧了混凝土的剥蚀破坏。
经过现场调查及室内检测试验的分析可将盐冻破坏有别于其它破坏的主要特征归纳为:(1)破坏从表层开始,逐步向内部扩展,使表面砂浆层剥落,骨料暴露,但剥蚀层下的混凝土基层依然保持坚硬完好。
(2)裂纹往往是在靠近且平行于接缝或边缘处出现,在混凝土遭受破坏的地方,有时可清楚地看到分层剥蚀的痕迹,且破坏的轮廓线与接缝或边缘平行。
(3)盐冻破坏非常快,经过一、二个冬季就可看到(实验室仅几次冻融循环就有表面剥蚀),比其它原因引起的破坏快得多。
(4)在出现剥蚀的表面往往能清楚地看到白色的NaCl(我国除冰盐常用NaCl),现场检验有咸味。
2 混凝土受除冰盐侵蚀破坏的机理冻融与除冰盐对混凝土共同破坏作用的大小取决于混凝土的抗冻性、保水程度、盐溶液的浓度、混凝土所处环境的最低温度、冻融速率、冻融循环次数等因素。
大量研究结果表明,盐对混凝土的侵蚀破坏是物理作用和化学作用的综合结果。
211 物理作用机理混凝土是由硬化水泥浆体和骨料组成的含毛细孔复合材料。
这些毛细孔是导致混凝土受冻害的主要原因。
目前提出的混凝土冻融破坏机理有五、六种,具有代表性的是静水压假说。
混凝土含有各种孔径,负温下部分毛细孔水结冰,体积膨胀9%,这个增加的体积产生一个水压力,该压力使水向空气泡方向流动。
当这个压力大到一定程度时,混凝土强度不能承受,混凝土膨胀开裂以至破坏。
渗透压是由于冰的蒸汽压小于水的蒸汽压,这使得尚未结冰的水向结冰区迁移并转化为冰。
此外混凝土中的水含有各种盐类,冻结区水结冰后,未冻溶液中盐的浓度增大,与周围液相中盐的浓度差也产生一个渗透压。
因此冻结对混凝总第78期2002年第5期 西部探矿工程WEST-CHINA EXPLORA TION EN GIN EERIN Gseries No.78Sept2002土造成的破坏力是水结冰体积膨胀造成的静水压和冰水蒸汽压差与盐浓度差造成的渗透压两者共同作用的结果。
[2]。
大量研究结果认为,混凝土除冰盐破坏从本质上看是冻融破坏的一种特殊形式。
氯化钠溶液改变了混凝土在冻融破坏过程中的动弹性模量和重量的损失速度,而不改变混凝土的冻融破坏机理。
由于盐的吸湿性和饱水性[3],混凝土中的初始饱水度明显比无除冰盐的高。
因而当受冻时,混凝土中将产生更高的结晶压。
另外,由于盐的浓度差,受冻时因分层结冰产生应力差,同时,由于盐在冰雪融化时吸收大量的热使冰雪覆盖层下的混凝土温度剧降,导致额外的冻害。
此外干湿循环试验说明水处理的试件干长度总是小于湿长度,而NaCl 处理的试件干长度随循环次数的增加而增长,干燥后反而膨胀说明吸了盐溶液的混凝土蒸发干燥,孔中盐过饱和结晶,这个结晶压可能很大而引起混凝土剥落破坏。
212 化学作用机理除冰盐不仅会使混凝土产生严重的冻剥蚀破坏,而且在非冻融条件下也同样观察到除冰盐引起混凝土破坏,氯盐对混凝土的化学侵蚀机理研究结果表明[4]、[5]。
长期暴露于NaCl 溶液中的水泥砂浆体,其水化产物会为Ca (OH )2所浸滤,化学反应如下式:2NaCl +Ca (OH )22NaOH +CaCl 2Ca (OH )2的滤出增加了混凝土暴露面附近的空隙率,使结冰量增加,从而加剧了混凝土剥蚀破坏。
同时,可溶性CaCl 2将与水泥浆体中的C 3A 反应生成氯铝酸盐结晶,如下式:CaCl 2+C 3AC 3・CaCl 2・H 2O另外形成的强碱NaOH 与混凝土中的活性集料,在盐的协同作用下发生碱集料反应,生成了强度较低,与粗细集料间粘结较弱的膨胀性盐,因而会加剧混凝土表面剥蚀,降低混凝土的物理力学性能。
3 盐冻侵蚀水泥混凝土路面薄层修补材料的研究对盐冻侵蚀的路面若不及时修补,不仅影响行车速度、舒适性,而且影响着行车安全,而修复已侵蚀破坏的路面板十分困难,若采用水泥混凝土作为修补材料,由于硬化养生周期长而影响交通,同时新混凝土硬化收缩时会在粘接层产生内应力,影响新旧混凝土的粘结。
因此,选择合适的材料并用简便的施工工艺对损坏的路面板进行快速修补,是目前急待解决的问题。
聚合物水泥砂浆(混凝土)是近年来才发展起来的一种新材料,因其优良的性能,使它在建筑工程中得到广泛应用[6]。
聚合物水泥砂浆是通过在水泥砂浆中掺加聚合物胶乳,以聚合物胶乳与水泥共同作胶结料粘结骨料改性而制成的一种有机———无机复合材料。
为开发一种速凝高强,抗冻抗渗性能优越,造价较低的水泥混凝土路面薄层修补材料,我们进行了大量的室内聚合物水泥砂浆(混凝土)对比试验,改性聚合物胶乳的掺量为水泥用量的10%～15%。
砂浆的水灰比为0130左右。
试验结果表明,聚合物水泥砂浆(混凝土)未硬化前和易性好,达到规定的稠度所需的水灰比可以随聚灰比增加而减少,这有利于提高强度和减少干燥收缩,同时具有良好的加气性、保水性、抗泌浆与抗材料分层离析性能,这对改善抗冻性具有良好的效果。
硬化后,即使不进行长期水养护,强度增长也快,与普通混凝土相比,抗拉、抗弯强度大、极限拉应变提高1～2倍,抗压强度约降低0%～20%,弹模降低10%～50%。
说明材料具有良好的塑性。
室内试验表明,聚合物水泥砂浆具有优良的抗渗性及抗冻性。
冻融循环300次试件动弹性模量及重量无损伤,这主要是由于聚合物在水泥浆内形成了聚合物薄膜,填充水泥水化产物和骨料之间的空隙,促使了气密性、水密性组织结构的形成,同时起到增强与骨的粘结作用,因此,降低了混凝土的吸水性,提高了混凝土的抗渗性及抗冻性。
通过聚合物砂浆的对接粘接试验,粘接抗折强度均大于母体材料95%以上,且大部分断口在老界面附近,聚合物水泥砂浆对粘接界面渗透力较强,与老混凝土的粘接抗拉强度与普通水泥砂浆相比提高约1～3倍。
同时,粘结强度也与被粘结的母体强度有关,随母体材料强度的提高而提高。
聚合物水泥砂浆可在空气中硬化,也可在潮湿条件或水中硬化。
因此,采用该材料修补后无需再进行保湿养护,很适合于水泥混凝土路面的修补。
在室内试验成功的基础上,将聚合物水泥砂浆用于一段破坏较严重的路段进行现场应用试验。
施工时,应做到表面干燥,或能达到修补材料可以接受的温度要求(15℃～40℃为宜)。
必须彻底清除受到冻融作用损伤的酥松混凝土,以保证修补材料能与混凝土基面获得良好结合。
为使老混凝土表面充分被聚合物水泥砂浆所湿润,保持良好的粘结力,应先涂一层聚合物基液。
涂刷基液时,力求薄而均匀,对于凹凸不平难于涂刷的地方,应反复多刷几次。
观察试验路段其良好的工作性能证明,聚合物水泥砂浆是一种非常理想的薄层抗盐冻剥蚀修补材料。
4 高抗冻性混凝土的选用及施工注意事项在高速公路和城市路面的设计中配制高抗冻性混凝土的材料应首先满足工程所要求的抗冻性指标,然后才是其它性能指标,其主要途径有选择优质的混凝土原材料,掺加引气剂提高混凝土的含气量,掺用优质高效减水剂,降低水灰比,合理加入掺合料等,良好的施工工艺和严格的施工质量控制也非常重要的。
水泥浆体中分布均匀的空气孔洞是混凝土受盐冻破坏的最关键因素,长期冻结时,冰能在空气孔洞中积累起来,而不会产生超压力损害,最大允许空气孔洞跨度一般设为012mm ,要达到这一跨度所需的空气含量一般为4%～6%的混凝土体积,同时取决于混凝土中水泥浆体体积。
通过掺加非引气型减水剂,降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度和抗渗性也是增强混凝土抗冻性的有效途径。
在我国具体情况下,为了得到高抗盐剥蚀的混凝土,建议水灰比控制在0145以下。