水泥抗冻性

二、抗冻性的冻害机理
混凝土的冻害机理 1、静水压假说：在冰冻过程中,混凝土孔隙 中的部分孔溶液结冰膨胀,迫使未结冰的孔溶 液从结冰区向外迁移。孔溶液在可渗透的水 泥浆体结构中移动,必须克服粘滞阻力,因而产 生静水压,形成破坏应力。其主要是大孔向小
孔移动。
静水压力计算模型
二、抗冻性的冻害机理
2、渗透压假说
一样,达到新的平衡。
五、提高抗冻性的方法
1、掺加引气剂
由此可见,如果混凝土中可冻水量和混凝土中
气泡的数量达到适当的平衍,水在冻结时所产生的 巨大压力就会基本消失,从而大大提高混凝土的抗 冻能力。
五、提高抗冻性的方法
2、掺加减水剂
由于减水剂的分散、湿润、润滑作用,能够改变水泥的絮凝状结构,使大量的
D300等。
三、抗冻性的实验研究方法
4、实验过程
（1）前期准备工作：仪器采用快速冻融试验机
。采用截面为100mmx100mmx400mm的棱柱体 混凝土试件,每组三块,试验龄期28天。在规定龄 期的前4天,各试件放在20土3℃的水中浸泡,水面 至少高出试件20lnnI。浸泡4天后进行冻融试脸。 （2）实验中要求：将试件放入橡胶试件盒中, 加入清水,使其没过式件顶面约5mm。将装有试 件的试件盒放入冻融试验箱的试件架中。每次 冻融循环在3小时完成,其中用于融化的时间不 得小于整个冻融时间的四分之一。
游离水被释放出来,大大降低了混凝土的用水量,同时也引进部分气泡,不过气泡大
小不均,大气泡多,壁膜较薄。 减水剂主要作用为改善混凝土的和易性,增加密实性,提高强度、抗渗性,也有 提高抗冻性的作用,但效果不如引气剂显著。
参考文献
［1］ 吴中伟，廉慧珍 . 高性能混凝土［M］. 北京: 中国铁道出版社，1999: 220 － 231. ［2］ 李金玉，曹建国，许文雨，等 . 混凝土冻融破坏机理的研究［J］. 水利学报， 1999，( 1) : 41 － 49. ［3］ 赵霄龙，卫军，黄玉盈 . 混凝土冻融耐久性劣化与孔结构变化的关系［J］ . 武汉理工大学学报，2002，( 12) : 14 － 17. ［4］ 冷发光，周永祥，王晶 . 混凝土耐久性及其检测评价方法［M］. 北京: 中国 建材工业出版社，2012，( 4) : 20 － 28. ［5］ 龚成志，黄维荣，周建延 . 含气量对混凝土耐久性的影响［J］.公路交通科 技，2011，( 4) : 1 － 3. ［6］ 王黎明，何松松 . 纳米材料对道路水泥混凝土性能的影响［J］. 大连交通大 学学报，2014，35( 4) : 56 － 60. ［7］ 孙洪燕. 水泥混凝土抗冻性研究. 东北林业大学硕士毕业论文，2003。
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三、抗冻性的实验研究方法
5、实验结束
试件经过50次冻融循环进行第一次横向基频的测试并称重。以后 每隔25次冻融循环对试件进行一次横向基频的测试并称重。 冻融试验达到以下三种情况的任何一种时,即可停止试验。 (l)试件的相对动弹性模量下降至60%以下; (2)试件的质量损失率达到%5;
(3)冻融循环次数达到250次。
三、抗冻性的实验研究方法
3、抗冻性性能指标评价 b、质量损失率
式中:Wn一n次冻融循环后试件的质量损失率(%); m0一冻融前的试件质量(kg); ml一n次冻融后的试件质量(kg)。 当混凝土相对动弹模量降低至小于或等于60%;或质量损失达%5时的循环次数,
即为混凝土的抗冻标号。抗冻标号分为D25、D50、D100、D150、D200D250和
静水压。
混凝土中的综合效应：气孔大小、骨料保水程度、含气量等因素。
抗冻性的实验研究方法
三、抗冻性的实验研究方法
1、按照实验速度划分 快速法与慢速法
快速法又包括两种方法： a、常温下吸水饱和的试件在水中冻融;
b、试件在空气中冻,在水中融。
三、抗冻性的实验研究方法
2、按照实验中介质
Байду номын сангаас
水冻法与盐冻法
抗冻性的影响因素
四、抗冻性的影响因素
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1、水灰比对混凝土抗冻性的影响
水灰比的变化对混凝 土抗冻性影响很小。随着 冻融循环的进行，质量损 失率随着水灰比的提升而 升高。说明混凝土的抗冻 性随着水灰比的下降而提 高。
2、含气量对混凝土抗冻性的影响
水泥混凝土抗冻性
1、抗冻性的含义 2、抗冻性的冻害机理 3、抗冻性的实验研究方法
4、抗冻性的影响因素
5、提高抗冻性的方法
抗冻性的含义
一、抗冻性的含义
混凝土的抗冻性：指混凝土在饱和水状态下，能经受多次冻融循
环而不破坏，同时也不严重降低强度的性能。
是评价道路水泥混凝土路面耐久性的重要指标
之一。
抗冻性的冻害机理
水泥浆体的冻害：由于水泥浆体孔溶液呈弱碱性,冰晶体的形成 使这些孔隙中未结冰孔溶液的浓度上升,与其它较小孔隙中的未结 冰孔溶液之间形成浓度差。在这种浓度差的作用下,较小孔隙中的
未结冰孔溶液向己出现冰晶体的大孔中迁移,产生渗透压力。
二、抗冻性的冻害机理
2、渗透压假说 骨料的冻害：骨料与水泥浆体相比,一般具有较大的孔隙尺寸, 饱和的骨料在冰冻过程中向外排水,在骨料内或水泥浆基体中产生
其中水冻快速法因具有试验周期短、重复性好等优点， 已成为国内外广泛采用评价混凝土抗冻性能的试验方法.
三、抗冻性的实验研究方法
3、抗冻性性能指标评价 a、相对动弹性模量
式中:P一经n次冻融循环后试件的相对动弹性模量(%); f—n次冻融循环后试件横向基频(zH); fo一试验前试件的横向基频(zH)。
含气量是对混凝土抗冻性影响的主要因素。经过 300 次冻融循环后，相 对动弹模量随着含气量的增加而提高，混凝土的质量损失率随着含气量的增 加而逐渐下降。
2、含气量对混凝土抗冻性的影响
由于引气剂添加量过 少导致水泥混凝土中的含 气量过少，混凝土内部未 能形成可靠的微观孔结构， 而且破坏了混凝土中原有 相对密实的内部结构。
通过实验得知: 如果混 凝土中含气量较小，不但 起不到改善抗冻性作用， 而且会加速前期的 混 凝 土 破 坏。
3、气泡间距对混凝土抗冻性的影响
在水泥混凝土中随着含气量的增加气泡间距系数下降; 随着气泡间距系 数的减小混凝土的质量损失率下降。 试验说明: 较少的气泡间距系数，可以保证水泥混凝土拥有良好的抗冻 性。
4、掺合料对混凝土抗冻性的影响
掺合料的掺合比例对混凝 土抗冻性影响变化显著属于主 要因素。添加掺合料的混凝土 均随着掺合比例的增加质量损 失率提高。说明水泥混凝土随 着掺合料掺合比例的增加其抗 冻性下降。 添加粉煤灰或矿渣粉掺合 料的混凝土抗冻性低于添加引 气剂的普通混凝土，因此在有 抗冻重要的路面、水坝等建筑 不得添加活性掺合料。
提高抗冻性的方法
五、提高抗冻性的方法
1、掺加引气剂
2、掺加减水剂
五、提高抗冻性的方法
1、掺加引气剂
a、混凝土表面温度在冰点以上;
b、混凝土表面温度降至冰点以下,靠近表面气泡 中的一部分非结晶水和浸透水冻结成冰,其余部分 的水仍处于液体状态,液态水向内挤压到混凝土的 无数气泡中,水的巨大内向压力由于被无数气泡吸 收而松弛,从而使表面附近的混凝土避免了破坏; c、自由水继续冻结向混凝土内部挤压,同b的现象