浅析混凝土冻融破坏机理及防治对策
混凝土的冻融损伤原理及防护方法
混凝土的冻融损伤原理及防护方法一、前言混凝土是一种重要的建筑材料，应用广泛。
然而，在寒冷地区，混凝土的冻融循环会导致其损伤，降低其强度和耐久性。
因此，混凝土的冻融损伤及其防护一直是建筑工程领域的重要问题。
二、混凝土的冻融损伤原理冻融循环是指混凝土在温度不断变化的情况下，经历了多次冻结和解冻的过程。
当混凝土中的水分在低温下冻结时，水分会膨胀，产生内部应力，导致混凝土的微裂纹和大裂缝的形成。
当温度升高时，冻结的水分会融化，导致混凝土内部的孔隙增大，混凝土失去原有的强度和稳定性。
这样，经历了多次冻融循环后，混凝土的强度和耐久性受到了严重的影响。
三、混凝土的冻融损伤防护方法1.混凝土的配合比设计混凝土的配合比设计是指在混凝土生产过程中，根据工程要求，选用合适的水泥品种、骨料和掺合材料，以及确定合适的水胶比，来保证混凝土的品质和耐久性。
在寒冷地区，应选用冬季抗冻水泥，控制混凝土中水分含量，以减少混凝土的冻融损伤。
2.混凝土的养护混凝土养护是指在混凝土浇筑后，通过保温、加湿、覆盖等方式，使混凝土在固化过程中达到最佳的强度和耐久性。
在寒冷地区，应加强混凝土的养护，保证混凝土的质量和性能。
3.混凝土的保温混凝土的保温是指在混凝土表面或混凝土周围加上保温材料，以减少混凝土的温度变化，减轻混凝土的冻融损伤。
在寒冷地区，应加强混凝土的保温措施，尤其是在冬季和春季，加强混凝土的保温，以减少混凝土的冻融损伤。
4.混凝土的密封混凝土的密封是指在混凝土表面涂上密封剂，以减少混凝土内部水分的渗透和蒸发，保持混凝土的稳定性。
在寒冷地区，应加强混凝土的密封措施，保证混凝土的质量和性能。
5.混凝土的维修混凝土的维修是指在混凝土出现损伤时，通过修补、补强等方式，使其恢复原有的强度和稳定性。
在寒冷地区，应加强混凝土的维修工作，及时处理混凝土的损伤，以保证混凝土的正常使用。
四、结论混凝土的冻融损伤及其防护一直是建筑工程领域的重要问题。
通过混凝土的配合比设计、养护、保温、密封和维修等综合措施，可以有效地减少混凝土的冻融损伤，提高混凝土的品质和耐久性。
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最常用的材料之一，具有强度高、耐久性好、施工方便等优点。
然而，在北方地区或高寒地区，由于气温低，冬季常常会出现冻融现象，这对混凝土材料会造成一定的冻融损伤。
本文将从混凝土的冻融损伤原理、影响因素、损伤形式以及防治措施等方面进行分析和探讨。
二、混凝土的冻融损伤原理混凝土的冻融损伤是指在冻融作用下，混凝土内部发生的物理、化学变化所导致的材料性能下降或结构破坏现象。
具体表现为混凝土的强度、韧性、耐久性等性能下降，甚至出现裂缝、剥落等严重破坏。
混凝土的冻融损伤主要是由于混凝土中的孔隙结构与水分所引起的。
混凝土中的孔隙分为两种，一种是气孔，一种是水孔。
当气温低于0℃时，混凝土中的水分会结冰，形成冰晶。
由于冰晶的体积比水大，因此当水分结冰时，会使混凝土内部的孔隙结构发生变化，孔隙大小也会发生变化。
同时，当冰晶体积增大时，会在混凝土中产生应力，这些应力会导致混凝土的内部发生裂缝、剥落等破坏。
此外，混凝土中的水分还会引起氧化反应，这也是混凝土冻融损伤的一个重要因素。
当水分结冰时，冰晶内部的水分会被氧化成为气体，这些气体会在冰晶中逐渐增多，从而导致冰晶的体积不断增大。
当冰晶体积增大到一定程度时，就会在混凝土中产生应力，从而引起混凝土的破坏。
三、影响因素混凝土的冻融损伤受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 水灰比：水灰比是指混凝土中水与水泥的质量比值。
水灰比越大，混凝土中的孔隙结构就越多，水分也就越容易渗透到混凝土中，从而导致混凝土的冻融损伤。
2. 混凝土强度：混凝土的强度越高，其抗冻融性能也就越好。
因为强度高的混凝土内部的孔隙结构相对较小，水分渗透的机会也就相对较少。
3. 温度：混凝土的抗冻融性能与环境温度密切相关，温度越低，混凝土的抗冻融性能也就越弱。
4. 冻融循环次数：混凝土的冻融损伤与冻融循环次数密切相关，循环次数越多，混凝土的损伤也就越严重。
5. 混凝土中的杂质：混凝土中的杂质会影响混凝土的内部结构，从而影响混凝土的抗冻融性能。
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。
混凝土的冻融损伤及防护原理
混凝土的冻融损伤及防护原理一、引言混凝土是建筑中常用的材料之一，但在极端天气条件下，如冬季的低温和冻融循环，混凝土会受到损伤，影响其结构和性能。
因此，混凝土的冻融损伤及防护原理是建筑工程中非常重要的一部分。
二、混凝土的冻融损伤1. 冻融循环的作用原理冻融循环是指在低温条件下，水分进入混凝土孔隙中，然后随着温度的升高冻结，随后又随温度的升高融化。
这种循环作用会导致混凝土的结构和性能受损。
2. 冻融损伤的表现混凝土的冻融损伤主要表现在以下几个方面：(1) 表面裂缝：当冻融循环作用到混凝土表面时，由于混凝土的体积膨胀和收缩不均，表面会出现裂缝。
(2) 内部裂缝：冻融循环也会导致混凝土内部出现裂缝，这些裂缝通常是微小的，但它们会渗透混凝土的结构，导致混凝土的强度和耐久性降低。
(3) 表面剥落：由于冻融循环导致的水分进入混凝土孔隙中，然后膨胀和收缩，会导致混凝土表面的剥落。
(4) 强度降低：冻融损伤也会导致混凝土的强度降低，这是由于冻融循环导致混凝土内部出现裂缝和孔隙，从而影响混凝土的整体结构和性能。
三、混凝土的防护原理1. 混凝土结构设计混凝土结构的设计应考虑到其在极端天气条件下的性能。
特别是在寒冷地区，混凝土结构必须考虑到冬季低温和冻融循环的影响。
设计应考虑到以下几个方面：(1) 混凝土的材料特性：应选择适当的混凝土材料，以提高其耐久性和抗冻性。
(2) 结构设计：应考虑到混凝土的强度和稳定性，以确保其在极端天气条件下的性能。
(3) 施工技术：应使用适当的施工技术和工艺，以确保混凝土的品质和性能。
2. 混凝土表面处理混凝土表面处理是一种有效的防护方法。
这可以通过以下几种方式来实现：(1) 表面覆盖：使用遮阳棚或其他遮蔽物覆盖混凝土表面，以防止水分进入混凝土内部。
(2) 表面涂层：使用防水涂层或其他保护涂层，以防止水分进入混凝土内部。
(3) 表面密封：使用密封剂或其他密封材料，以防止水分进入混凝土内部。
3. 混凝土维护和保养混凝土的维护和保养也是防止冻融损伤的重要方法。
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。
混凝土防止冻融破坏的原理
混凝土防止冻融破坏的原理混凝土作为建筑材料中的一种重要材料，其性能的优良程度直接关系到建筑物的使用寿命和安全性。
然而，在气候条件较为恶劣的地区，如寒冷地区，混凝土常常会遭受冻融破坏，导致建筑物的安全性受到威胁。
因此，如何有效地防止混凝土冻融破坏，成为了建筑材料领域的研究热点之一。
本文将从混凝土冻融破坏的原因入手，详细论述混凝土防止冻融破坏的原理。
一、混凝土冻融破坏的原因混凝土冻融破坏是指在低温环境下，混凝土会发生冻结现象，当混凝土内部的水分冻结成冰时，会引起混凝土的体积膨胀，进而导致混凝土的破坏。
同时，当冰体融化时，混凝土内部的水分会被释放，导致混凝土的体积收缩，从而进一步破坏混凝土的结构，严重影响混凝土的使用寿命和安全性。
二、混凝土防止冻融破坏的原理混凝土防止冻融破坏的原理主要包括以下几个方面：1. 配合设计优化混凝土的配合设计是混凝土防止冻融破坏的基础。
在混凝土的配合设计中，应尽可能采用低水灰比的混凝土，以减少混凝土内部的水分含量，从而减少混凝土的体积膨胀和收缩。
同时，还应采用高性能混凝土，并添加适量的外加剂，如减水剂、气泡剂等，以提高混凝土的密实性和耐久性。
2. 混凝土增强在混凝土增强方面，可以采用纤维增强混凝土、钢筋混凝土等增强材料，以增加混凝土的抗拉强度和抗冲击性。
同时，还可以对混凝土进行预应力处理，以提高混凝土的承载能力和抗裂性能。
3. 冻融循环试验冻融循环试验是评价混凝土耐久性和防止冻融破坏的一种有效方法。
通过冻融循环试验，可以评估混凝土的抗冻性能和抗渗性能，从而优化混凝土的配合设计和材料选择。
4. 防水处理混凝土的防水处理是防止混凝土冻融破坏的重要手段之一。
防水处理可以采用防水剂、密封剂等材料进行表面处理，以增加混凝土的密封性和抗渗性能，从而减少混凝土内部的水分含量，降低冻融破坏的风险。
5. 减缓冻融速度减缓混凝土冻融速度可以有效防止混凝土冻融破坏。
在冬季采取保温措施，如对混凝土表面进行覆盖、喷雾等，可以减缓混凝土的冻融速度，从而降低混凝土的破坏风险。
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。
浅析混凝土冻融破坏机理及防治对策_窦鹏涛
第26卷第23期2010年12月甘肃科技Gansu Science and Techno logyVol.26N o.23D ec.2010浅析混凝土冻融破坏机理及防治对策窦鹏涛(兰州铁道设计院有限公司,甘肃兰州730000)摘要:混凝土冻融破坏是我国北方高寒地区混凝土结构产生的主要病害。
通过对混凝土冻融过程中破坏机理分析,在此基础上提出了混凝土冻融破坏防治对策,并结合耐久性规范对冻融混凝土结构耐久性设计进行了归纳和总结。
关键词:冻融破坏;机理;胶凝孔;毛细孔;破坏;耐久性中图分类号:TU528混凝土耐久性问题,是指结构在所使用的环境下由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使混凝土丧失使用能力,即所谓的耐久性失效。
耐久性失效的原因很多,有冻融失效、碱-集料反应失效、化学腐蚀失效、钢筋锈蚀造成结构破坏等。
1混凝土冻融破坏机理混凝土是由水泥砂浆和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,加入的拌和水总要多于水泥的水化水。
这部分多于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。
这种毛细孔中的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要因素。
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。
但应指出,在正常情况下,毛细孔中的水结冰并不至于使混凝土内部结构遭到破坏。
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他原因形成的非毛细孔,这些空隙中常混有空气。
因此,当毛细孔中的水结冰膨胀时,这些气孔能起到缓冲调节作用,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,此时毛细孔中的水结冰,胶凝孔中的水处于过冷状态,因为混凝土中水的冰点随孔径的减少而降低,胶凝孔中处于过冷状态的水分因为其蒸气压高于同温度下冰的蒸气压而向压力毛细孔中冰的边界面处渗透,于是在毛细孔中又产生一种渗透压力。
此外胶凝水向毛细孔渗透的结构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。
混凝土受冻融损伤的原因及预防
混凝土受冻融损伤的原因及预防一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其优点是强度高、耐久性好、施工方便等。
然而，在寒冷的冬季，混凝土会受到冻融循环的影响，从而导致损伤，降低其使用寿命。
本文将从混凝土受冻融损伤的原因和预防措施两个方面进行详细介绍。
二、混凝土受冻融损伤的原因在冬季，混凝土表面的水分会受到冻结的影响，形成冰晶。
由于冰晶比水分的体积大，会导致混凝土的膨胀，从而造成损伤。
此外，当温度升高时，冰晶会融化成水分，混凝土则会收缩，进而导致裂缝产生。
混凝土受冻融损伤的原因主要有以下几个方面。
1.混凝土材料的质量问题混凝土的质量对其抵抗冻融损伤的能力有着很大的影响。
一些低质量的混凝土可能会出现空鼓、水泥砂浆不足等问题，导致混凝土的密实性不足，从而容易受到冻融循环的损伤。
2.混凝土的养护问题混凝土在刚浇筑的时候需要进行养护，如果养护不当，则容易发生表面龟裂、渗水等问题，进而导致混凝土的抵抗冻融损伤的能力降低。
3.环境温度和湿度的影响在环境温度低、湿度大的情况下，混凝土表面的水分容易凝结成冰晶，从而导致混凝土的膨胀和收缩，进而产生裂缝。
4.混凝土的设计问题在混凝土的设计中，如果没有考虑到冻融循环的影响，可能会导致混凝土的抵抗冻融损伤的能力不足。
三、混凝土受冻融损伤的预防措施为了预防混凝土受冻融损伤，需要在设计、施工、养护等方面进行综合考虑，以下是几个预防措施。
1.选择高质量的混凝土材料混凝土的质量对其抵抗冻融损伤的能力有着很大的影响，因此，在选择混凝土材料时，应该选择高质量的水泥、砂、石等材料，确保混凝土的密实性和强度。
2.加强混凝土的养护混凝土在刚浇筑的时候需要进行养护，可以采取覆盖保温、喷水湿润等措施，确保混凝土表面的水分不会过早蒸发，从而保证混凝土的密实性和强度。
3.采取隔离措施在混凝土的设计中，可以采取隔离措施，例如设置伸缩缝、设置抗渗层等，从而减少混凝土的膨胀和收缩，降低混凝土受冻融损伤的风险。
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。
混凝土中的冻融裂缝原理及防治
混凝土中的冻融裂缝原理及防治一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，但在极端气候条件下，如寒冷地区的冬季，混凝土可能会发生冻融裂缝现象，严重影响结构的安全性和使用寿命。
因此，混凝土中的冻融裂缝防治是非常重要的。
本文将从混凝土中的冻融裂缝原理、影响因素和防治措施三个方面进行详细介绍。
二、混凝土中冻融裂缝原理1.冻融循环作用混凝土中的冻融裂缝现象是由于冻融循环作用引起的。
在冬季，混凝土中的水分会凝固成冰，冰的体积比水大，会导致混凝土体积膨胀。
当冰层融化时，混凝土又会收缩，导致混凝土体积缩小。
这种冻融循环作用会不断地引起混凝土的体积变化，从而导致混凝土的内部应力变化，最终导致混凝土中的裂缝。
2.水分含量混凝土中的水分含量是影响冻融裂缝发生的重要因素。
当混凝土中的水分含量过高时，在冬季会导致更多的水分凝固成冰，从而导致混凝土体积的膨胀更大。
此外，当混凝土中的水分含量过高时，冰层的融化速度也会变得更快，从而导致更频繁的冻融循环作用，加剧混凝土中的裂缝。
3.混凝土强度混凝土的强度也是影响冻融裂缝发生的重要因素。
当混凝土强度较低时，在冬季容易发生大量的裂缝。
这是因为较低的混凝土强度意味着混凝土内部的应力分布不均，容易导致冻融循环作用引起的应力集中，最终导致混凝土中的裂缝。
三、影响因素1.气候条件气候条件是影响混凝土中冻融裂缝发生的重要因素。
在寒冷地区，冬季温度较低，气温变化大，容易引起混凝土中冻融循环作用。
此外，降雨量也会影响混凝土中的水分含量，进而影响冻融裂缝的发生。
2.混凝土配合比混凝土配合比也是影响冻融裂缝发生的重要因素。
当混凝土配合比不合理时，会导致混凝土中的空隙较大，从而增加混凝土中水分的含量和冰层的体积，进而加剧冻融循环作用的影响，最终导致混凝土中的裂缝。
3.施工质量施工质量也是影响混凝土中冻融裂缝发生的重要因素。
在施工过程中，如果混凝土的浇筑、振捣、养护等环节存在问题，很容易导致混凝土中的空隙较大，从而增加混凝土中水分的含量和冰层的体积，进而加剧冻融循环作用的影响，最终导致混凝土中的裂缝。
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。
混凝土水工建筑物冻融破坏与防治
混凝土水工建筑物冻融破坏与防治冻融破坏是混凝土水工建筑物损坏的主要形式之一，它严重影响水工建筑物的正常运行，并缩短其使用寿命，在我省许多水工建筑物建成后5 -10年就因冻融破坏而需进行大规模修补，一些小型建筑物则因破坏而报废。
对此笔者结合多年工作经验，对造成混凝土水工建筑物冻融破坏因素及防治办法谈几点看法：一、造成混凝土冻融破坏的因素（一）内部因素从理论上讲，混凝土在浇筑凝固过程中，由于混凝土中部分水分的析出，内部形成了大量细小并相互连通的孔隙，当这些孔隙充水达到饱和之后，在OoC时开始结冰，封堵了混凝土孔隙与外界相通的孔口，水结成冰使体积膨胀，与此相当的水量被挤到混凝土的孔隙中，使孔隙受到压力，这种压力使混凝土膨胀开裂，融化后混凝土又不能恢复原状，经多次循环，混凝土就失去了承载能力。
另外，混凝土粗骨料粒径越大，冻胀应力也越大，抗冻性也就越差因为混凝土的最薄弱面是卵石与砂浆的结合面，往往在结合面凝聚水分时产生冻胀这种冻胀导致很大的拉应力，骨料直径越大，拉应力也越大。
因此，抗冻混凝土的骨料不宜过大，一般常用的最大粒径为40mm。
(二)外部因素一般来讲，严寒地区比寒冷地区冻融破坏严重，但并非越冷越严重，它还受如下外部因素影响。
1、冻融循环次数。
冻融循环次数的多少是冻融破坏的主要因素，混凝土的抗冻性能、抗冻标号就是按冻融次数来确定的，冻融循环次数多，破坏就严重。
混凝土冻融循环有两种情况，一种是受气温或日光辐射使混凝土温度正负交替造成的；一种是冬季水位涨落使混凝土表面温度正负交替造成的。
2、外部水补给。
有补给水来源的水平施工缝易出现裂缝，混凝土坝的水平施工缝最易因内外温差而先造成裂缝，缝面中的水结冰时，体积增大9%，使裂缝微微张开，且向内部延伸，裂缝张开后，未冻结部分的缝隙产生吸力，将深处混凝土的水分吸到这些缝隙中来，就产生第二次冻结，又形成第二次张开，致使缝宽和缝深增大。
如此继续进行，到第二年春融后，裂缝中免不了夹杂混凝土碎屑而使混凝土无法完全复原。
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。
混凝土的冻融循环原理及防护措施
混凝土的冻融循环原理及防护措施一、背景介绍混凝土作为一种重要的建筑材料，广泛应用于建筑物、桥梁、水利工程等领域。
然而，在寒冷的冬季，混凝土会受到冻融循环的影响，导致其损坏甚至破坏，给工程造成严重的安全隐患。
因此，对混凝土的冻融循环原理及防护措施进行深入研究，具有重要的理论和实际意义。
二、混凝土的冻融循环原理1. 冻融循环的定义冻融循环是指在混凝土内部，由于温度的变化，使得水分在冻结和融化的过程中产生体积变化，导致混凝土内部发生变形和应力的作用过程。
2. 冻融循环的过程在冬季，当混凝土内部的温度降至冰点以下时，其中的水分会开始结冰。
由于水分在冰冻的过程中会膨胀，因此会对混凝土内部的组织结构造成一定的冲击力，导致混凝土发生裂缝。
当温度升高时，冰块会开始融化，水分会重新回到混凝土中。
由于融化的水分体积变小，因此会对混凝土内部产生收缩的力量，导致混凝土内部的应力增大，从而加剧了混凝土的损坏。
3. 冻融循环的危害冻融循环会导致混凝土内部的微观结构发生变化，使得混凝土的强度和耐久性下降。
长期的冻融循环会导致混凝土内部的裂缝愈发严重，最终导致混凝土的破坏，给工程造成严重的安全隐患。
三、混凝土冻融循环的防护措施1. 增加混凝土的强度混凝土的强度与其抗冻性有着密切的关系。
因此，可以通过增加混凝土的强度来提高其抗冻性。
具体的方法包括增加混凝土中的水泥量、采用高强度的骨料等。
2. 减少混凝土中的孔隙率混凝土中的孔隙率越小，其抗冻性就越强。
因此，可以通过减少混凝土中的孔隙率来提高其抗冻性。
具体的方法包括采用细颗粒的骨料、增加混凝土的致密性、减少混凝土中的空气含量等。
3. 采用抗冻剂抗冻剂是一种能够提高混凝土抗冻性的化学添加剂。
通过在混凝土中加入抗冻剂，可以改善混凝土中水分的结冰和融化过程，从而提高混凝土的抗冻性。
4. 采用防渗措施渗水是导致混凝土冻融循环的主要原因之一。
因此，采用防渗措施可以有效地降低混凝土的冻融循环风险。
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空 隙 ， 其强 度 大 为 降低 。不过 重 新 捣 实这 一 方 法 使
只有 在万 不得 已时才 能采 用 ， 般 情 况 下还 是 应 该破 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
２ 冻融破坏 的影 响因素及防治对策
混凝 土发 生 冻融破 坏 的最显 著 的特征 是表 面脱 落， 严重 时可 以 露 出石 子 。 混凝 土 的抗 冻性 能 与 混
是在毛细孔中又产生一种渗透压力。此外胶凝水 向 毛细孔渗透的结构必然使毛细孔中的冰体积进一步 膨胀 ， 由此可见 ， 处于饱 和状态的混凝土受冻时 ， 其 毛细孑壁 同时承受膨胀压及渗透压两种压力。当这 Ｌ 两 种压力 超过 混凝 土 的抗 拉 强 度 时 ， 混凝 土就 会 开
注意 早期 养护 ， 量避 免混凝 土过 早受 冻 。 尽
１ ２ 混凝 土凝 结 后但 未取得 足够 强度 时受 冻 ．
其他 原 因形成 的非毛 细孑 ， 些空 隙 中常混 有空气 。 Ｌ这 因此 ， 当毛细孔 中 的水 结 冰膨胀 时 ， 这些 气孔 能起 到 缓 冲调节作 用 ， 即能 将 一 部 分 未 结 冰 的水 挤 入胶 凝 孔 ， 而减 少膨胀 压 力 ， 免 混 凝 土 内部 结 构 破坏 。 从 避 但 当处 于饱 和水状 态 时 ， 况就 完 全两样 了 ， 时毛 情 此 细孔 中 的水结 冰 ， 凝孔 中的水 处 于过冷状 态 ， 胶 因为 混凝土 中水 的冰点 随孔 径 的 减 少 而 降低 ， 凝 孔 中 胶 处于过 冷状态 的水分 因为其 蒸气 压 高于 同温度 下冰 的蒸气 压而 向压力 毛 细 孔 中 冰 的 边界 面处 渗 透 ， 于
细孔 ， 占有一 定 的体 积 。这 种 毛细 孔 中的 自由水 并
就是导 致混凝 土遭受 冻 害 的主要 因素 。因为水 遇冷
其 强度 的增 长不 会产 生不 利影 响 。但 如不 重新振 捣
密 实 ， 混凝 土 中就 会 留下 因水 结 冰 而 形成 的大 量 则
结冰会 发生体 积膨胀 ， 引起 混凝 土 内部结构 的破 坏 。
土冻融 破坏 的防治对 策 。
第２ ６卷 第 ２ ３期 ２１ ０ ０年 ｌ ２月
甘肃 科技
Ｇａ ｕ Ｓ ｉｎｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｎｓ ｃ ｅ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ
２ ６
Ｄｅ ． ｃ
Ⅳｏ ２ ．３
２ Ｏ ０１
浅 析 混 凝 土 冻 融破 坏 机理 及 防治 对 策
窦鹏涛
（ 兰州铁道设计 院有 限公 司 ， 甘肃 兰州 ７０ ０ ） ３０ ０ 摘 要： 混凝土冻融破 坏是我 国北方高寒地 区混凝土 结构产 生的主要 病害 。通 过对混 凝土冻 融过程 中破坏机理 分
析， 在此基础上 提出了混 凝土冻融破坏 防治对策 ， 结合 耐久性规范对冻融混 凝土结 构耐久性设 计进行 了归 纳和总 并
结。
关键 词 ： 融 破 坏 ； 理 ； 凝 孔 ； 细 孔 ； 坏 ； 冻 机 胶 毛 破 耐久 性 中 图分 类 号 ：Ｕ ２ Ｔ ５８
混凝 土耐久 性 问题 ， 指 结 构 在 所 使用 的环 境 是 下 由于 内部原 因或 外 部 原 因 引 起 结 构 的长 期 演 变 ， 最终 使混 凝土丧 失使 用 能力 ， 即所 谓 的耐久 性失 效 。 耐久 性失 效 的原 因很 多 ， 冻 融失 效 、 一 料反 应 有 碱 集
入 的拌 和水 总要 多于水 泥 的水 化水 。这 部分 多于 的 水便 以游离水 的形 式滞 留于混凝 土 中形成 连通 的毛
使混凝 土体 积膨 胀 。混凝 土 的凝结 过程 因拌 和水结 冰而 中断 ， 到 温 度 上 升 混 凝 土 拌 和 水 融 化 为 止 。 直
如此 时重新 振捣 混凝 土 ， 则混凝 土 照常凝结 硬 化 ， 对
失效 、 化学 腐蚀失 效 、 钢筋 锈蚀 造成 结 构破坏 等 。
裂 。在 反 复冻融 循 环 后 ， 凝 土 中 的裂缝 会相 互 贯 混
通， 其强 度 也会逐 渐 降低 ， 至 最 后完 全 丧 失 ， 混 甚 使
凝 土结 构 由表 及 里遭 受破 坏 。 关 于混 凝 土 早 期 受冻 问题 ， 纳起 来 不外 乎 以 归
此 时受冻 的 混凝 土 其 强 度 损失 最 大 ， 因为 与 毛 细孔 水结 冰 相 关 的 膨 胀使 混凝 土 内部 结 构 严 重 受
损 ， 成不 可恢 复 的强 度损 失 。混凝 土 所 取 得 的强 造
度越低 ， 抵抗 冻结 破坏 的能力 就 越差 ， 其 因此 时水泥 尚未充 分水 化 ， 起缓 冲调 节 作 用 的胶 凝 孔 尚未完 全 形 成 ， 以这 种早 期 冻 害 对 混凝 土及 钢 筋 混凝 土 结 所 构 的危 害最 大 ， 必须 尽 量避免 。 应
凝土 内部的孔结构和气泡含量多少密切相关 。孔越 少越小 ， 破坏作用越小 ， 封闭气泡越多， 抗冻性越好 。 影 响混凝 土抗 冻 性 的 因素 除 了孔 结构 的含 气 量外 ，
１６ ２
甘
肃
科
技
第２ ６卷
还包括 ： 混凝土的饱和度、 水灰比、 混凝土的龄期、 集 料的孔隙率及其间的含水率等。 下面结合冻融破坏主要因素具体探讨一下混凝
下两 种情 况 。
１ １ 混 凝土凝 固前受 冻 ．
１ 混凝 土冻 融 破 坏 机 理
混凝 土是 由水 泥砂 浆 和粗 骨料 组成 的毛 细孔 多
这 时的拌 和水 尚未 参与水 化反 应 。混凝 土 的冰 冻作用 类 似于 饱 和粘 土 冻胀 的情 况 ， 即拌 和 水结 冰
孔体 。在拌 制混凝 土 时为 了得 到 必 要 的 和 易性 ， 加