除冰盐对混凝土路面侵蚀破坏机理与预防措施

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撒盐除雪_警惕“路域环境盐碱化”

撒盐除雪_警惕“路域环境盐碱化”

撒盐除雪,警惕“路域环境盐碱化”我们首先弄清撒盐化雪的原理:对于撒盐化雪的效果勿庸置疑,因为盐水溶液熔点一般都低于0度,如果溶液里氯化物达到20%时盐水的冰点则降低到零下十五六度,而当雪化成水与盐水融合后则盐水便不易结冰了。

因此,在道路除雪过程中,尤其是高速公路为了尽早开放交通,快速除雪防止结冰打滑的最简单办法就是撒盐化雪。

这样冰或雪可直接变成液体,便于清理或者直接流入下水设施,可大大降低清雪难度,提高除雪速度,岂不知这样做危害更大。

1、对道路两旁及中分带的绿化带来毁灭性的打击使用融雪剂后的积雪常常堆积在道路两旁的绿化带内,开春后其盐类残留物全部堆积在土壤中,植物怕盐,将会造成绿化植物大量死亡,甚至是毁灭性的。

即使重新补植,也要全部换土才行,其损失不言而喻。

对高速公路而言,中分带内绿化起到美观、防眩等作用,但是中分带内土壤相对封闭,即使除雪时有少量进入中分带,那么累计下来也会对中分带绿化造成非常严重影响,甚至大面积死亡。

有些路段不得不用防眩板代替绿篱。

2、缩短道路使用寿命及腐蚀水泥构造物对沥青混凝土路面,盐类物质与沥青会产生化学反映,将大大折减沥青材料与砂石料的握裹能力,造成沥青表面脱落,在行车荷载的作用下进而大面积路面破损。

盐类遇水以后,会发生盐涨现象,又会造成道路路基破坏,直接造成道路寿终正寝,这将给后期道路维护大大加大难度。

盐类对水泥混凝土路面、桥梁伸缩缝、防撞墙、路侧水泥构造物危害更大,道理很简单,道路的水泥混凝土路面等一般不会选用造价高昂的抗盐水泥。

到了开春以后,市民看到破损不堪的道路,就会指责这是“豆腐渣”工程,熟不知这都是为了尽快除雪而留下的后遗症,社会影响不容忽视。

3、污染环境所有的融雪剂都是以盐类为主的,现在市面上所说的环保融雪剂都是在忽悠人。

盐类物质进入地下以后,势必会对当地的地下水造成污染,试想,一个地区撒盐成千上万吨,而对于全国而言将是一个惊人的数字,我们尚且不论盐的本身经济价值,几十万吨、几百万吨的工业盐与雪水融合在一起汇入江河、渗入地下,对地表和地下水资源又将造成何等严重的污染呢?不撒盐,冰化不了,交通事故增加,市民出行不便;撒盐,破坏环境,土壤盐碱化,损害植物,影响道路、车辆、桥梁。

除冰盐——精选推荐

除冰盐——精选推荐

除冰盐大家看一下除冰盐对混凝土的影响:1 洒除冰盐对混凝土的剥蚀破坏特征从混凝土盐冻破坏试验来看,除冰盐导致混凝土表现剥落破坏的特征主要表现如下几个方面:(1)表面裂纹扩展迅速,破坏速度加快,一般情况下,耐水冻破坏100次冻融循环的普通混凝土,耐盐冻不到20次,且表面均成斑状剥落。

(2)破坏逐层发展,暴露骨料。

经过10次左右冻融循环的普通混凝土,开始从砂浆层剥落,露出骨料后逐步向内部发展,造成一层层疏松层,导致表面凸凹不平。

(3)剥蚀出现在表层,NaCl结晶聚集在混凝土底部,遇湿或受潮后NaCl溶解再度进入混凝土,干燥后又重新结晶,此产生的结晶压要远远大于混凝土中的骨料与水泥砂浆界面层的粘结力,如此反复,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。

这一点,对北方的市政工程如立交桥、道路混凝土等是极为不利的。

2 除冰盐对混凝土的破坏机理(1)提高混凝土饱水度。

众所周知,盐(NaCl或CaCl)可以降低水冰点,可将水冻结时的冰膨胀率降低到9%以下,但它却提高了混凝土饱水度,当混凝土饱水度达到或超过临界饱水度(理论上为91%)时,混凝土就受到拉应力作用,并因冻融循环增加而不断加剧,直到混凝土开裂和破坏。

同济大学杨全兵、朱蓓蓉、黄士元等学者,通过毛细管吸水试验证明。

试件中盐含量愈高,达到平衡时间愈短,饱水愈快,并得出结论。

当使用除冰盐时,由于盐吸湿性和保水性,含盐混凝土中的初始饱水度明显比不加入除冰盐的高,因此,当混凝土受冻时,混凝土中就会产生比无除冰盐中高出几倍甚至几十倍的结冰压.(2)产生高渗透压。

由于除冰盐在洒落时是不均匀的,2001-2003年哈尔滨市洒落的除冰盐为堆状、岛状,然后靠车轮碾压与带走而摊开。

这就导致在雪水中盐的浓度不均匀而产生浓度差,受冻时混凝土中将产生更高的渗透压,以及因分层结冰而产生更大的压力差,造成叠加破坏,此种破坏的拉应力将是均匀冻胀中的几十倍,而加剧混凝土剥落。

混凝土的抗盐雾侵蚀性分析与控制方法

混凝土的抗盐雾侵蚀性分析与控制方法

混凝土的抗盐雾侵蚀性分析与控制方法混凝土是广泛应用的一种建筑材料,但在特定环境下,如海岸地区或工业区域,混凝土可能面临来自盐雾的侵蚀。

盐雾的侵蚀性对混凝土结构的稳定性和寿命造成了威胁。

因此,对混凝土的抗盐雾侵蚀性进行分析,并采取相应的控制方法,具有重要的意义。

一、盐雾侵蚀对混凝土的影响分析在盐雾环境中,混凝土结构遭受着盐分的侵蚀。

盐分会渗透进入混凝土中的毛细孔隙中,引起混凝土的膨胀和收缩,从而导致混凝土的微裂纹和剥落。

这种侵蚀作用将严重影响混凝土的力学性能和耐久性。

其次,盐雾侵蚀还会加速混凝土的腐蚀过程。

当盐分渗透进混凝土中后,会与混凝土中的水合产物发生反应,形成溶解状态的盐水。

盐水中的离子会进入到混凝土的钢筋周围,导致钢筋的腐蚀加剧,加速混凝土结构的破坏。

最后,盐雾环境下的气候变化也是导致混凝土结构受损的原因之一。

盐雾蒸发后会形成氯化物,而氯化物对混凝土的腐蚀非常严重。

湿润和干燥的交替会使得氯化物深入到混凝土内部,析出结晶,进一步破坏混凝土的结构。

二、混凝土抗盐雾侵蚀的控制方法为了保护混凝土结构免受盐雾的侵蚀,采取以下控制方法是必要的。

1. 材料选择在设计混凝土结构时,应选择具有较高抗盐雾侵蚀性能的材料。

例如,采用抗氯离子渗透性好的水泥、矿物掺合料和添加剂。

这些材料能够减少盐分的渗透和混凝土内部氯离子的生成,从而提高混凝土的耐久性。

2. 密封保护在混凝土施工完成后,进行密封处理可以有效减少盐雾的侵蚀。

可以使用特殊的防水涂料或涂层来封闭混凝土表面,防止盐分的渗透。

另外,还可以采用抗盐雾侵蚀的防水剂,使其渗入混凝土内部,形成一层保护膜。

3. 结构设计在混凝土结构的设计中,应充分考虑盐雾环境对结构的影响。

例如,在建筑外墙和桥梁中,可以增加外部保护层和防护结构,降低盐分对混凝土的侵蚀。

此外,还可以通过合理的构造设计和施工工艺控制毛细孔隙、裂缝等缺陷的形成,提高混凝土的抗盐雾侵蚀性能。

4. 维护保养定期的维护保养是确保混凝土结构长期抵御盐雾侵蚀的重要手段。

除冰盐对混凝土的早期破坏机理及防治

除冰盐对混凝土的早期破坏机理及防治

王子明等:混凝土防冻剂配制新思路
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混凝土防冻剂配制新思路
王子明1 , 潘科峰2
(1. 北京工业大学材料学院, 北京 100022; 2. 北京科峰建材厂, 北京 100022)
【 摘 要】 目前国内混凝土防冻剂( 液体)生产技术很难满足无氯、低碱、环保和高性能的社会需求,迫切需
要新思路和新技术突破。改性三聚氰胺高效减水剂具有使混凝土负温下强度发展快,工作性能好,无氯、低碱,低
温下稳定性好等优点,是配制混凝土防冻剂的理想成份。改性三聚氰胺高效减水剂通过复合适量引气剂和防冻成
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 置时间的缩短 而 加 剧。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。新疆某高速公路道沿 使用蒸汽养护预制混凝土时。由于冬季使用除冰盐,不到两 年已破损严重,而紧挨着的沥青混合料路面毫无受损。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蒸 汽养护温度和较长的静置时间,并同时掺适量引气剂[8]。 2. 6 施工质量
水灰比增大时混凝土的抗盐冻性下降,且随冻融循环次 数的增多更为明显。与一般混凝土的抗冻性类似,水灰比对 混凝土抗盐冻性的不利影响主要体现在其对平均气泡间距、 可冻水含量和混凝土强度的负面影响上,但水灰比对混凝土 抗盐冻性的影响比引气剂小。
根据我国条件,配 制 高 抗 盐 冻 性 混 凝 土,建 议 水 灰 比 控 制在 0. 45 内,最好小于 0. 40。水灰比减小能提高混凝土抗 剥蚀性能同时也有利于钢筋阻锈作用和抑制混凝土的碳化。 2. 3 掺合料
图 1 CaCI 对砂浆膨胀率的影响

盐渍土地区混凝土基础的腐蚀及防护技术分析

盐渍土地区混凝土基础的腐蚀及防护技术分析

盐渍土地区混凝土基础的腐蚀及防护技术分析盐渍土地区常常会面临混凝土基础腐蚀的问题。

盐渍土的化学成分中含有较高的盐分,这种盐分会对混凝土基础造成损害。

由于盐腐蚀的化学机制与普通腐蚀机制不同,因此需要特别的防护措施。

本文将对盐渍土地区混凝土基础的腐蚀及防护技术进行分析。

一、盐腐蚀机理盐的化学成分中主要包括氯化钠、氯化钙和硫酸钠等,这些盐在水的作用下会溶解成离子,其中的氯离子和硫酸根离子会进入混凝土中,从而与水泥反应,导致混凝土破坏。

盐的腐蚀作用主要有以下几种机理:1、盐离子的离解作用:盐离子可以离解成阳离子和阴离子,阴离子中的氯离子会与混凝土中的Ca(OH)2反应生成可溶性氯化钙,从而导致钙离子的流失,降低混凝土的pH 值。

2、盐的化学反应作用:当盐浓度较高时,盐离子会进一步反应,形成新的化合物,加剧混凝土的腐蚀。

3、渗透作用:盐的离解会使混凝土中的孔隙度增加,加速水的渗透,导致混凝土的腐蚀。

二、盐腐蚀防护技术在盐渍土地区,混凝土基础的腐蚀问题非常严重,因此需要采取特殊的防护技术。

以下是一些常用的盐腐蚀防护技术:1、选择合适的混凝土品种:在盐渍土地区,需要选择抗盐渗透、耐久性较好的混凝土品种,以降低混凝土的腐蚀。

2、添加防腐剂:在混凝土中添加防腐剂可以有效防止盐的侵蚀。

防腐剂可以填充混凝土中的孔隙,防止盐的离解,避免混凝土的腐蚀。

3、表面涂层防护:采用表面涂层可以有效防止盐的侵蚀。

例如:用防水性能较好的沥青、聚氨酯、环氧树脂等材料进行涂覆,阻止盐的渗透。

4、增强混凝土密实性:采用混凝土加固技术,增强混凝土的密实性,降低水的渗透,从而达到防护的效果。

5、设立防护带:在混凝土基础周围设立防护带,增加盐的分散扩散范围,减少盐的侵蚀。

防护带可以采用混凝土搅拌桩、隔水墙、钢板桩等。

三、结论盐渍土地区混凝土基础的腐蚀是盐的离解、化学反应和渗透作用的综合作用。

针对盐腐蚀的特殊性,可以通过选择合适的混凝土品种、添加防腐剂、表面涂层防护、增强混凝土密实性、设立防护带等综合措施进行防护。

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

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

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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浅析新疆冬季水泥混凝土道路的盐侵蚀机理.

浅析新疆冬季水泥混凝土道路的盐侵蚀机理.

浅析新疆冬季水泥混凝土道路的盐侵蚀机理3 结束语另外,道路除冰盐在冰雪融化这个物理变化过程中,会间接地从水泥混凝土表面吸收大量热量,使得冰雪覆盖层下的水泥混凝土温度骤降,引起低温冲击作用,产生温度应力,加剧水泥混凝土的冻融破坏。

3.1 新疆冬季道路水泥混凝土构造物盐侵蚀现象较严重。

若水泥混凝土拌和物中,氯离子含量只要有水泥重量的0.035%,就足以使水泥混凝土中的钢筋局部钝化。

产生水泥混凝土中钢筋腐蚀的氯离子浓度临界值与pH值临界值间存在一定的关系。

3.3 盐溶液浓度差的出现,会造成水泥混凝土内部不同层面在受冰冻影响时,结冰膨胀程度的差异,从而在某层面出现应力集中的情况,造成水泥混凝土破坏。

我们认为,提高水泥混凝土抗盐腐蚀的关键是隔断盐侵蚀的途径,即有效减少水泥混凝土的外部开口空隙。

为此,应从提高水泥混凝土的密实性以及表面涂覆涂层材料方面采取措施。

调查发现,新疆地区冬季公路水泥混凝土构造物盐腐蚀现象十分普遍,轻者使各种构造物的功能受到影响,重者严重威胁到公路交通的安全。

综上所述,可以得出如下结论:2.3 自由Cl-(氯离子)的影响并非水泥混凝土中的所有氯离子都会引起钢筋的腐蚀破坏,只有自由Cl-(氯离子)才能对钢筋起到破坏作用。

在碱性或中性溶液中,钢筋一般比较容易钝化,而氯盐离子的存在则能缓解或者防止钝化的出现。

钢筋水泥混凝土硬化后,外界氯离子通过渗透作用从水泥混凝土毛细孔中进人。

透过水泥混凝土保护层渗透进入的氯离子尽管一般不改变钢筋周围的碱性环境,但它被吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,与钝化膜氧化铁中的铁离子结合,生成为易溶的二价铁与氯化物的复合物(绿锈)。

绿锈可向钝化膜外渗出,遇到含氧较多的介质时,又分解为铁的氢氧化物(褐锈),再放出氯离子,而重新放出的氯离子又从钢筋阳极区带出更多的二价铁离子。

所以氯盐对钢筋去钝化起到促进催化作用,但并不改变锈蚀产物的组成。

失去钝化膜的保护作用,钢筋极易发生腐蚀。

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

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。

混凝土盐冻破坏机理分析

混凝土盐冻破坏机理分析

第46卷第5期6|J送坊Vol.46,No.5 2020年5月Sichuan Building Mafericds May,2020混凝土盐冻破坏机理分析轩倩茹(新疆农业大学交通与物流工程学院,新疆乌鲁木齐830052)摘要:混凝土受盐冻侵蚀主要有两种:一种是氯盐侵蚀冻融结合,另外一种是硫酸盐侵蚀冻融结合。

氯盐侵蚀混凝土中钢筋材料,随着冻融循环混凝土内部出现裂缝产生冻融破坏。

硫酸盐侵蚀加速了混凝土中微裂纹的形成,从而导致冻融破坏。

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有效措施。

关键词:混凝土;盐冻;机理;防治措施中图分类号:U445.75文献标志码:A文章编号:1672-4011(2020)05-0003-02DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2020.05.0020前言混凝土已被广泛利用在公路、桥梁、房建、厂房和海港码头等工程中,并且具有稳定的材料供应,成本效益高等,但是与此同时,混凝土耐久性问题也一直存在。

国内外许多专家学者在混凝土抗冻性方面做了许多研究,也产生很多优秀的理论和经验,但是我国由于地理气候的不同,不同地区温差大,对混凝土的研究侧重点也不同,对于一些寒冷地区,混凝土耐久性多是研究其冻融性,却忽略了混凝土的抗盐冻性。

我国的西北地区盐渍土分布较广,盐湖较多,在这些地区,大量的混凝土结构变质,使用寿命大大缩短,其主要原因是硫酸盐攻击和冻融损伤。

因此,研究混凝土的盐冻损伤机理有助于西北地区基础设施的快速发展。

1盐冻产生原因及危害1)对于西北严寒地区来说,盐渍土的分布范围较广,混凝土长期暴露于恶劣环境条件下,受到盐冻侵害的影响也较大。

盐渍土壤是一种含有一定数量可溶性盐的土壤,例如石膏、芒硝和岩盐(硫酸盐或氯化物)。

由于存在可溶性盐,盐渍土壤对混凝土具有侵蚀作用。

盐渍土壤中的氯离子可以渗透到钢筋混凝土结构中,当氯离子含量达到临界水平,会损坏钢筋表面上的氧化物薄膜,最终导致钢筋腐蚀。

低危害除冰盐对水泥混凝土盐冻破坏的影响及其机理

低危害除冰盐对水泥混凝土盐冻破坏的影响及其机理
第23卷第2期 2020年4月
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

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。

防止路面结冰撒盐的原理

防止路面结冰撒盐的原理

防止路面结冰撒盐的原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:防止路面结冰撒盐的原理冬季是结冰现象比较严重的季节,道路结冰给行车和行人带来了极大的安全隐患。

为了保障公共交通的顺畅和人们的出行安全,一种常见的方法就是在路面上撒盐。

那么,为什么撒盐可以防止路面结冰呢?这是因为盐对冰的溶解作用。

盐水的溶液对冰的结晶有一定的干扰作用。

通常情况下,如果地面上有很多水分,这些水分会在低温下结冰,形成一层冰层。

而当盐水进入这些水分中,它会和水分中的冰结晶形成水合物,改变了冰的晶格排列方式,使得结晶过程变得困难。

这样,盐水会对冰的结晶起到抑制作用,从而防止了路面结冰。

当盐水和冰接触时,盐水会吸收周围的热量,使得温度上升,冰体变软,易于消除。

这就是为什么在结冰的路面上撒盐后,冰体会逐渐融化的原因。

盐对冰的溶解作用、结晶干扰以及吸热融化等多种机制共同作用,使得在冬季使用盐撒在道路上可以防止路面结冰,提高行车和行人的安全。

盐对环境的影响也需要我们重视,因此在使用盐融雪剂时应当控制用量,避免对环境和水资源造成污染。

我们也可以探索其他新型的防冰材料,以减少盐对环境的影响。

在冬季寒冷的天气中,阻止路面结冰是一项重要的工作,也是保障公共安全和便利的基础。

通过了解盐对路面结冰的原理,我们可以更好地利用这一方法来应对冰雪天气,确保道路通畅,行车安全。

希望大家在冬季出行时能够注意路况,保护安全,避免发生意外。

第二篇示例:路面结冰是冬季交通安全的一大隐患,给驾驶员造成极大的困扰。

为了减少交通事故的发生,各地公路部门采取了撒盐的措施来防止路面结冰。

那么,撒盐是如何起到防冰作用的呢?其原理又是什么呢?接下来我们就一起来探讨一下。

要了解撒盐防止路面结冰的原理,我们需要了解一下水的结冰过程。

在冬季寒冷的气候下,地面上的水分会凝结成冰。

尤其是在雨雪过后,地面湿滑,易于结冰。

而正是因为结冰造成的路面湿滑,才容易导致车辆失控、打滑、相撞等交通事故的发生。

去冰盐破坏混凝土结构的机理及预防措施

去冰盐破坏混凝土结构的机理及预防措施
A b t a t T he m e ha i m h e t u tv fe t i i s l On c nc e e s r c ur s i x sr c : c n s of t e d s r c i e e f c s ofdecng a t o r t t u t e s e p or d c e ia l a ph ia l l e h m c ly nd ysc ly. T h s gg s e a ie oso pr v ntv m e s e i l e: t e u e t d nt— r i n e e ie a ur s ncud O
化. 目前 , 常 用 的 去 冰 盐 有 氯 化 钠 ( a I 和 氯 化 最 N C)
钙 ( a I . 0年 代末 . C C: 7 ) 北京市 就在 立 交桥 上 尝试 使 用 去冰盐 . 8 到 0年 代 开始 大量 采 用 . 0年 代 . 我 9 在
维普资讯
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徐 3 1建 筑 职 业 技 术 学 院 学 报
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盐渍土地区混凝土基础的腐蚀及防护技术分析

盐渍土地区混凝土基础的腐蚀及防护技术分析

盐渍土地区混凝土基础的腐蚀及防护技术分析盐渍土地区是指土壤中富含盐分的地区,这种地区的混凝土基础容易受到盐分腐蚀的影响,从而降低混凝土基础的使用寿命和承载能力。

在盐渍土地区进行混凝土基础的设计和施工时,需要特别注意盐分腐蚀的问题,并采取相应的防护措施,以确保混凝土基础的长期稳定性和安全性。

一、盐渍土地区混凝土基础的腐蚀机理在盐渍土地区,土壤中的盐分会渗透到混凝土基础内部,与混凝土中的水和气体发生化学反应,从而引起混凝土的腐蚀。

盐分的渗入会引起混凝土的毛细孔结构发生变化,使得混凝土的孔隙率增大,强度降低,从而影响混凝土的使用寿命和承载能力。

盐分还会与混凝土中的金属骨料发生化学反应,导致金属骨料锈蚀,进一步加剧混凝土的腐蚀。

在盐渍土地区,混凝土基础受到的盐分腐蚀主要表现为以下几个特点:1. 表面腐蚀:盐水渗入混凝土基础表面,使得混凝土表面出现脱皮、龟裂等现象,严重影响混凝土的美观和使用寿命。

2. 内部腐蚀:盐分渗入混凝土基础内部,引起混凝土的毛细孔结构发生变化和金属骨料锈蚀,使得混凝土的强度和承载能力降低。

针对盐渍土地区混凝土基础的腐蚀特点,可以采取以下技术手段进行防护:1. 优化混凝土配合比:通过合理选用水泥、砂、骨料的配合比,控制混凝土的孔隙率和渗透性,以提高混凝土的抗盐分腐蚀能力。

2. 表面防护:在混凝土基础表面采用防腐涂料、防水涂料等防护措施,形成一层防护膜,有效阻隔盐分的渗透,减少表面腐蚀的发生。

3. 添加防腐剂:在混凝土中加入防腐剂等添加剂,形成一层保护膜,提高混凝土的抗盐分腐蚀能力,延长混凝土的使用寿命。

4. 选用耐腐蚀材料:在盐渍土地区进行混凝土基础的设计和施工时,应选用耐盐分腐蚀的材料,如添加碳化硅的混凝土、耐盐分腐蚀的金属骨料等,以提高混凝土基础的抗盐分腐蚀能力。

5. 加强施工管理:在混凝土基础的施工过程中,加强管理和监督,确保施工质量和防护措施的有效实施,减少盐分腐蚀。

盐渍土地区混凝土基础的腐蚀及防护技术是一项复杂的工程技术,需要综合考虑材料选择、设计施工和管理维护等方面的因素。

混凝土盐冻破坏的原因

混凝土盐冻破坏的原因

混凝土盐冻破坏的原因一、引言混凝土作为现代工程结构的主要建筑材料,其耐久性对工程的安全性和使用寿命具有重要影响。

然而,在实际使用过程中,混凝土常常受到各种因素的侵蚀,其中盐冻破坏是较为常见的一种。

盐冻破坏是指混凝土在受到盐类侵蚀和反复冻融的作用下,发生性能降低甚至破坏的现象。

本文将对混凝土盐冻破坏的机理、影响因素进行深入探讨,以期为提高混凝土耐久性提供理论支持。

二、混凝土盐冻破坏的机理盐冻破坏的机理主要涉及两个方面:盐类侵蚀和冻融循环。

1.盐类侵蚀盐类物质(如NaCl、CaCl2等)能够通过混凝土的孔隙或外界环境渗入混凝土内部。

这些盐类物质与混凝土中的水化产物发生化学反应,生成相应的盐结晶体。

这些结晶体往往会膨胀,产生内部应力,导致混凝土结构破坏。

此外,盐类侵蚀还会降低混凝土的pH值,加速钢筋的腐蚀。

2.冻融循环当混凝土处于反复冻融的环境中,其内部的孔隙水会在温度变化下产生结晶和溶解。

当孔隙水结冰时,体积膨胀,产生膨胀压力;当孔隙水融化时,体积缩小,产生渗透压力。

这两种压力的反复作用会使得混凝土内部产生微裂缝,降低其承载能力和耐久性。

三、影响混凝土盐冻破坏的因素影响混凝土盐冻破坏的因素主要包括内部因素和外部因素。

1.内部因素内部因素主要包括混凝土的原材料、配合比、微观结构和制备工艺等。

①原材料与配合比原材料的选取对混凝土的抗盐冻性能至关重要。

例如,骨料的质量、水泥的品种和等级、外加剂的类型和用量等都会影响混凝土的性能。

配合比的设计需要权衡强度、耐久性和工作性等要求,合理调整水灰比、砂率等参数,以获得最佳的抗盐冻性能。

②微观结构与制备工艺混凝土的微观结构对其抗盐冻性能具有重要影响。

合理选择制备工艺,控制混凝土内部的孔隙率、孔径分布和界面状态,能够有效提高其抗盐冻性能。

例如,采用高效减水剂、优化搅拌工艺、加强振捣等措施,可以降低混凝土内部的孔隙率,提高其密实度,从而提高其抗盐冻性能。

2.外部因素外部因素主要包括环境条件、使用条件和防护措施等。

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

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。

33混凝土抗盐冻性2013.4.28解读

33混凝土抗盐冻性2013.4.28解读

5.测试方法与评定方法

冻融耐久性指数DF>0.8 单面侵入3.5%NaCl溶液进行冻融,以表面剥蚀量小于 1kg/m3时最多冻融循环次数表示。


提高措施: 材料设计
(1)合理选择集料。选择吸水率低的,粒径小的。 (2)尽量选用硅酸盐或普通水泥。如掺混合材,要增加含 气量或引气剂量。 (3)不掺矿渣、粉煤灰掺合料,但提倡掺硅灰
(4)关键控制含气量和水灰比(水胶比)


含气量在6%以上,气泡间距0.15mm。 施工质量控制 搅拌均匀、振捣密实、充分养护 强调:在考虑除冰盐问题时,必须同时采取防止钢筋锈蚀 的措施,如提高密实度、提高混凝土强度等级、加大保护 层厚度等。
属于膨胀性产物,要产生膨胀。由于复盐主要集 中在混凝土表层,因而表层混凝土要膨胀。由于 混凝土内部要收缩,在这种外胀内缩作量的Ca(OH)2, 破坏了C-S-H凝胶和Ca(OH)2之间的平衡, 从而导致C-S-H凝胶的分解,这也将促进表 面溃散,破坏混凝土结构。


(4 %) 时遭受严重的冰剥蚀。

(5)当混凝土中的水结冰之后,孔溶液盐浓度增大,与 环境形成盐浓度差而产生一个渗透压。水由环境向混 凝土的渗透,使混凝土内产生的渗透压增大,饱水度 提高,结冰压力增加,加剧了混凝土的受冻破坏,这 是冻融环境下除冰盐对混凝土物理剥蚀破坏的主要机 理。
(6)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。

2.2除冰盐对混凝土的化学剥蚀破坏机理 (1)CaC12组份与NaCl比较具有强烈的化学侵蚀作用。

冬季混凝土防盐腐蚀技术

冬季混凝土防盐腐蚀技术
一、混凝土盐腐蚀的原理 在冰盐环境中,在混凝土毛细管的作用下,盐水被吸入混 凝土体中,暴露在大气中的混凝土,水分蒸发,溶解在水中的矿 物质,经浓缩而析出,从而残留在混凝土的表面和内部,呈现出 白迹、白霜,使混凝土遭受盐结晶的膨胀压力,促使混凝土从表 层开始破坏,使混凝土强度降低,最后导致完全破坏。 二、混凝土的材料要求 ( 一) 混凝土的要求。混凝土最低强度等级为 C50,混凝 土最大水胶比为 0. 36,混凝土胶凝材料( 水泥和矿物掺合料) 最小用量为 360kg / m3 ,最大用量不宜大于 450k g / m3 ; 混凝土 的抗冻性( 抗冻耐久性指数 DF) 不低于 80% 。混凝土不宜单 独采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料配置混 凝土,应掺加适量矿物掺合料,并宜加入少量的硅灰,混凝土 中粉煤灰掺量不宜大于 20% ,粉煤灰的含碳量宜不大于 2% , 且单方 混 凝 土 胶 凝 材 料 中 的 硅 酸 盐 水 泥 用 量 不 宜 小 于 240kg。混凝土必须掺用引气剂,引起混凝土的适宜含气量可 参考表 1( 在施工前表中的要求,对拟用混凝土做抗冻性( 快 冻性) 与含气量的对比试验。混凝土的抗冻性应符合下文 “水泥选择”中要求) : 混凝土适宜含气量( % ) ( 允许误差 ± 1)
表 1 混凝土的适宜含气量
境环冻盐
冻融环境
10 15 25
集料最大粒径 含气量( % )
7. 0 6. 5 6. 0
用于氯盐腐蚀环境中的钢筋混凝土构件,其混凝土 28d 龄期的氯离子扩散系数 DRCM( 10 ~ 12m2 / s) 值宜小于 6。
( 二) 混凝土原材料选择。 1. 水泥选择。宜采用硅酸盐水泥或低热水泥,否则应详 细了解或检测水泥生产中加入的矿物混合料的品种、掺量和冬来自混凝土防盐腐蚀技术□李玉清
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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。


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。

但混凝
土构造物在这样的环境下,极易受到盐
溶液的侵入。

氯盐侵入混凝土内部有毛细管渗
透、扩散和电化学迁移等多种方式,通
常氯离子渗透是这几种方式的组合,但
扩散占主要地位。

扩散方式主要通过孔
隙内已存在的盐溶液的离子浓度差进
行,该浓度差提供驱动力,使得氯盐可
以由高浓度区向低浓度区进行迁移。

氯离子侵入混凝土的过程一般用
Fick第二扩散定律来描述,见下面公式。

式中:
c —离子或气体的浓度(%);
x —为扩散方向的距离;
t —扩散时间;
D —第二定律中的扩散系数(与
混凝土的孔结构相关)。

由以上公式得出,氯离子在混凝
土中渗透性的程度,除了与结构物截面
尺寸、表面状况等设计和施工因素有关
外,材料本身的抗渗性是最重要的影响
因素,主要与混凝土的孔结构、密实度
有密切关系。

另外,氯离子在混凝土构
造物内部传输过程中,部分氯离子会与
混凝土胶凝材料的水化产物相结合,推
迟了氯离子的迁移进度,在一定程度上
可以延缓其对混凝土中配筋的破坏。


这种结合是非稳态的,在混凝土周围环
境温度上升时,被结合的氯离子仍有可
能释放成自由氯离子,而北方寒冷地区
昼夜温差较大,所以更需要降低氯离子
在混凝土中的渗入程度。

有除冰盐条件下冻融破坏过程
分析
根据混凝土除冰盐剥蚀破坏特征
的分析,北方高寒地区冬季较为常见的
混凝土破坏方式是低温状态下的冻融破
坏,但是由于除冰盐的使用以及北方地
区较大的昼夜温差,使之逐渐转变成盐
溶液条件下的冻融耦合破坏。

混凝土构造物盐冻过程及机理非
常复杂。

与单纯的冻融破坏方式不同,
由于除冰盐的存在,使混凝土内产生的
除冰盐对混凝土路面侵蚀破坏机理与预防措施文/谷志勇
TRANSPOWORLD 2012No.17(Sep)
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渗透压增大,饱水度提高,结冰压力增大,加剧了混凝土的受冻融破坏,这是破坏的主要机理。

同时,混凝土微孔隙中的水,在正负温度交替作用下,形成冰胀压力和渗透压力联合作用的疲劳应力,在这种疲劳应力作用下的混凝土产生了由表及里的剥蚀破坏。

由前述分析可知,盐溶液浓度差的出现,会造成混凝土内部不同层面在受冰冻影响时结冰膨胀程度的差异,从而在某层面出现应力集中的情况,造成混凝土破坏。

浓度差使得盐溶液在混凝土中较水溶液更易发生连续的迁移,这种迁移会造成混凝土内部饱水程度的增加,同时势必会带来较大的渗透压力,加剧混凝土的破坏。

有研究结论提出,与水中冻融时的重量损失相比,氯化钠溶液中冻融时的重量损失会增加50%左右。

盐溶液在过饱和时还会出现结晶膨胀现象,在混凝土处于干湿交替循环的情况下,产生结晶膨胀破坏。

另外,道路除冰盐在冰雪融化这个物理变化过程中,会间接地从混凝土表面吸收大量热量,使得冰雪覆盖层下的混凝土温度骤降,引起低温冲击作用,产生温度应力,加剧混凝土的冻融破坏。

常见的构造物盐冻剥蚀破坏发生于混凝土表面,由表及里,逐渐剥落。

需要引起注意的是,在盐冻环境下,混凝土出现裂缝是很危险的,由于裂缝的存在,使盐溶液在混凝土内部的迁移程度不断加速和加剧。

随着冻融温差的反复影响,造成混凝土的破坏程度将扩大数倍。

抗除冰盐剥蚀的技术措施
引气剂
引气剂的使用可从根本上改善新拌混凝上和硬化混凝土的性能。

即可提
高混凝土的塑性和工作度,减少混凝土
的离析和泌水;通过提高混凝土的均匀
性和微观孔隙结构,改善了混凝七的耐
九性。

但是,掺人引气剂将会引起混凝
土强度的降低。

工程实践表明:引气剂
在混凝土中应用所带来的好处,特别是
改善混凝土抗冻性方面的好处已被广泛
接受,虽然掺人引气剂会降低一些强
度,但混凝土的耐久性却大大提高,具
有长远的经济效益。

引气剂在混凝土中有如下几个
作用:(1)在拌和物中大量形成空气微
珠,提高拌和物的流动性,起到减水剂
的作用,使孔径细化;(2)在混凝土中
形成大量细小的封闭气泡,隔断连通
孔,大大降低混凝土的渗透系数及离子
在混凝土中的扩散系数;(3)在混凝土
中形成均匀封闭的气泡,当混凝土固冰
冻或化学反应产生膨胀性内应力时.这
些气泡可一定程度被压缩,使内应力得
到松驰。

水灰比
尽管掺引气剂是改善混凝土抗盐
冻性的最主要的技术措施,但引气剂的
使用并不能降低对水灰比的控制,在同
样条件下,混凝土的抗盐冻性随着水灰
比的增加而降低,但水灰比对混凝土抗
盐冻性的影响远比引气剂小。

掺合料
当掺人石灰石、粉煤灰或矿渣
时,混凝土的抗盐冻性能降低,但掺适
量硅灰可改善该性能。

建议在混凝土路
桥建设时尽可能使用普通硅酸盐水泥,
最好为纯硅酸盐水泥,切不可使用掺有
大量石灰石的水泥。

蒸汽养护预制混凝土
在路桥施工时,为了加快施工速
度,常使用预制混凝土构件,如桥板和
路面边块等。

在生产预制构件时,为了
加快生产效率和模具周转速度,常采用
蒸汽养护工艺。

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,以及预养静置时间的缩短而加剧。

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。

如果因
条件限制要使用时,建议在生产中尽可
能采用低的蒸汽养护温度和长时间的静
置时间,同时掺适量引气剂。

选用矿物掺台料和骨料
掺人活性混合料,利用活性混合
料的二次水化反应-可以提高混凝土的
密实性。

同时选用优质骨料,以减少骨
料的冻融破坏。

研究表明,骨料也是影
响混凝土抗盐冻性能的—个重要因素,
若骨料在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。

施工条件
即使在混凝土材料设计时,采用
了上述技术措施。

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引起含气量损
失等)等都将导致混凝土表面的抗盐冻
性能降低。

结语
北方寒冷地区水泥混凝土路面发
生早期破坏的主要原因是路面的冻融破
坏,而盐冻破坏更严重、更快捷。

提高北方寒冷地区混凝土路面耐
久性的有效而又经济的技术措施是做好
引气混凝土路面,即在混凝中加入引气
剂。

作者单位:邯郸市交通局公路项目办公室
2012年第17期129
(9月上)《交通世界》。

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