水工混凝土抗冻性浅析

矿渣水泥、 火山灰水泥及粉煤灰水泥好 ， 在硅酸盐 水泥或普通硅酸盐水泥中掺八适量的粉煤灰或其 他掺和料 ， 抗冻性能明皿降低。掺入适量的引气剂 可改善混凝土的抗旅 眭，但粉煤灰或其他掺和料 对引气剂产生吸附作用 ， 所以， 引气剂的掺量比普 通混 凝土 的多 。 ３． ．２引气 剂 ： ３ 目前 国 内引气 剂 品种繁 多 ， 应选 用经过鉴定确认为合格的引气剂， 同时， 在使用前 还应交实验室进行检验 。有些引气剂对某种水泥 适应性好 ， 能发挥引气剂的作用， 对某种水泥适应 忤差 ， 掺入后非但不能发挥应有的作用 ， 甚至会产 生不 良影响。还有些引气剂虽然能使混凝土中产 生足够的含气量 ， 气泡直径太大， 但 不能很好地起 到切断毛细通道的作用 ，甚至会加剧混凝土冻融 破 坏的 过程 。 ３ ３骨 料 ：骨 料在 混凝 土 中约 占混凝 土霞 量 ． ３ 的 ８％左右， Ｏ 骨料质量好坏对混凝土抗压强度 、 抗 冻强度等有直接影响。因此，选用的骨料必须合 格， 并符合《 水工混凝土规范》 规定的各项技术指 标。 尤其要控制骨料的含水率和含泥量 ， 否则对混 凝土的抗冻性及为不利。 如果骨料的含水率过大， 骨料吸水饱和后， 多余水分在混凝土冻结时 ， 体积 膨 胀 ， 成混凝 土 的破坏 。 造 ３ ４提 高 混凝 土 施工 质 量 是保 证 混 凝 土抗 冻 性 的关键 ：已建好的水利］程存在由于施工质量 差， 导致Ｔ程过早地发生冻融破坏 ， 因此 ， 对新建 混凝土Ｔ程 的施工 ， 应严格执行《 水工混凝土施 规范》 。从混凝土配料 、 拌和 、 浇筑 、 振捣和养护等 各个施工工序严把技术关， 发现问题及时处理 ， 做
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土冻胀时所产生的膨胀力 ， 起到卸压作用 ， 从而提 高混凝土的抗冻性。 表 １是相同水灰比、 ， 相同坍 落度在是否掺人引气剂的条件下 ，混凝土的抗冻 实验 。实验结果表明， 当采坩 陧冻法， 掺入引气剂 的 混 凝 土 ，经 过 ２ ０次 冻 融 循环 后 ，强 度 损 失 ０ ４ ％；未掺引气剂的混凝土经 １０次冻融循环后 ． ９ ０ 强度 损失 达 ３ ％。 ７ 题。 从表 １ 可以看出，并非引气剂加入的越多越 ２混凝土冻融破坏成因分析 混凝土达到一定强度后，长期处于水下或ｆ 好 ，而应综合考虑各种因素，加入引气剂 的混凝 燥环境中， 是不会发生冻融破坏的。只彳 混凝土 土， 丁 其强度随含气量的增加而降低。 一般含气量每 ％， ％￣％， 在潮湿环境叶ｌ ， 经过多次冻融循环 ， 才逐步发生破 增加 ｌ 强度降低 ４ ５ 当含气量超过某一定 强度降低更 陕。 这是因为气泡的存在减少了 坏， 并且随着冻融次数的增加 ， 破坏程度越来越严 范围 ， 因而， 存混凝土 重。在新疆地区， 冰冻期长达 ４ 个月 ， 每年冻融 混凝土 中水泥石的有效受力面积 ， 次数 多 达 ５ 以 上 ， 频 繁 的冻 融 循 环 ， 不 施工中一定要严格控制引气剂的掺量。含气量太 Ｏ次 如此 如 少， 不能发挥引气剂的作用 ， 含气量太多， 又会降 采取防治措施 ， 混凝土工程是难以承受的。 混凝土冻融破坏的原因十分复杂， 长期以来 ， 低 混凝 土的强 度 。 掺人引气剂后 ，可以咀显地改善混凝土的和 人们一 致认为冻融破坏是 由于混凝土毛细管内存 一 便于施工 ， 同时， 由于引气剂具有一定的减 在可冻水， 冻结后， 水变成冰， 体积膨胀 ， 产生冻胀 易性 ， 在保证坍落度不变的情况下， 可减少混凝 应力 ， 胀应 力超 过混 凝 土抵 抗力 时 ， 当冻 混凝 土 即 水作用 ， 因 发生破坏。加气混凝土的抗冻性能好 ， 是因为混凝 土 的用 水 量 ，相 应 地减 少 了混 凝 土 中可 冻 水 ， 土内的微小气泡能起到松弛应力的作用，即气泡 此 ，加人引气剂的混凝土 比普通混凝土抗冻性能
首先混凝土建筑物表层发生剥落 ，并逐渐向深层 发展 ， 直至混凝土产生酥松剥落 ， 失去强度 ， 最后 导致工程局部或整体破坏。 实践证明， 发生冻融破坏的工程， 大都位于水 位变化 区，如挡水建筑物的迎水面及混凝土渠道 的内边坡等。当工程某一部位发生破坏， 首先破坏 了工程的整体眭， 消弱了结构的受办胜能 ， 降低了 工程效益， 导致工程报废。因此， 水工建筑物混凝 土 冻融 破坏 的 防治 ，是一 个值 得重 视和 研究 的课
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水工混凝 土抗 冻性浅 析
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（ 新疆尉犁县农二 师塔里木垦 区水管处， 新疆 尉犁 ８ １０ ） ５ ５ ５
摘 要： 寒冷地 区的混凝土工程 因冻害而发生破 坏有两种情况 ， 混凝土建筑物本 身因多次冻融循环后 ， 一是 建筑物发 生破坏 ； 另一种是 由于建
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本加大 ， 同时， 因水泥用量过多 ， 混凝土容易产生 裂纹 ， 对工程的安全是不利的。实验证明， 靠增加 水泥用量提高混凝土强度来达到提高抗冻能力是 不町取的， 混凝土强度对抗冻性并无较大的影响， 强度高的混凝土其抗冻性未必就高 ， 强度低的混 到 防患 于未 然 。 凝 土抗 冻 性未 必就 差 ，关 键 往于 混凝 土 内是 否含 施 工质 量对 混凝土 ＿ 的抗 冻 性有着 举 足轻 丁程 有合适的含气量。 重的作用，有了合格的原材料 ，要控制好施工质 在水利工程中， 有抗冻性要求的混凝土工程 ， 量。 例如， 混凝土浇筑后， 按规范要求加强养护， 可 其水灰比不宜过大。 水灰比过大， 单位混凝土用水 减少 混 凝土 表 面裂纹 ，进 而提 高 混凝土 强度 和抗 量加大 ， 混凝土中多余游离水在混凝土硬化过程 冻性 。 对已遭受剥蚀破坏的混凝土及时进行维修 ， 中逐步蒸发 ，在混凝土内部易形成相互连通的毛 细通道 ， 昆 使 凝土的密实度减小 ， 陛、 渗透 细水性 避免破坏的继续延伸和加剧，确保混凝土建筑物 增强 ， 导致混凝土发生冻胀破坏。《 水工混凝土施 的稳定。 结语 工规范》 据混凝土工程的部位及所处的环境不同 ， 规定了不同的水灰比。在寒冷地区， 上下游水位变 农 田水 利工 程 本 身 存在 自然 老 化 的现 象 ， 冻 化区的水灰 比不大于 ０ ，温和地区不大于 Ｏ ５ 胀破坏又加剧了其老化的过程。 ． ５ ． ５ 在寒冷地区， 新建 混凝土建筑物要维持其寿命，保证工程的安全运 等一 ３ ． ３选用 合 格的 原材 料 ： 组成 混凝 土 的原 材料 行， 在保质保量的基础上 ， 首先必须考虑冻融破坏 对工程的影响， 积极采取有效措施及早进行防治， 本身 ， 对混凝土的抗冻性能有着直接影响。 ３ ．水泥 ：水泥品种对混凝土抗冻性有一定 使混凝土建筑物在经济建设中，充分发挥应有的 ．１ ３ 影响 ，硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥抗冻性能较 作 用 。
气混凝土的冻结问题实质上不是一个 物理学 问 题， 而应该是一个胶化问题……可用一个新的“ 滞 点反馈” 原理来解释等等。 目前专家们对混凝土的冻融破坏原理仍在研 究探索， 但有一点认识是一致的， 肯定了混凝 土 都 冻融破坏与孔隙内水分的作用有关。因此 ， 减少混 凝土内部可冻水的存在对提高 凝土的抗球ｆ是 昆 生
强。 卸压 的物 卵作 『 ， 强 了混凝 土的抗 冻能 力 。 Ｈ增 ３ ． ２合理选择水灰比： 当水泥品种 、 标号和骨 上述理论 ， 国内外不少专家提出了新的见解 ， 混凝土强度与水灰比呈线型关系， 灰水 认为加气混凝土内部在仔何负温下 ，总含有一定 料一定时， 混凝土强度提高 ， 但水泥用量随之增多 ， 成 数量的未冻水 ， 含水介质的冻结与束缚水有关 ， 加 比小 ，
筑物基础冻胀， 导致 混 凝 土 建 筑 物 发 生破 坏 。现 仅 对 冻 融破 坏 的成 因及 其 防 治 措 施 进行 分析 。
关键词 ： 混凝土工程 ； 抗冻性 ； 成因分析
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表 １掺 与不掺 引气剂混凝土抗冻性 实验表
混凝土 工程 发生破 坏 的形式 有 很多 种 ，就冻 融破坏而言， 一般都是经过 由表及里而产生破坏 。
ｔ分有 效 的。
３提 高混凝 土抗 密 眭的措施
通过对混凝土冻融破坏原因的分析，提高混 凝土抗冻性能 的关键在于选择合理的配合 比、 合 格 的原材 料和 引气剂 。 ３ 选用合格的引气剂（ ， １ 或减水剂 ）长期实践 ： 证明，提高混凝土抗冻性重要而又有效的措施之 是在混凝土 中掺八一定量的引气剂或减水剂 ， 保证混凝土内有足够的含气量。引气剂是一种有 憎水作用的表面活性物质，可以明显的降低混凝 土拌合水的表面张力和表面能，使混凝土内部产 生大量均匀稳定 、 互不相通的微小气泡 ， 这些气泡 切断了混凝土中的毛细通道 ，阻ｘ￣－ ｈｔ 界水份的侵 入， 减少 ＿混凝土中的可冻水 ； 『 另外 ， 能缓解混凝