混凝土抗冻耐久性

从多个方面 探究混凝土 抗冻方面的耐久性

浅谈混凝土抗冻耐久性

摘要：本文根据混凝土受冻害损伤的有关原因，并结合国内外的研究成果，通过对混凝土抗冻性能的各种影响因素的综合分析，提出了混凝土抗冻耐久性在工程中的应用。

关键字：混凝土 耐久性 抗冻 工程 应用

1.序言

混凝土的耐久性是混凝土抵抗气候变化、化学侵蚀、磨损或任何其它破坏过程的能力，当在暴露的环境中，能耐久的混凝土应保持其形态、质量和使用功能。混凝土的耐久性研究内容包括:钢筋锈蚀、化学腐蚀、冻融破坏、碱集料破坏。混凝土的抗冻性作为混凝土耐久性的一个重要内容，在北方寒冷地区工程中是急待解决的重要问题之一。[1]

我国有相当大的部分处于严寒地带，致使不少水工建筑物发生了冻融破坏现象。因此，混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和安全运行，为使这些工程继续发挥作用和效益，各部门每年都耗费巨额的维修费用。国外也不例外，美国在对其桥考察后发现，每年为桥梁锈蚀将花费83亿美元。[2]

2．混凝土受冻害损伤有关原因

2．1新拌水泥混凝土的受冻害损伤的原因

新拌混凝土的强度低、空隙率高、含水多，极易发生冻胀破坏。冻胀破坏的外观特征是材料体内出现若干的冰夹层，彼此平行而垂直于热流方向。[3]其过程为：结构物表面降温冷却时，冷流向材料体内延伸，在深处某水平位置开始冻结，一般从较粗大孔穴中水分开始，冰晶形成后从间隙吸水，发育增长，且是不可逆转的过程，水分从材料未冻水或从外部水源补给，并进行宏观规模的移动。第一层孔穴中冰冻后，在冰晶生长的过程中，材料质体受到拉应力σt，如果超过抗拉强度即破坏。[4]

2．2成熟混凝土受冻害损伤有关原因

混凝土构件中的孔径分为三个范畴，即凝胶孔、毛细孔及气泡，在某一固定负温下混凝土构件中水分只有一部分是可冻水，可冻水产生多余体积直接衡量冰冻破坏威力。

综合为两个阶段：第一阶段毛细孔中始发的冰冻，向所有方向产生的水压力，引起内应力；第二阶段较大毛细孔中水分首先生成冰晶，可从小孔中吸引未冻结水使自身增长，产生静应力。[5]

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