对混凝土防冻剂的正确理解.pdf

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1、文章编号：1009—9441(2010)12—0047—02对混凝土防冻剂的正确理解口口夏宝良(太原市建设工程质量监督站，山西太原030009)摘要：概述了西方国家对混凝土防冻剂的态度，分析了混凝土防冻剂的作用机理。就如何正确使用混凝土防冻剂的问题进行了探讨。关键词：混凝土防冻剂；外加剂；冰点；强度中图分类号：TU528，042，6文献标识码：B引言在北方冬期施工过程中，在混凝土中加入防冻剂是一种省时、省工、经济的做法。这一做法在长期的工程实践中取得了令人满意的效果。但如果施工人员不能准确地掌握混凝土防冻剂的基本知识，

2、而是想当然地认为“加了防冻剂，混凝土就不冻”，将对混凝土的冬期施工造成负面影响和不良后果。1传统防冻剂理论遇到的挑战1．1“降低冰点”的局限性混凝土防冻剂的使用始于20世纪50年代的前苏联。最初，人们在混凝土中加入工业盐以降低冰点，来防止混凝土的冻害，由此产生了混凝土防冻剂。但随着研究的深入和大量的工程实践证明，“降低冰点”这一思路具有很大的局限性。例如，前苏联最先使用的防冻剂是掺加大剂量的CaCI：+NaCI，这种旨在降低冰点的防冻剂的掺量高达水泥用量的10％一15％。混凝土加防冻剂等同于汽车加防冻液的概念，就会表l

3、所示为K：CO，水溶液的冰点。表IK：CO，水溶液的冰点I溶液浓度／％0．0400．080O．100O．140O．160O．190O．2lO0．2500．270O．2900．3200．3600．400l冰点／℃一1．3—2．8—3．7—5．7—6．4—8．2—9．6一13．O—15．1一17．4—21．5—28．5—36．51．2掺加防冻剂可能的后果掺加防冻剂后，混凝土中含有大量的盐，这些盐的离子会阻碍水与水泥的水化反应，使得水化反应速度减慢，混凝土的凝结时间被延长，而混凝土长时间不凝固在冬期低温情况下不利于混凝土的抗

4、冻。这种混凝土即使最终凝结，也会在混凝土内部形成诸多缺陷，例如结晶粗大，抗渗性能、耐久性显著降低。中，几乎没有混凝土防冻剂这一词汇。长期以来，西方国家采取冬期加热保温，在正温下养护混凝土；采用硅酸盐水泥和掺加混凝土高效减水剂的办法，使混凝土获得很高的早期强度来进行冬期施工。2防冻剂的作用机理2．1防冻剂破坏水分子中的氢键在相同的负温(一15℃)下，水结冰后晶体完整1．3西方国家对防冻剂的态度而坚硬，产生一定的体积膨胀。而掺有防冻剂的溶相当一段时间以来，西方国家工程及学术界对液在同样的温度下，只形成细碎的冰晶被周围过冷混

5、凝土防冻剂持审慎和排斥的态度，这从他们有关的液体所包裹。冰晶无色而液体呈褐色，体积无明混凝土的著作中可见一斑。在他们的混凝土论著显变化，说明掺防冻剂液体结冰与水不同。在显微夸_·⋯‘vo．V．ovl⋯·v0⋯·v0．v．ov0．V．·v0．V．0v6⋯0v0⋯0v0⋯ov0⋯0v0⋯。⋯00⋯‘v0⋯0v。⋯。v@⋯0v0⋯ovo⋯0v04结语!学?’竺警，P标。在我国的北方寒冷地区，采用EPS外墙保温系统配合其他声能措施，是实现建筑节能65％的首选方式，比较经济合理，并且沿用第2阶段所使用的保温材料，通过适当调整材料

6、厚度，完伞可以实现建筑作者简介：高林芳(1982一)，女，山西临县人，助理讲师，2006年7月毕业于中国矿业大学(北京)建筑学专业，现攻读太原理工大学建筑技术科学专业硕士学位，从事教学工作。收稿日期：2010一ll—02(编辑李瑞红)建材技术与应用12／2010·47·镜下观察到的冰晶细小而分散，冰晶不像水那样晶莹透明，而是呈海绵状的多孔疏松体，结构中有空洞和缺陷，中间包裹着液体。2．2水形成有缺陷的“冰”对混凝土这样的多孔材料，其本身就具有较多的孔隙，特别是在开始，水化程度不高时，水化物晶体骨架刚刚搭接起来，还有待于

7、进一步生长密实；而在冬季负温施工时强度增长缓慢，这一过程会延续相当长的时间。在混凝土的结构孑L隙中同时存在着冰晶和过冷液体，由于外加剂对冰晶的干扰作用使冰晶形态变异，产生的冰晶体积细小，晶体有缺陷，形不成冻胀应力或只有很小的冻胀应力，这样即使混凝土内部有部分的水结冰也不致造成破坏。那种认为在负温下保证完全不结冰的观点是不正确的。(3)引气。引气剂在混凝土中引人众多的微小气泡，这些气泡可以被用来填充水结冰膨胀引起的体积增加，从而保持混凝土体积稳定；同时引气剂使混凝土具有抵御更多次冻融循环的能力，这样在昼夜交替、温度大幅度

8、变化的情况下，能避免混凝土遭受冻融破坏。目前的主要问题是，通常加入的引气剂大多是松香热聚物类的普通引气剂，市场上缺乏新型高性能的优质引气剂，制约了防冻剂性能的进一步提高。(4)冰晶干扰素。目前对冰晶干扰素的研究正在深入，其机理已基本清楚。冰晶干扰素的应用为防冻剂向低掺量方向发展提供了可能，因而市场上出现了一批掺量在1％左右的高效防