混凝土冻融损伤与防治.pdf

《混凝土冻融损伤与防治.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年第31卷第1期混凝土冻融损伤与防治袁瑞军，朱迪(内蒙古自治区赤峰市公路管理处，赤峰024000)摘要：根据近年发表的国内外相关文献，综述了国内外学者对于混凝土抗冻性问题展开的研究活动，对混凝土冻融破坏的形式、机理进行了分析和归纳。对提高混凝土抗冻性的方法和措施进行了总结。关键词：混凝土；抗冻性；机理；改善方法FrostDamageandPreventionofConcreteYUANRui-jun，ZHUDi(ChifengHighwayAdministrationofInnerMongolia，Chifeng024000，

2、China)Abstract：Basedonrelevantreferencespublishedinrecentlyyearswhichwerecarriedout80manyresearchactivitiesonthefrostresistanceofconcrete，thisarticleanalyzedandsummarizedthemechanismofthefrostresistanceofconcreteandpropoundedsomemethodsandmeasurestoimprovethefrostresist

3、anceofconcrete．Keywords：ooncrete；fretresistance；mechanism；improvementmeasllresMehta教授在1991年召开的第二届国际混凝土耐久性会议上的主旨报告“混凝土耐久性一50年进展”中指出：“当今世界混凝土破坏原因，按重要性递减顺序排列是：钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用。”冻害是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。在社会的建设过程中，我国兴建了大量的混凝土结构。随着结构的运行使用，其自身受到了一定程度的破坏，其中冻融破坏占很大的比例，这不仅影响了正常的生产和工作，甚

4、至危及到结构的安全运行。这就对混凝土的抗冻性能提出了新的要求，尤其是处于严寒环境中的混凝土。1混凝土冻融破坏机理混凝土冻融破坏的评价方法。是建立在对混凝土冻融循环过程和受冻融破坏机理的不同理解之上。目前混凝土冻融破坏机理主要有2种学说：1．1PowerS静水压理论学说⋯Powers提出的静水压理论学说主要由以下几个要点组成：1)温度降低时，降温从混凝土表面开始，冻结首先在混凝土外表面上形成，并将混凝土封闭。2)由于表层水结冰将混凝土表面封闭，水结冰体积膨胀，将未冻结的水分通过毛细孔道压入饱和度较小的内部。3)随着温度继续降低，冰体积不

5、断增大，继续压迫未冻水，混凝土内部没有足够的空间来容纳未冻水分或水分得不到转移，于是在毛细孔内产生逐渐升高的压力，使水泥石内部产生拉应力。4)水压产生的拉应力达到一定程度(混凝土抗拉强度极限)时，会使混凝土逐渐受到破坏。1．2Powers和Helmuth渗透压理论旧J在提出了静水压力学说后，Powers在试验中发现，水泥石中的水在冻结时是向着冷源移动的，于是他和同事Helmuth又提出了新的混凝土冻融破坏理论——渗透压理论。该理论认为：在负温条件下，大孔及毛细孑L溶液中的水先部分冻结成冰，由于溶液中的水被冻结出来。使得溶液的浓度变大，

6、从而在毛细孔与凝胶孔内溶液之间存在着浓度差，这引起了离子从凝胶孔向毛细孔的扩散，形成了渗透压，从而对混凝土结构产生应力作用。332010年第31卷第1期2混凝土的冻融破坏形式·普通混凝土冻融破坏有2种基本形式，冻胀开裂和冻融剥蚀。冻胀开裂的特征是混凝土产生裂缝，裂缝在表面连接的同时向内部扩展延伸。混凝土构件是非匀质密实构件，其内部存在各种空隙，当吸水饱和状态的混凝土温度低于0℃时，内部水分冻结，水冻结成冰后体积膨胀9％，使混凝土因膨胀而产生拉应力，导致裂缝出现。温度低于O℃和混凝土吸水饱和，是发生冻胀破坏的必要条件。冻融剥蚀为混凝土表

7、面由于反复受冻而出现的混凝土表层酥松剥落，往往带有盐冻剥蚀破坏的形式，其主要特征为[3J：1)破坏发展迅速，对没有采取除冰盐保护措施的普通混凝土，往往经过1--2个冬季就会出现剥蚀破坏，其速度远大于其它耐久性破坏的速度。2)破坏从表面逐步向内部发展，使表面砂浆层剥落，集料暴露，但剥蚀层以内的混凝土依然保持坚硬完好。3)在混凝土遭受破坏的截面上，可清楚看到分层剥蚀的痕迹，钢筋混凝土结构还伴随有钢筋锈蚀和顺筋裂纹。3混凝土抗冻性的最新研究由于冻融循环对混凝土的巨大破坏性，国内外学者对混凝土冻融破坏领域进行了许多的研究，取得了较多的研究成果

8、。清华大学的CaiH等L4J用电导率的方法对混凝土冻融性能进行研究发现，在普通混凝土受冻过程中，大部分孔溶液在一10℃以上就冻结成冰，在一10℃以下所受的冻害可以忽略不计。谭克锋等r．5]研究发现混凝土w／c越低，其抗冻