浅议对架构混凝土抗冻性及耐久性

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1、浅议对架构混凝土抗冻性及耐久性摘要：混凝土是由粗集料架构、砂浆和界面过渡区组合而成，揭示了混凝土宏观结构本质，能更充分地体现混凝土中各材料组分对混凝土整体性能的真正意义上的贡献，为混凝土研究开辟了崭新的领域，也为混凝土数字化设计奠定了坚实的理论基础。关键词：混凝土；架构；抗冻性；耐久性.1架构混凝土的抗冻性通过大量社会实践证明，影响架构混凝土抗冻性因素：架浆比、掺合料和起裂荷载。在一定范围内(1．12～1．34)，架浆比越小，混凝土抗冻性越好。但根据架构理论，架浆比越大，表明混凝土中粗骨料越多，混凝土越密实，抗冻性越好，但前提是，混凝土中砂浆必须有足够

2、的强度和耐久性保证自身及界面不提前发生冻融破坏；在混凝土中掺加粉煤灰和硅灰，能有效提高混凝土的抗冻耐久性，硅灰效果要优于粉煤灰；起裂应力越大，混凝土抗冻性越好。2融后架构混凝土渗透性变化6混凝土耐久性是指暴露在特定使用环境下抵抗各种物理和化学作用的能力。引起混凝土破坏的主要因素有冻融和盐冻破坏、钢筋锈蚀和碳化、碱骨料反应、化学侵蚀、磨损等。一般认为，除磨损外，其它破坏因素均与有害物质如H2O、C02、S042-、CL酸等侵入混凝土有密切关系，即只要这些有害物质不能进入混凝土中，混凝土的损伤就非常小。在混凝土中，渗透性是一个综合指标。它是指气体、液体或者

3、离子受压力、化学势或者电场的作用，在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度。混凝土渗透性与耐久性之间有着密切的关系，混凝土获得高耐久性与长寿命的关键是提高混凝土的抗渗性15引。众所周知，影响混凝土抗冻性的因素比较复杂，从混凝土的冻融破坏机理可知，混凝土的抗冻性与其内部孔结构、水饱和程度、混凝土水灰比及原材料特性等许多因素有关，其中最主要的因素便是它的孔隙率及孔结构。本质上，混凝土抵抗冻融破坏的能力主要取决于自身的孔隙率以及孔隙特征。无论普通混凝土或引气混凝土，其吸水率均呈逐步增加的趋势。这一结果从宏观上说明，混凝土在冻融破坏过程中内部孔隙逐步增加，密实度逐

4、步下降，这与宏观强度的下降是一致的。混凝土在冻融破坏过程中微孔含量在逐步增加，微孔直径在逐步扩大3架构混凝土的渗透性3.1根据渗流场和电场的相关性，采用电场模拟渗流场，提出“渗阻”的概念，通过渗阻的大小，表示混凝土渗透性的好坏。3.26在架构混凝土中掺入粉煤灰、硅灰能有效提高其渗透性，并且硅灰效果更好。并且，渗阻和掺合料的掺量之间有非常好的线性关系。3.3架构混凝土的渗透性随水胶比的减小而降低；水泥标号和架构混凝土渗透性并无直接关系，不能认为高水泥标号就一定能够配制出高抗渗性、高耐久性的混凝土；和普通混凝土不同，架构混凝土的强度和渗透性之间线性相关性不

5、好。4冻融后架构混凝土渗透性变化混凝土在冻融破坏过程中微细裂缝的不断扩展，内部孔隙增大，密实度逐步下降。本文通过交流电测量混凝土的渗阻，以渗阻的大小表示混凝土内部裂缝扩展和密室程度，分析了混凝土冻融后渗阻的变化，即冻融后混凝土渗透性的变化。4.1混凝土试块冻融循环后的渗透性降低非常快，在冻融100次时，除SF3-5、SF3-10、SF3-15，其它试块的渗阻损失率一般都达到50％以上，损失非常严重。4.2在混凝土耐久性的劣化过程中，一般应当存在初劣点及陡劣点。50次冻融循环后就出现渗阻明显的下降，即混凝土渗透性损失很大，其主要原因：混凝土渗透性对其冻融

6、破坏反映比较敏感。因此，在分析混凝土冻融后渗透性的变化时，应当减小混凝土冻融次数，最好控制在50次以内，以10次冻融循环作为一次渗透试验点。4.36基于混凝土渗阻损失率对冻融破坏程度的敏感性，因此，可以考虑用渗阻损失率表征混凝土冻融破坏程度。5冻胀力与混凝土冻融破坏的关系冻胀力大小取决于负温大小、冰冻速率以及对未冻区的压密状态，这种压密状态就与混凝土强度等级有关。根据试验，本文计算出了基准配合比P2的起裂应力，约为0．4-0.6MPa。在“负温混凝土早期冰胀应力与强度发展规律的研究’’测量出混凝土在一5℃、-10℃、-15℃时早期的冰胀应力最大值分别为

7、0.25MPa、0.45MPa和0.52MPa，并且混凝土的冻胀应力随温度的降低而增加。通常情况下冻胀力取0.19-1.43MPa；而对冬季地下水仍很丰富的地区，其冻胀力取为0.92-2.31MPa。实际上，只要起裂应力大于冻胀力，混凝土就能抵抗由于冻胀力而造成的起裂破坏，这样可以避免混凝土的冻融破坏。因此，非常有必要建立混凝土起裂应力与冻胀力之间的关系，以起裂应力来评价混凝土抗冻性。6基于“栓塞效应”的架构混凝土耐久性作为高性能混凝土的关键技术之一，矿物微细粉已经被广泛应用于提高混凝土的耐久性。以“栓塞因子”定量表征不同矿物微细粉对混凝土耐久性的改善

8、程度，即栓塞效应的大小。通过采用粉煤灰、硅灰作为矿物微细粉改善混凝土的氯离子渗透性能的试验结果