提高混凝土抗冻耐久性的措施

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1、提高混凝土抗冻耐久性的措施　　【】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。本文探讨了提高混凝土抗冻耐久性的主要措施以及配合比设计参数控制。　　【关键词】混凝土抗冻耐久性　　：TU37：A　　　　一、前言　　混凝土耐久性是指结构在所使用的环境下，由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变，最终使混凝土丧失使用能力。尤其是在季节温差大、霜冻期长的北方寒冷地区，混凝土的抗冻能力直接影响整个混凝土结构的耐久性。因此，耐久性不仅是近年来混凝土材料科学研究的焦点

2、，也是我国大规模公路建设期间确保混凝土结构工程质量的核心问题。　　二、提高混凝土抗冻耐久性的主要措施　　混凝土的外部环境、内部孔结构、原材料、密实度和抗渗性是影响混凝土耐久性能的重要因素。因此，工程中应根据具体情况，有针对性地采取相应措施，提高混凝土的耐久性。从提高混凝土材料抗冻性而言，主要有两个技术手段：一是提供冻胀破坏的缓冲空腔，加引气剂就是最重要的手段；二是增强材料本身的冻胀抵抗力，控制较小水灰比和较高的抗压强度。　　1、原材料的选择　　选用合适的原材料，采用较小的水灰比，减少拌和用水，使水泥水化反应剩余的水量减少，可以大大减少由这些水造

3、成的孔隙和渗水通道，从而提高混凝土的密实性，增强抗渗性能。因此，经常把水灰比控制在0．55以内。严格控制水灰比，提高混凝土的密实度及强度。水泥品种对抗冻性也有影响，主要是因为其熟料部分的相对体积不同和硬化速度的变化。实践及试验表明，对有抗冻要求的混凝土应优先选择硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。集料的选择应考虑其碱活性，防止碱集料反应造成的危害，同时还应兼顾集料的坚固性和吸水性；选择合理的级配，改善混凝土拌和物的和易性，提高混凝土密实度。大量研究表明，掺加粉煤灰、矿粉等混合材料能有效改善混凝土的物理化学性能，改善混凝土内孔结构，填充内部空隙，提高密实

4、度，提高混凝土的抗渗性。另外，高掺量混凝土还能抑制碱集料反应，因而掺加混合材料的混凝土，也是提高混凝土耐久性的有效措施。　　2、加强早期养护　　混凝土早期冻害直接影响混凝土的正常硬化及强度增长，因而冬季施工时必须对混凝土加强早期养护或适当加入早强剂或防冻剂，严防混凝土早期受冻。　　（1）引气剂。长期的工程实践与室内研究资料表明：提高混凝土抗冻耐久性的一个十分重要而有效的措施是在混凝土拌合物中掺入一定量的引气剂。引气剂是具有憎水作用的表面活性物质，它可以明显的降低混凝土拌合水的表面张力，使混凝土内部产生大量的微小稳定的封闭气泡。这些气泡由于具有弹

5、性，能使混凝土结冰时产生的膨胀压力得到缓解，起到缓冲减压的作用，溶解时这些气泡可恢复原状，因此孔隙内自由水反复冻融也不会对孔壁产生太大的压力。另外，这些气泡可以阻塞混凝土内部毛细管与外界的通路，使外界水分不易浸入，减少了混凝土的渗透性。同时大量的气泡还能起到润滑作用，改善混凝土和易性，施工时新拌混凝土易于填充模具，硬化后混凝土密实度提高。因此，掺用引气剂，使混凝土内部具有一定的含气量，可以提高混凝土的抗冻耐久性。国内外的大量研究成果与工程实践均表明掺入引气剂后混凝土的抗冻性可成倍提高。　　（2）减水剂。目前，减水剂已成为混凝土不可缺少的组成部份

6、，使用减水剂可以大幅度降低混凝土的水灰比(水胶比)。拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水分释放出来，从而能明显减少混凝土用水量，使得混凝土中气泡平均尺寸及其间距减小，水泥浆中可冻水的百分率随之降低。提高混凝土的强度和致密性，使混凝土抵抗冻融破坏的能力提高，从而提高混凝土的抗冻耐久性。　　三、配合比设计参数控制　　1、水胶比　　水胶比是决定高性能混凝土孔结构和孔隙率的主要因素，低水胶比是高性能混凝土的配制特点之一，为达到高性能混凝土的低渗透性，保证其耐久性，无论设计强度高低，水胶比一般都不大于0．42，以保证

7、高性能混凝土的密实。　　2、胶凝材料用量　　基于耐久性的需要，单位体积高性能混凝土的胶凝材料用量不能太小，但也不能过大，过大会增大高性能混凝土的收缩，使结构产生裂纹。在强度、原材料相同的条件下，胶凝材料用量小的混凝土耐久性通常要优于胶凝材料用量大的混凝土。一般情况下，C30及以下高性能混凝土不宜超过400kg／m3，C35、C40高性能混凝土不宜超过450kg／m3。，C50～C60高性能混凝土不宜超过500kg／m3。　　3、砂率　　砂率主要影响高性能混凝土的工作性，可根据胶凝材料用量、粗细集料的级配及泵送要求等因素进行选择。一般情况下，高性

8、能泵送混凝土的砂率控制在36％一43％较理想，小于36％时和易性变差，施工操作困难，密实度降低，超过43％时将增大高性能混凝土的收缩，对抗裂不利。