谈混凝土耐久性能--抗冻性

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1、水利建设与管理·2011年第4期3l谈混凝主耐麓性能—一摭冻性王国臣(中国水利水电第十三工程局有限公司中心试验室德州253000)【摘要】本文介绍了水工混凝土耐久性的概念及其主要指标——抗冻性，对混凝土冻融作用破坏机理进行了简要分析，并对混凝土冻融试验方法作了详细介绍，以南水北调中线一期天津干线西黑山进口闸至有压箱涵段混凝土抗冻试验结果为例进行说明，强调提高混凝土抗冻性应采取的措施。【关键词】混凝土耐久性冻融机理冻融试验方法试验结果1混凝土耐久性的概念产生拉应力；其二是当毛细孔水结成冰时，由凝胶孑L

2、中过混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在各冷水在混凝土微观结构中迁移和重分布引起的渗管压。种环境条件作用下，不需要额外的费用进行加固处理而当混凝土受冻时，这两种压力会损伤混凝土内部微观结保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。构，当经过反复多次的冻融循环以后，损伤逐步积累不断影响结构耐久性的因素很多，混凝土质量及其保护层扩大，发展成互相连通的裂缝，使混凝土的强度逐步降是内在因素；环境与载荷作用则是外在因素。目前，水工低，最后甚至完全丧失。建筑物混凝土的耐久性主要通过抗冻性和抗渗性指标来3混凝

3、土冻融试验方法表示，本文对混凝土的抗冻性进行阐述。混凝土冻融试验方法分慢冻法和快冻法两种。2混凝土冻融作用破坏机理3．1慢冻法混凝土的抗冻性是指混凝土受到物理作用(干湿变3．1．1试件制作化、温度变化、冻融变化等)后，能保持强度和外观完整性抗冻性能试验采用立方体试件。试件尺寸根据混凝的能力。它是反映混凝土耐久性的重要指标之一。土中骨料的最大粒经制作。试件尺寸为100mmx100mmx混凝土冻融作用破坏机理是：混凝土在其冻融的过lOOmm、150mmxl50mmxl50mlII、200mmx200mm

4、~200mm，程中，遭受的破坏应力主要由两部分组成。其一是当混凝对应骨料最大粒径为30mm、40mm、60ram。土中的毛细孔水在某负温下发生物态变化，由水转变成冻融试验所需混凝土试件的组数见表1，每组混凝土冰，体积膨胀形成膨胀压力，从而在孔周围的微观结构中试件应为3块。表1慢冻法冻融试验所需混凝土试件组数设计标号D25D5OD100D150D200D250D300检查强度时的冻融循环次数255050-10010HD～15015~200200～250250～300鉴定28天强度所需试件组数lllII

5、11冻融试件组数1222222对比试件组数1122222总计试件组数34555553．1．2仪器设备b．融解水槽。装上试件后能使水温保持在15～20~C范a．冷冻箱。装上试件后，能使箱内温度保持在一15～围内。一20~C范围内。c．案秤。称量lOkg，感量为5g。32王国臣／谈混凝土耐久性能——抗冻性d．压力试验机。精度至少为±2％，其量程应能使试件。_一对比试件的抗压强度平均值，MPa；．的预期破坏荷载值不小于全量程的20％，也不大于全量，=，一经Ⅳ次冻融循环后的3个试件抗压强度程的80％。平均值

6、，MPa；3．1-3试验步骤混凝土试件冻融后的重量损失率可按下式计算：a．如无特殊要求，试件在28天龄期时进行冻融试AO)n~-×100【，0验。试验前4天应把冻融试件从养护地点取出，进行外观式中．『-．一Ⅳ次冻融循环后的重量损失率，以3个试件检查，随后放在15～20℃水中浸泡，浸泡时水面至少应高的平均值计算，％；出试件顶面20mm，冻融试件浸泡4天后进行冻融试验。G一冻融循环试验前的试件重量，kg；对比试件则应保留在标准养护室内，直到完成冻融循环G_一Ⅳ次冻融循环后的试件重量，；后，与抗冻试件同时

7、试压。混凝土的抗冻标号，以同时满足强度损失率不超过b．浸泡完毕后，取出试件，用湿布擦除表面水分、编25％、重量损失率不超过5％时的最大循环次数来表示。号、称重，放人冷冻箱开始冻结试验。3．2快冻法c．抗冻试验冻结时温度应保持在一15～2O℃。试件在箱3．2．1试件制作内温度到达一2℃时放入，装完试件如温度有较大升高，则该试验采用100mmx100mmx4OOmm的棱柱体试件。以温度重新降至一15％时起算冻结时间。每次从装完试件混凝土试件每组3块，在试验过程中可连续使用，除制作到重新降至一l5℃所需的

8、时间不应超过2h。冷冻箱内温度冻融试件外，尚应制备同样形状尺寸、中心埋有热电偶的均以其中心处温度为准。测温试件，测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融d．每次循环中试件的冻结时间应按其尺寸而定，对试件。lOOmmxlOOmmx100mm、150mmx150ramx150mm试件的3．2．2仪器设备冻结时间不应小于4h，对200mmx2OOmmx2OOmm试件不a．快速冻融试验机。能使试件静置在水中不动，依靠应小于6小时。如果在冷冻箱内同时进行不同规格尺寸热交换液体的温