引气与防水组分对混凝土渗透性与抗冻性的影响

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1、硕士学位论文引气与防水组分对混凝土渗透性与抗冻性的影响THEINFLUENCEOFAIRENTRAININGANDHYDROPHOBICCOMPONENTSONTHEPERMEABILITYANDFROSTRESISTANCEOFCONCRETE肖阳哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TU528.36学校代码：10213国际图书分类号：691密级：公开工学硕士学位论文引气与防水组分对混凝土渗透性与抗冻性的影响硕士研究生：肖阳导师：李家和教授申请学位：工学硕士学科：结构工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学Cla

2、ssifiedIndex：TU528.36U.D.C：691DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEINFLUENCEOFAIRENTRAININGANDHYDROPHOBICCOMPONENTSONTHEPERMEABILITYANDFROSTRESISTANCEOFCONCRETECandidate：XiaoYangSupervisor：AssociateProf.LiJiaheAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Structur

3、alEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要冻融破坏是混凝土最常见的破坏现象之一，尤其是在冻融交替的地区。在引气剂与防水剂单独或者综合作用下，混凝土的抗冻及抗渗性能会得到很大的改善。国内外学者研究的大部分为引气剂或者防水剂单独作用的情况，因此，本文旨在研究它们的复合作用效果。选取典型配合比的混凝土，采用电通量法和表

4、面气体渗透仪分析其抗渗性；利用快速冻融试验评价其抗冻性能。最后分析了硬化混凝土的气泡参数、孔结构与孔径分布及界面过渡区结构。首先，研究分析了蒸汽养护和常温养护两种制度下，引气剂对混凝土的抗冻及抗渗性能的影响规律。研究结果表明：无论蒸汽养护还是常温养护，引气剂掺量大的混凝土的抗冻性及抗渗性较好，但其初始强度相对较低。从微观角度分析，在引气剂掺量相同的前提下，蒸养混凝土的气泡间距系数大于常温养护的，但是其最可几孔径却小于常温养护的，蒸养混凝土中含有较多的大孔隙（>1000nm）和小孔隙（<10nm），而常温养护混凝土中则含有较多的对混凝土抗冻及抗渗性能有利的10

5、nm～100nm的孔隙；蒸养混凝土的界面过渡区晶体含量相对较多，未受冻时其界面区或者浆体中已经有少许的小裂缝存在，蒸养混凝土的冻融破坏可能同时发生在界面过渡区和浆体，而常温养护混凝土的破坏主要集中在界面过渡区。其次，研究了常温养护制度下，引气与防水组分对混凝土的复合作用。研究结果发现：引气剂和防水剂的加入都会使混凝土的强度有所下降，但是它们对混凝土的抗冻及抗渗性能改善效果明显；有机硅防水剂及引气剂均可以显著改善混凝土的抗水、氯离子渗透能力，渗透结晶型防水剂则可以全面改善的混凝土的抗渗性，冻融循环200次时，渗透结晶型防水剂的加入使得引气量相同的混凝土的表面气

6、体渗透深度最多下降了19.18%，其渗透结晶型产物主要为钙矾石（Aft）、氢氧化钙（CH）、水化硅酸钙（C-S-H）及碳酸钙（CaCO3），其渗透深度约为8～12mm；防水剂的加入使混凝土的气泡间距系数有减小的趋势，抗冻性及抗渗性优异的未冻混凝土的气泡间距系数仅为138μm，比空白混凝土低257μm；防水剂的掺入使得混凝土中10～100nm的孔隙的比例大大，使得混凝土的最可几孔径有减小的趋势，使得混凝土的界面及浆体结构更加均匀、连续、密实，其中渗透结晶型防水剂的作用效果尤为明显。最后，确定了混凝土的最佳外加剂组成为：掺1.5‱引气剂+1.0%有机硅防水剂+外

7、涂0.8～1.0mm渗透结晶防水剂。经过300次冻融循环后，其质量损失仅-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文为0.81%，其抗冻等级达到了DF300。关键词：渗透性；抗冻性；引气剂；防水剂；气泡间距系数；孔结构-II-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractFreezingthawingdamageisoneofthemostcommonfailurephenomenaofconcrete,especiallyinthefreezingandthawingregions.Undertheseparateorcombinedeffectofairentr

8、ainingagentandwaterproofin