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1、去冰盐引起的混凝土的盐冻剥蚀破坏杨全兵吴学礼黄士元上海建材学院材料工程研究所〔提要〕去冰盐引起的混凝土剥蚀破坏是我国混凝土耐久性领域中的一个新问题。本文从实验研究与现场调研相结合,系统地研究了去冰盐引起的混凝土冻,.剥蚀破坏及其影响因素并提出相应的改善措施,、坏愈来愈引起道桥管理和维修部门以及一引言。、,、研究人员的注意从六七十年代开始美,、八十年代初黄士元在北欧看到了许加和北欧等国对混凝土盐冻破坏机理影··多道桥因,2,。使用去冰盐而严重冻剥蚀破坏的响因素和改善措施进行了广泛的研究。,实例回国后他预计我国北方高速公路必七十年代末我国开始大
2、量建造混凝,,。将发展也将遇到同样的问题因此大力主土路面道路和立交桥八十年代末开始建。,.,张开展这方面的研究工作1989年在国造高速公路在北方地区为防止因路面积家建材局科技发展基金处支持下,我所就雪或结冰引起的打滑和交通事故,常在这,些路面撒去冰盐a开始了这方面的研究二(NCI)如北京市政道桥-混凝土盐冻剥蚀(saltsealingo:deie(立交桥)路面和哈大(哈尔滨一大庆)高速n。,igsaltsealing)是指在有冻融循环的使用公路据这些管理部门反映这些混凝土结,,2,,条件下去冰盐(也称除冰盐常用aC1C构常出现过早破坏如严重
3、剥蚀因此盐冻。a或NCI)引起的混凝土路面剥蚀破坏其破坏是我国混凝土耐久性中一个现实的和,。它使用环境下的混凝土如海工和盐碱地潜在的严重问题,。工程也存在这种破坏、二盐冻破坏机理在美国、加拿大和北欧等发达国家,混,凝土路面高速公路建造和去冰盐的使用较由于盐能使溶液的冰点降低因此当,.,,早混凝土盐冻耐久性的研究水平也高盐被撤到路面其上的冰雪就会自动融化、,,四五十年代他们就注意到使用去冰盐的从而提高了路面除冰雪效率保证了交通混凝土路面和桥面的破坏程度明显高于未畅通。正是由于盐能除去路面冰雪,通常把。。使用去冰盐的混凝土路面随着这类破坏用于这
4、种场合的盐称为去冰盐或除冰盐,,事例不断出现维修费用迅速增加盐冻破盐冻破坏的根本原因是混凝土吸饱了国家自然科学基金资助项。目,,当受冻时这些水将结冰产生体积膨胀主要机理;②由于盐产生的过冷水是处在水因此它本质上就是冻融破坏。既然盐能使不稳定状态,使得其最终在毛细孔中结冰,,;冰点降低对混凝土抗冻性是有利的那为时增加破坏力③由于盐在混凝土表面形,什么它还会使混凝土的冻害加剧呢?这是成的浓度梯度使受冻时因分层结冰产生,因为去冰盐的;存在还会产生下述对混凝应力差④由于融化冰雪会吸收大量的热:,,,土不利的作用①由于盐的存在使混凝土量将使冰雪覆盖层
5、下的混凝土温度剧降,,。内产生的渗透压增大饱水度提高结冰压增加额外的冻害等,增大这是盐和冻共同作用使破坏加剧的不同条件下的平街饱水度(s。)和时间(T。表1a编号NCI75%RH83纬RH92纬RH毛细管平衡饱水(肠)Se(%)Te(天)Se(环)Te(天〕反(%)Te(天)(写)Te(夭)eS.l0598.47258794.89011.6..2466907778875.3948.43l07311,68410.9947.3965.1..420851379316499993.1,,,由表1可知不论那种条件下盐浓度路面冰雪融化均要在积雪或结冰的
6、桥面,a,愈高(混凝土中含盐量愈高)混凝土的平撤浓度为10~15%NCI去冰盐溶液结,衡;饱水度也愈高盐浓度相同时平衡饱水果在表面形成浓度更低的盐溶液(融化度随环境湿度增大而提高。另外,还能看水。)融化水一部分被及时地从排水沟排泄,,,、到在毛细管吸水实验中试件内含盐量愈掉一部分沿接缝裂缝和其它防水薄弱环,,、,高达到平衡;的时间愈短即能更快饱水节渗到桥板底部桥墩和桥梁侧面等部位,,。,,在失水实验中则相反即更难失水因此从而导致这些部位严重剥蚀和开裂甚至,。当混凝土单面与盐液接触时其内部水分溃散由于缺乏这些桥梁建造时的基本技将向混凝土表面迁
7、移和富集,使表层的吸术参数,如所用材料品种、组成和配合比等,。,,水率增大冻融破坏加剧总之对混凝土(只知未掺引气剂)因而调查主要对现场,。而言去冰盐产生的不利影响远远超过了破坏进行外观观察,它的有利影响因此在冰冻和去冰盐的复表面剥蚀是混凝土盐冻破坏最典型的,。,,合作用下混凝土的冻害将显著增加特征之一即使在高质量的混凝土路面上它也是最常见的破坏形式。三、破坏现场调查图1、2、3和4为桥梁各部位的破坏情,据哈大高速公路管理处反映因使用况。它们最大的共同特征是表面砂浆成片,,,,去冰盐哈大高速公路使用不到两个冬季剥落骨料大面积暴露表面凹凸不平且
8、就出现了严重的冻剥蚀破坏。由于北京市表面大多存在白色盐晶体(经分析为,。,a道桥上去冰盐的使用比较早使用去冰盐NCI)但是把表面松散的破坏物去除后,,。的频率也高冻剥蚀破坏也更严
