冻害

新浇筑的混凝土有可能发生冻害
更新时间:2020-09-11 23:14 浏览:59 关闭窗口 打印此页

  从防冻剂掺量的公式看出,许多计算参数不容易确定,增加了计算的难度和不准确性。有关人员研究发现混凝土中防冻剂水溶液结冰量I达到40%~50%时,对混凝土强度不会产生不良影响,如结冰量按1=50%由式(1)计算在混凝土确定的负温条件下防冻剂掺量为:

  (2)注意早期和防冻组分中无机盐用量,防止用量过大造成减水率降低、保坍能力下降以及对混凝土后期强度和耐久性的影响;

  其作用是破坏冰的晶形,降低水的液相冰点,保持混凝土内部存在水泥水化反应所需要的液态水,避免混凝土遭受冻害,尽快达到早期强度。使用防冻组分首先可以降低水的冰点,保证混凝土在负温下的水化反应继续进行,如氯化钠、亚硝酸钠等;其次也可以使冰的晶格形态发生变化,降低冻胀应力,避免混凝土强度受到损害,如尿素、甲醇等。此外,有些防冻剂虽然无法降低混凝土中水的冰点,却可以直接与水泥发生水化反应加快混凝土的凝结硬化,提高混凝土早期强度,如氯化钙、碳酸钾等。

  如何恰当准确地确定防冻剂的掺量,防冻剂使用过程中十分关注的同题。从实际应用来看,混凝土防冻剂的掺量受水泥品种、用量、水灰比、温度、减水剂品质及用量、养护条件、工程部位、形状及模板等影响。这些中水灰比、温度、结构件表面系数等与防冻剂掺量成正比,而水泥用量、减水剂减少用水量等与防冻剂掺量成反比。有采取以水灰比为基础的说法,认为混凝土的抗冻能力与液体和灰量有关,相对应的防冻剂掺量计算为:

  减少混凝土的用水量,消除冻胀内因,增强混凝土密实度。减水剂能将水泥分散为更小的颗粒,改善混凝土内部孔隙结构。减水剂吸附在水泥表面可以释放包裹水,使冰晶粒度由大变小,减小结冰时的对混凝土产生的胀冻压力。

  防冻剂的复配不是简单地将几种不同组分混合在一起,应当通过实验验证各种成分复合后的效果是叠加还是相互抵消,同时应该根据混凝土原材料、配合比、技术要求等情况,充分考虑各组分对混凝土性能的影响。

  引气剂是引入的细小气泡,吸收冰晶形成过程中产生的冻胀应力,减轻混凝土冻胀时的裂纹扩展,降低对混凝土冻胀力。含气量的增加还可以增加混凝土内部润滑性,改善混凝土和易性,进而改善混凝土内部结构。细小气泡可以切割混凝土内的有害孔道,提高混凝土的耐久性。

  纯水在0℃结冰时,由于氢键的作用会导致水分子汇聚形成冻胀力很强的分子集合体。在水中加入防冻剂后,温度降低到其冰点以下也会慢慢慢慢有冰析出,但水分子间的氢键由于受到防冻剂分子的干扰,会析出呈絮状结构、宏观上非常柔软、冻胀应力显著降低的细小冰晶。例如,NaNO2、Na2SO4、Ca(NO3)2等降低冻胀力的能力都很强。

  早强组分在混凝土水化反应中起催化作用,加速混凝土的凝结硬化,使其尽快达到抗冻临界强度,提高混凝土的抗冻能力。同时,由于水泥水化反应的进行,促进结合水的产生,水化反应也能产生一定量的水化热,减轻混凝土冻害。

  (5)控制好防冻剂中的氯离子含量和碱含量,防止对混凝土的耐久性造成影响。

  防冻剂的浓度对降低混凝土拌合物中液相冰点有一定的作用,只有降低液相冰点,才能保证在负温下条件下,混凝土有液态的水参与水泥水化。这是使用防冻剂的混凝土,在负温条件下混凝土依然可以水化,提高混凝土强度。

  因此,在冬期混凝土工程施工过程中,使用防冻剂后依然应采用其它冬季施工措施,如暖棚法、综合蓄热法等。

  温度对水泥水化的影响极其显著,配合比一定的混凝土,随着养护温度的降低,水泥水化速率变慢,混凝土强度的增长速率逐渐降低。因此,混凝土强度的发展不仅仅是养护时间有关,也与养护温度有很大的关系。比如20℃时成熟度系数为1,而在-10℃时成熟度系数仅仅只有0.12。在冬期混凝土施工验收时的混凝土成熟度按600℃·d计算,并规定不超过60d,对于很多不采

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