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混凝土的冻融破坏机理及其危害是什么?

返回列表 来源:宏桥建筑加固 浏览: 发布日期:2020-07-01 11:49

  混凝土的冻融破坏,是由于混凝土中的水受冻结冰后体积膨胀,在混凝土内部产生应力,由于反复作用或内应力超过混凝土抵抗强度致使混凝土破坏。

  当混凝土冷却至0℃时,混凝土中的大部分水不会立即结冰。混凝土中的水一般都溶有盐类,其冰点要低于纯净水的冰点,但由于混凝土中水的盐溶液浓度很低,其冰点也只比普通状态水的冰点略有降低,如氢氧化钙饱和溶液的冰点为-0.14℃,2%氯化钙溶液的冰点为-1.0℃。混凝中化学结合水不会结冰,凝胶水、毛细管水、游离水等可蒸发水分别在某一冰点结冰。

  一般认为,混凝土在大气中遭受冻融破坏主要是因为在某一冻结温度下存在结冰水和过冷的水,结冰的水产生体积膨胀,过冷的水发生迁移而引起水压力和渗透压力的结果。

  水结冰时体积约膨胀9%,如果混凝土毛细管中含水率超过某一临界值(91.7%),则结冰时会产生很大压力,混凝土体积膨胀而产生微裂缝。

  冻融破坏最常见的现象是由于水泥石的崩裂,部分砂浆呈粉状剥落而露出粗骨料,也有在构件的端部、混凝土路面板的接头、水工构筑物平行于水面线处产生线状裂缝,还有像桥面板那样,出现喷火口状开孔的“崩胀”现象等。一般水工混凝土构筑物和港口结构的冻融破坏比较严重,我国的东北、西北和江淮地区的水工混凝土构筑物的冻融破坏尤为突出。在一般的工业与民用建筑中,常受水冲淋的构件易出现冻融破坏,如电厂冷却塔的部分梁、柱。

  混凝土的水灰比从0.4增加到0.6时,其抗冻性能将下降十几倍。所以,对严寒条件下使用的混凝土,为了使混凝土具有足够的抗冻性,应使其水灰比小于0.5。同时规定,最小水泥用量为300kg/m3。

  主要防治措施:提高混凝土的密实度(防止环境水进入混凝土内部);提高混凝土的含气量(需要形成封闭的微小气泡);提高混凝土的强度。