混凝土抗除冰盐的剥落性能与机理研究

　　机搅拌，机械振动，钢模成型。新拌混凝土都具有较好的和易性，素混凝土的坍落度在70~右振动密实以后在试件表面覆盖塑料薄膜，24h后脱模，标准养护。

　　表1混凝土配合比水灰比砂率Sp水泥C水W砂S石G 28d抗压强度含气量2虽然盐冻造成混凝土表面严重剥落，但是相对动弹性模量的下降比在水中时稍为缓慢由于盐的存在，使得混凝土的饱和程度提高，而高饱和度不利于混凝土抗冻，但是盐溶液同时使冰点降低，宏观状态浓度3.3的氯化钠溶液冰点为-2. 03C，混凝土中孔隙溶液的冰点可能远远低于宏观状态的冰点，因为孔径越小，孔隙中溶液结冰的温度越低，这是对混凝土抗冻有利的方面实际上浸于溶液中的混凝土只有表面层高度饱和，各种孔径的孔都有可能充满水，表面层以下的混凝土即使在盐溶液中经过长期浸泡其饱和度依然很低，这时由于孔隙和溶液的共同作用，使得在冻结温度时混凝土内部孔隙中的溶液可能没有结冰，对混凝土内部造成的破坏程度明显低于在纯水中时的情况根据这个结果，混凝土在氯化钠溶液中快速冻融时动弹性模量下降较慢是很正常的。

　　水灰比对相对动弹性模量的影响规律与在水中冻融时一致，水灰比下降，混凝土强度提高，抗破坏能力增强，同时水灰比下降使混凝土密实度提高，混凝土中可冻结水含量减少，导致动弹性模量的下降速度变慢3.3混凝土在氯化钠溶液中的抗冻融循环次数水灰比减小，混凝土的抗冻融循环次数增加，各种混凝土在3. 5氯化钠溶液中的抗冻融循环次数如所示盐溶液中混凝土的抗冻融循环次数一般高于在水中的抗冻融循环次数，这是由于盐对于相对动弹性模量损伤的有利作用造成的。经过对比分析，各种配合比的混凝土在3. 5的氯化钠溶液中的抗冻融循环次数大约为其在水中时的1. 2倍。

　　3.4氯化钠溶液与冻融循环同时损伤的复合效应氯化钠溶液与冻融循环同时损伤的复合效应主要体现在重量损失单独浸泡在氯化钠溶液中的试件重量没有损失且略有增加，水中冻融时的重量损失比在氯化钠溶液中冻融时小30 4机理分析混凝土在快速冻融过程中的剥落与其渗透性、表面饱和程度、溶液的冰点及结冰时的体积膨胀率有关本文通过试验对宏观体积的溶液和水结冰以后的体积膨胀率抗压强度进行测定，结果显示结冰体积膨胀率基本相同强度测定过程中发现，盐溶液冰比水冻结的冰具有更大的可压缩性试验中观察到，水结冰以后的膨胀使其自身存在较大的裂缝，因而无法测定真正的强度。氯化钠溶液冻结而成的冰在较大的加荷速度下显示出较为稳定的抗压强度根据这个测试过程发现，水冰的脆性大，一旦达到冰的破坏荷载，便发生突然破坏，整个冰块压碎崩裂；氯化钠冰次之，在一定的加荷速度下可以得到稳定的结果，但是受压破坏的冰块并不解体，而是产生出在水中冻融达到破坏时刻（此时在溶液中冻融的试件尚未破坏）混凝土在两种介质中冻融的重量损失比较。说明两种损伤因素共同作用的结果绝非单一作用结果的叠加，产生这种现象的原因在于两种因素之间有交互作用，盐的存在使得混凝土表面层饱和度大大加，冻融时表面损伤加剧根据以前的分析，盐溶液对混凝土抗冻融循环有双重作用，有利的方面是盐可以降低冰点，只有在更低的温度下才会结冰本文通过实验测定了3.5NaCl溶液和水的冰点与冻结时的膨胀率，可以看出，3.5NaCl溶液的冰点比水略低，冻结时的体积膨胀率比水略大虽然宏观冰点降低不多，但是对微小孔隙中溶液的冰点的影响可能很大较大的体积膨胀率不利于水泥混凝土抗冻，但可压缩性的影响远大于表现膨胀率的影响盐溶液对混凝土的渗透性远远大于水的渗透性，使得在溶液中的混凝土饱和程度比在水中时高很多，冻结时的破坏程度加剧。冰点的降低压缩性的大对混凝土抗冻有利，结冰体积膨胀率大和渗透性提高对混凝土抗冻融循环不利。两方面综合作用的结果，随混凝土部位和盐的种类不同而不同氯化钠溶液中试件表面层饱和程度比水中时高得多，所以表面层的不利作用大于有利作用，表现为混凝土严重剥落表面层以内则是有利因素大于不利因素，随着到表面距离的加，混凝土饱和度降低，只有孔径很小的孔才可能达到饱和，此时有利因素的作用特别突出，使得内部混凝土产生的微裂缝相对于在水中时更少，宏观表现为相对动弹性模量下降速度稍为缓慢有认为混凝土浸入水中以后经过较短时间即可达到饱和，本文实验中对室温下浸于水中的试件进行了观察，发现经过1年时间的浸泡，试件内部依然干燥，肉眼可见的孔隙中没有水分存在，而表面1~2mm的厚度范围内则明显吸水饱和，可以预见这种情况下表面层的冻融特性和内部有很大区另U.根据以上分析，氯化钠溶液对混凝土冻融循环的不利影响主要表现为饱和的表面层严重剥落，而对饱和程度不高的内部混凝土，则是降低冰点的有利作用起主导作用。根据以上分析可以看出，氯化钠溶液改变了混凝土在冻融循环过程中的动弹性模量和重量损失的速度，而不改变混凝土的冻融循环破坏机理5建议根据以上分析可见，盐溶液环境中，混凝土的冻融剥落非常严重，实际工程必须采取防范措施另外，根据GB 82-85的规定，混凝土的耐久性系数由相对动弹性模量得到，本文的研究结果表明，由相对动弹性模量得到的混凝土耐久性系数与重量损失没有相关性，本文试验中出现因为重量损失而达到破坏的情况A说明只只根据相对动弹性模量得到的耐久性系数不能全面反映混凝土的耐久十生6结论5的氯化钠溶液中快速冻融时表面剥落非常严重，重量损失远远大于在水中冻融时的重量损失混凝土的剥落主要受到渗透性、孔隙率表面层饱和程度的影响氯化钠溶液加了混凝土的渗透性，使混凝土试件表面层的饱和程度提高，导致严重剥落，重量损失大混凝土在氯化钠溶液中冻融时的重量损失比在水中冻融时大50左右由于盐溶液降低冰点的作用，使得混凝土冻融过程中的动弹性模量下降速度比在水中时稍慢这一结果可能与盐溶液冻结以后冰的物理力学性能有关混凝土在氯化钠溶液中的抗冻融循环次数比在水中时的抗冻融循环次数多20左右。

　　盐溶液和复冻融循环同时作用于混凝土时，产生交互作用的复合效应，重量损失大于单独作用情况下的叠加。

　　由相对动弹性模量得到的混凝土耐久性系数与重量损失无关，本文试验中出现因为重量损失而达到破坏的情况，说明只根据相对动弹性模量得到的耐久性系数不能全面反映混凝土的耐久性。