影响混凝土抗冻性的因素有哪些

影响混凝土抗冻性的因素逐一分析

混凝土受冻融破坏的程度,除了与外界环境有关外,还与混凝土自身的材料、配制有关。

1.集料

集料对混凝土抗冻性的影响较硬化浆体小,主要应控制集料的粒径,粒径越大,越容易破坏。资料证明,12-25mm的碎石混凝土冻融180次,而5~12mm碎石混凝土,则可冻融440次。其次拌制高抗冻的混凝土时,集料应预先部分干燥,不用含水率高的集料。

2.水泥品种

水泥的化学组成、细度和品种对混凝土抗冻融破坏无显著影响,但混凝土冬期施工属早期受冻,仍应选用早强型硅酸盐水泥。据资料介绍,掺粉煤灰的混凝土抗冻性要低于同等强度的空白混凝土。特别是不掺引气剂的混凝土,用磨细石灰岩粉作为混合材的水泥,其抗冻性也越差。

3.混凝土强度

混凝土强度值大小与其抗冻性并不成正比,比如20MPa引气混凝土抗冻性可能高于40MPa非引气混凝土。因此,只有在相同含气量或相同平均气泡间距的情况下,混凝土强度越高,其抗冻性也越高。混凝土中气泡结构对其抗冻性的影响远远大于强度的影响。

4.水胶比

水胶比既影响着混凝土中冻结水的含量,又决定着混凝土的强度。因此,在含气量一定的情况下,水胶比是影响混凝土抗冻性的主要因素之一。国家有关规范对有可能发生冻融破坏的混凝土工程,都作出了允许最大水胶比的规定。据资料介绍,水胶比小于0.35.水化完全的混凝土,即使不引气,也有较高的抗冻性,这是因为,其除去了水化结合水和凝胶孔不冻水,可冻结水量已经很少了。

5.气泡间距

气泡平均间距是影响混凝土抗冻性的主要因素。气泡间距越大,混凝土抗冻性越差。有高抗冻性要求的混凝土,其气泡平均间距应小于0.25mm。据资料介绍,平均气泡间距是平均气泡半径、水泥浆含量、含气量的函数。平均气泡半径越大,含气量越小;水泥浆含量越大,平均气泡间距越大。

混凝土拌合物中的含气量包括搅拌施工中带入的大气泡和引气剂引入的小气泡。前者约占1%(体积分数,后同),由于孔径大,对抗冻性无贡献,应通过延长搅拌时间和振捣排出,应采用优质引气剂来提高混凝土含气量。有抗冻要求的混凝土,其含气量一般在3%~6%。

据资料介绍,在混凝土中掺入硅粉,能明显改善气泡结构,减小气泡半径和平均间距。如不掺硅粉时,气泡平均间距为0.36mm,抗冻标号为100次,加入10%(质量分数)的硅灰后,气泡平均间距减至0.28mm,抗冻标号提高到300次以上。

影响混凝土抗冻性的因素

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