什么是混凝土抗冻性?其冻融破坏机理
混凝土抗冻性是混凝土的一项重要的耐久性能,混凝土设计的要求中一般都有抗冻的要求,《水工建筑物抗冻设计规程》(SL211-2006)对严寒、寒冷和温和区域混凝土结构及构件均提到了抗冻性的要求,最高为F400.最低为F50.
混凝土的抗冻性以抗冻等级来表示,抗冻等级是以设计龄期的标准试件在饱和水状态下所能承受的冻融循环次数来确定的。抗冻等级可分为F50、F100、F150、F200、F250、F300和F400.F200即表示混凝土所能承受的冻融循环次数超过200次。
混凝土冻融破坏机理:
混凝土是由胶凝材料浆体和粗骨料组成的毛细孔多孔体,在拌制混凝土时,以便获得必要的和易性,添加的拌和水总要多于水泥的水化水,这一部分多出的水便以游离水的方式滞留于混凝土中产生的毛细孔,并占有一定的体积。混凝土在低温下冻结时,毛细孔内的水结冰膨胀,体积膨胀达9%,对毛细孔壁产生巨大的挤压作用,在孔周围的微观结构中产生拉应力;当毛细孔水结成冰时,由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中的迁移和重分布,产生渗透压力。
升温时,混凝土内部冰融化,再次成为液态水,水的体积收缩,毛细孔张开的孔径部分收缩,但因塑性变形的作用比初始时大,外部的水分补充进入,混凝土内部的水分增加。
如此反复冻融,混凝土内部的毛细孔孔径越来越大,混凝土所承受的拉应力也越来越大,到一定程度,超过混凝土的抗拉强度时,产生局部微小裂缝,最后微小裂缝相互贯通,导致混凝土呈整体崩解状破坏。
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