提高混凝土抗冻性的措施及冻融实验要点
1.掺加引气剂
引气剂是具备憎水作用的表面活性物质,它能够显著降低拌和水的表面张力,使混凝土内部产生大量微小、稳定、分布均匀和互不连通的气泡。混凝土内部由引气剂引入的大量直径25~500μm的球状气泡,减少了毛细孔的数量,阻隔了毛细孔相互之间的连通,在冻融作用时起到容纳部分水的蓄水作用,减少了毛细孔内的水分,极大地消减了冻结时混凝土内部产生的拉应力,同时气泡连通毛细孔壁产生微小的裂缝后,能够减少微裂缝尖端的应力效应,延迟裂缝的扩展和连通。
基于上述原因,有抗冻要求的混凝土必须掺用引气剂,使混凝土含气量达到3%~6%,以保证混凝土的抗冻等级。
2.严格限制水胶比
水胶比小,混凝土密实度高,强度高,毛细孔数量少,其吸水率低,能够减少水冻结时产生的破坏力。
在混凝土含气量相同条件下,混凝土抗冻等级随水胶比增大而减少,所以混凝土水胶比需根据混凝土抗冻要求严格限制。《水工建筑物抗冻设计规范》(DL/T5082-1998)规定,大中型工程抗冻混凝土的水胶比应通过试验确定,小型工程抗冻混凝土的水胶比要求见表7-2.
3.骨料
级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净骨料,有较好的抗磨蚀特性,使用此类骨料可减少混凝土用水量,较大改善混凝土的和易性,所拌制的混凝土含气量指标稳定、均匀,引气质量好,可有效改善和提高混凝土抗冻性。
被泥包裹的骨料,会影响骨料与水泥的黏结,减少和易性,增加用水量,影响混凝土抗冻性,所以,含泥量大的骨料会减少混凝土抗冻性;吸水率大的骨料一样会减少混凝土抗冻性;质地均匀坚固的骨料,其在冻融环境下,质量损失也小。所以,选用质地均匀坚固和含泥量、吸水率都小的骨料,对混凝土抗冻性有利。
混凝土冻融试验要点及注意事项:
(1)在混凝土达到试验龄期前4天,将试件取出在(20士3)℃的水中浸泡至试验日期。
(2)达到试验龄期,进行初始动弹模量、初始质量的测定后即可进行冻融试验。通常每做25次冻融循环应测定试件的自振频率和质量,也可根据混凝土抗冻性的高低来确定检测的时间和次数。
(3)混凝土冻融试验出现下列情况之一时即可停止:
1)冻融循环至预定次数;
2)相对动弹模量减少至初始值的60%;
3)质量损失率大于5%。
(4)混凝土抗冻龄期越晚,混凝土抗冻性越好,所以,抗冻性试验应按设计龄期进行试验。
(5)动弹模量测定仪的灵敏性、稳定性是制约测定混凝土自振频率精度的关键因素,为保证混凝土抗冻试验的准确性,宜采用有固定自振频率的铝合金标准块对动弹模量测定仪进行校准。