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    混凝土防凍劑的原理

    2019-12-04

    當環境溫度降到0 ℃左右時,商品混凝土施工要采取一些特殊的技術措施,這是施工界的常識。如何針對凍害原因制訂施工措施并不是一個簡單的問題。下面試結合具體工作中的一些經驗,并參考相關文獻,提出幾點看法。商品混凝土的冬施措施有很多,華北地區常用的是綜合蓄熱法。混凝土防凍劑


    1 抗凍臨界強度

    1. 1 、在冬季施工時,當商品混凝土強度達到某一界限值時,由于結構已初步形成,具備了抵抗凍脹破壞的能力,商品混凝土再受凍亦不會被凍壞,這一強度稱做商品混凝土的抗凍臨界強度??箖雠R界強度的提出是商品混凝土冬季施工理論的一個重大突破,也是制訂商品混凝土冬施措施的重要依據。商品混凝土冬季施工的關鍵就是要使商品混凝土盡快達到抗凍臨界強度。

    1. 2 、大量試驗和實踐表明,商品混凝土抗凍臨界強度與水泥品種、水灰比、降溫速率等多種因素有關,且素商品混凝土和摻防凍劑商品混凝土的抗凍臨界強度亦不相同,其值可按規范確定。一般說來,摻防凍劑后商品混凝土的抗凍臨界強度略低一些(相對空白),這是因為商品混凝土摻防凍劑后其含水量減小、冰晶變的較為分散軟弱且減弱了凍脹效果的緣故。

    混凝土防凍劑

    2 防凍劑的防凍原理


    防凍劑是根據商品混凝土凍害機理,結合抗凍臨界強度、成冰率、冰晶形態轉化等理論,并總結長期冬季施工實踐研制的,一般由四種成分組成,其作用分述如下:

    2. 1 、早強成分:強度后才能進行下一道工序的施工。在商品混凝土終凝初期應避免施工荷載對樓板產生較大的振動。主要作用是加速商品混凝土的凝結硬化,使之盡快達到抗凍臨界強度;在達到臨界強度以后,能加快商品混凝土硬化速度,克服負溫、低溫造成的強度增長緩慢現象。

    2. 2 、引氣成分:在商品混凝土體內引入微米級的細小氣泡(有益氣泡),其作用:1) 切割、封閉商品混凝土內的連通孔道(有害孔道) ,減輕凍脹時的裂紋擴展;2)引入的大量氣泡起到膨脹“緩沖器”的作用,吸收冰晶膨脹應力,減輕凍害。在商品混凝土內引入氣體3.5 % ,可消化6. 6 %的體積膨脹,在成齡階段,可起到提高抗凍融能力、改善耐久性的作用。

    2. 3 、減水成分:其作用:1) 減少拌合水,從而減少游離水總量,從根本上減少可凍冰的含量(但亦應保持一定含冰率),消除凍脹內因;2) 通過減水成分的分散作用,釋放包裹水,消除劣質水泡,使粗大冰晶轉化為細小冰晶,優化水泥水化環境,減輕脹凍壓力。

    混凝土防凍劑

    防凍成分多為一些有降低冰點作用的無機鹽,作用可概括如下:摻防凍組份(以NaNO2,摻2 %為例) 的水溶液冰點約為-1. 5 ℃,當溫度降到-1. 5 ℃時,孔隙內臨近受凍側的游離水開始結冰,冰體內無機鹽部分析出,剩余游離水中鹽的濃度變大(冰點進一步降低);當溫度繼續下降(如降到- 5 ℃),又有臨近受凍側游離水部分結冰,剩余游離水濃度繼續很大,持續這一過程,直到亞硝


    酸鈉共溶點出現,孔內全部游離水結成冰。由此可見,防凍成分的作用是在連續降溫過程中保持商品混凝土體內始終有一定的液相水存在(過冷水),使水泥水化能持續進行(盡管此時水化速度已較常溫大為減慢) 。


    由此可見:防凍劑的防凍機理是綜合性的,是多種效果的綜合體現。世界上并不存在某種一摻就靈的防凍劑,“防凍”只是終的效果,它是通過早強、引氣、減水、防凍等因素共同作用而實現的。而且防凍劑的使用效果與工程的施工情況也有關系,所以說商品混凝土的冬季施工是一個典型的系統工程,通盤考慮。


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