提高混凝土抗凍性能的研究概述

　　一、前言
　　
　　混凝土的耐久性是混凝土抵抗氣候變化、化學(xué)侵蝕、磨損或任何其它破壞過(guò)程的能力，當(dāng)在暴露的環(huán)境中，能耐久的混凝土應(yīng)保持其形態(tài)、質(zhì)量和使用功能。混凝土的耐久性研究?jī)?nèi)容包括：抗凍性、抗?jié)B性、抗侵蝕性、抗碳化等。混凝土的抗凍性作為混凝土耐久性的一個(gè)重要內(nèi)容，在北方寒冷地區(qū)工程中顯得更為重要，因此在寒冷地區(qū)，抗凍性的改善是急待解決的重要問(wèn)題之一。
　　我國(guó)有相當(dāng)大的部分處于嚴(yán)寒地帶，致使不少建筑物發(fā)生了凍融破壞現(xiàn)象。尤其在東北嚴(yán)寒地區(qū)，興建的水工混凝土建筑物，幾乎100%工程局部或大面積地遭受不同程度的凍融破壞。地處較為溫和的華東地區(qū)的混凝土建筑物也發(fā)現(xiàn)有凍融現(xiàn)象。
　　因此，混凝土的凍融破壞是我國(guó)建筑物老化病害的主要問(wèn)題之一，嚴(yán)重影響了建筑物的長(zhǎng)期使用和安全運(yùn)行，為使這些工程繼續(xù)發(fā)揮作用和效益，需要很大的代價(jià)來(lái)維修和重建，這已成為混凝土耐久性方面的主要問(wèn)題之一。
　　
　　二、凍融機(jī)理
　　
　　混凝土的凍融破壞是國(guó)內(nèi)外研究較早、較深入的課題。從40年代以后，美國(guó)、原蘇聯(lián)、歐洲、日本等均開(kāi)展過(guò)混凝土凍融破壞機(jī)理的研究，提出的破壞理論就有5～6種。如美國(guó)鮑爾斯（T·C·Powers）提出的冰脹壓和滲透壓理論等，但大部分是從純物理的模型出發(fā)，經(jīng)假設(shè)和推導(dǎo)而得出的，有些是以水泥凈漿或砂漿試件通過(guò)部分試驗(yàn)得出的。迄今為止，對(duì)混凝土的凍融破壞機(jī)理，國(guó)內(nèi)外尚未達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。
　　當(dāng)混凝土受凍時(shí)，這兩種壓力會(huì)損傷混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的凍融循環(huán)以后，損傷逐步積累不斷擴(kuò)大，發(fā)展成互相連通的裂縫，使混凝土的強(qiáng)度逐步降低，最后甚至完全喪失。而處在干燥條件的混凝土則不存在凍融破壞的問(wèn)題，所以飽水狀態(tài)是混凝土發(fā)生凍融破壞的必要條件之一。另一必要條件是外界氣溫正負(fù)變化，使混凝土孔隙中的水反復(fù)發(fā)生凍融循環(huán)，這兩個(gè)必要條件，決定了混凝土凍融破壞是從混凝土表面開(kāi)始的層層剝蝕破壞。
　　
　　三、改善混凝土抗凍耐久性的主要措施
　　
　　（一）外加劑的使用
　　1、引氣劑
　　引氣劑是具有憎水作用的表面活性物質(zhì)，它可以明顯的降低混凝土拌合水的表面張力，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量的微小穩(wěn)定的封閉氣泡。這些氣泡由于具有彈性，能使混凝土結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的膨脹壓力得到緩解，起到緩沖減壓