如何有效防止水工混凝土的凍融破壞

陳　英等

凍融破壞是混凝土水工建筑物破壞的主要形式之一，它嚴重影響水工建筑物的正常運行，并縮短其使用壽命。在我國寒冷和嚴寒地區，有許多水工建筑物建成后5－10年就因凍融破壞而需花大量資金進行修補，一些小型建筑物測因破壞嚴重而報廢。

1造成混凝土凍融破壞的主要因素

1.1內部因素

在澆筑凝固過程中，由于混凝土中部分水分的析出。內部形成了大量細小并相互連通的空隙。但這些空隙充水已達到飽和之后，在0℃時開始結冰，封堵了混凝土孔隙與外界相通的孔口。水結成冰使體積膨脹，與此相當的水量被擠到混凝土的空隙中，使孔隙受到壓力，這種壓力使混凝土膨脹開裂。溶化后混凝土又不能恢復原狀，經多次循環，混凝土就失去丁承載能力。實踐證明，干燥材料(混凝土、漿砌石等)因其孔隙中不含水分，凍結期材料內部不產生膨脹，因而不發生凍融破壞。另外，混凝土粗骨料的粒徑越大，凍脹應力也越大，抗凍性也就越差。因為混凝土的最薄弱面是卵石與砂漿的結合面，這里在凝聚水分時往往產生凍脹。這種凍脹導致很大的拉應力，球體直徑越大，拉應力也越大。因此，抗凍混凝土的骨料不宜過大，一般常用的最大粒徑為40mm。

1.2外部因素

一般來講，嚴寒地區及寒冷地區凍融破壞嚴重，但并非越冷越嚴重，它還受如下外部因素的影響。

a凍融循環次數。凍融循環次數越多，破壞就越嚴重。混凝土凍融循環有兩種情況：一種是受氣溫或日照輻射使混凝土溫度正負交替造成的；……