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混凝土防凍劑的作用

2020-08-05

常溫下硬化混凝土是由未水化的水泥、水泥水化產物、集料、水、空氣共同組成的氣液。

固三相平衡體系,當混凝土防凍劑處于負溫下時,其內部孔隙中的水分將發生從液相到固相的轉變。

混凝土防凍劑

對混凝土受凍破壞的現象,人們僅僅是以水結冰時體積膨脹9%這一自然現象來解釋, 認為這種現象和盛滿水的密閉容器受凍后脹裂的破壞情況類似。當孔溶液體積超過91%時,溶液結冰后產生膨脹壓力使混凝士結構破壞。但這種過于簡單的觀點無法解釋復雜的混凝土受凍破壞的動力學過程。而且試驗表明水飽和度低于91%時,混凝土也可能受凍破壞。這說明混凝土受凍破壞的機理遠遠不止這么簡單。

混凝土防凍劑

在混凝土硬化初期混凝土中水存在形式:

( 1 )結晶水。如鈣礬石等晶體中所含的水稱結晶水,這部分水是不可能結冰的。

( 2 )吸附水。也稱凝膠水,存在于各種水化物,如鈣礬石的膠凝孔中,因凝膠孔尺寸很小,一般為15!~ 20!之間僅比水分子大一個數量級,可認為在自然條件下這部分水是不可能結冰的。

(3)毛細孔水。存在于毛細孔中,這部分水是可凍的。由開文公式: rtln ( pr/po )=m/d ( 2σ/r )式中r為氣體常數; t為溫度; pr為曲率半徑為y的毛細管中液體的蒸汽壓; po為大體積液體的蒸汽壓; d為水的密度;為表面張力; r為毛細管中的液體曲率半徑。得知隨毛細孔半徑的減小,水蒸氣的冰點也隨之下降。

(4 )游離水。也稱自由水,存在于各種固體顆粒之間,是可凍水。由此可見混凝土凍害是由于游離水和孔徑較大的毛細水結冰造成的。水轉化為冰體積約很大9% ,若硬化混凝士孔隙中的游離水達到飽和,則會在混凝土內部產生內應力, 使混凝土結構發生破壞。


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