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16/11/2022
伴隨著一場初雪,北方一夜入冬,多地出現0℃以下低溫天氣。一旦氣溫到達0℃,就意味著混凝土凍融循環開啟。混凝土抗凍融循環能力是衡量混凝土安全性與耐久性的重要指標。要想結構自防水做得好,混凝土在冬季的抗凍融能力十分重要。

冬季混凝土最重要指標 抗凍融能力

什么叫混凝土凍融?

混凝土凍融,顧名思義是在0℃以下時混凝土中的水分子凍住,在0℃以上時混凝土中的水分子又融化,這樣的一個過程算作一次凍融循環。水分子很小,肉眼不可見,也很難觀察到每次凍融循環后混凝土微乎其微的變化。混凝土產生凍融損壞的最顯著的特征是表面剝落,嚴峻時可以露出石子。下圖為凍融次數累加后,混凝土試塊明顯的變化情況。

 

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隨凍融次數累加  混凝土被嚴重破壞

 

混凝土凍融按抗凍等級劃分

 

當然,學術界會有更加嚴格的規定。抗凍性試驗按國家標準規定:取齡期28天的混凝土試塊受檢:浸至吸水飽和后,進行抗凍性能(承受反復凍融循環)試驗。結果以混凝土強度損失率小于等于25%、質量損失率小于等于5%時的最大凍融循環次數來確定。

 

抗凍性試驗次數(抗凍等級用符號F表示)少則為F25F50,多則可達F100F150F200F250F300F350次,反復凍融循環的次數越多,強度與質量損失越少,混凝土的耐候性、耐久性就越好。反之亦然。

 

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不同氣候分區,不同部位

對混凝土抗凍等級有不同的要求

 

凍融循環如何破壞混凝土結構?

 

溫度在0℃以上,結構體表面的冰霜融化成水滴,水分將沿著結構表面的孔隙或毛細孔通路向結構內部滲透

 

當氣溫降低為0℃以下時,其中的水分結成冰,產生膨脹,其內部細孔空間有限,很難緩沖結冰所造成的體積變化,形成冰漲壓力和滲透壓力聯合作用的疲勞應力,使混凝土產生由表及里的剝蝕破壞,從而降低混凝土強度。

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當經過反復多次的凍融循環以后,損傷逐步積累不斷擴大,發展成互相連通的裂縫,使混凝土的強度逐步降低,最后甚至完全喪失,嚴重影響混凝土耐久性及結構安全。

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混凝土凍脹后開裂

 

 

北方地區必做項目

我國三北(東北、華北、西北)地區,混凝土的抗凍性試驗是必做項目;南方的夏熱冬暖、夏熱冬涼(冬季有凍雨除外)地區,可視工程的不同環境要求選擇性做抗凍性試驗。因此,推廣應用于北方地區的混凝土結構自防水材料,混凝土抗凍性能必須要求。

 

如何提高混凝土抗凍性

 

1.提高混凝土密實度

混凝土中存在多種孔結構,包括毛細孔、凝膠孔以及大的氣孔。混凝土的抗凍性能與混凝土內部的孔結構和氣泡的含量多少密切相關。

這些開放的孔結構越多,孔隙率越大時,混凝土密實度越低,混凝土內部空隙含水量就會越多,越容易結冰,造成凍融破壞。相反,孔越少越小,損壞作用越小,關閉氣泡越多,抗凍性越好。

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混凝土試塊橫切面對比

 

立威防水劑摻入混凝土中能夠與水泥中的硅、鈣、鈉、鎂等成分發生化學反應,生產的水化反應物填充混凝土的孔隙和滲水通道,減少孔隙率,提高混凝土密實度、強度和抗滲性,使混凝土密實度提升10%。通過于普通的混凝土試塊進行橫切面對比,能明顯看出內摻LV防水劑的混凝土試塊孔隙更少更小,骨料分布更均勻、密實。

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LV吸水量比(48h%62  低于行業標準值75

 

2.選擇提升混凝土抗凍等級的防水劑

從前文我們知道凍融循環次數越多,混凝土就會被破壞的越嚴重,而抗凍等級越高說明能經受的凍融循環次數越多,混凝土的質量損失越少。內摻立威防水劑的混凝土抗凍等級F350>北方海港工程50年抗凍等級F300

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3.施工時加強保溫

在施工過程中,加強對混凝土的保溫,以保證在溫度降到0℃以下時,新澆混凝土具有足夠的抗凍能力,避免角部與外露表面受凍,且要延長養護齡期。

 

混凝土結構的抗凍融循環能力非常重要,因此,無論從結構設計、材料選擇、施工養護等各環節都要嚴格把關。立威防水劑能夠提高混凝土的抗凍性,縮短冬季施工時間,提高冬季施工質量,節省冬季施工費用,為項目甲方、總包單位、施工單位創造更大的經濟效益。

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