混 凝 土 盐 冻破 坏 机 理 (Ⅱ ) : 冻 融饱 水 度 和 结 冰 压
杨 全 兵
(1.同济 大学 材 料工 程研 究所 ,上海 201804;
2.同济 大学 先 进 土木工 程材 料教 育 部重 点实 验室 ,上海 201804)
摘要 :研 究 了冻融循环 条件 下 NaC1浓度 (质 量分数 )对 混凝 土 内部 吸入 溶液 量和饱 水度 、溶液 结 冰
膨胀 率和 结 冰压 的影 响 ,继 而对 混凝 土 盐冻破 坏机 理进 行 分 析.结 果表 明 :随着 NaCl浓度 的增 加 ,
溶液 结 冰膨胀 率 和 结 冰 压 平衡 值 显 著 降低 ,但 溶 液 结 冰 产 生 结 冰 压 的 临界 饱 水 度 显 著 提 高;在
NaC1溶 液 中进 行 冻融循 环 时 ,混凝 土 内部 饱 水度 明显 高 于 水 中 ,且 饱 水 度 的增 长主 要 取 决 于 冷 冻
阶段吸 入 溶液 量 ,与融化 阶段 关 系很 小 ;2 ~ 6 NaC1溶 液将 产 生最 大结 冰压 ,因此 中低 盐 浓度 引
起 的混凝 土 盐冻破 坏 最严 重.
关 键词 :混凝 土 ;盐 冻破 坏 ;结 冰压 ;膨 胀 ;饱 水度 ;机 理
中图分 类 号 :TU528.0 文献标 志码 :A doi:10.3969/ .issn.1007—9629.2O12.06.002
One of Mechanisms on the Deicer-Frost Scaling of Concrete(Ⅱ):
of Saturation and Ice—Formation Pressure during Freezing-Thawing Cycles
YANG Quan—bing ’。
(1.Research I.aboratory of Materials Engineering,Tongji University,Shanghai 201804,China;2.Key Laboratory of
Advanced Civil Engineering Materials of Ministry of Education,Tongji University,Shanghai 201804,China)
Abstract:Effects of N aC1 concentration(by mass) on the solution absorption and degree of saturation in
concrete,and the ice~form ation expansion ratio and pressure of solutions were investigated under freezing—
thawing cycles,and then m echanism s on the deicer—frost scaling of concrete w ere analyzed. Results show
that the equilibrium value of ice——formation expansion ratio and pressure of solutions are significantly re——
duced with the increase of NaCI concentration,but the critical degree of saturation is obviously enhanced.
The degree of saturation in concrete during freezing—thawing cycles in NaC1 solutions are obviously higher
than that in water,and the increase in degree of saturation in the concrete mainly depends on the solution absorp—
tion during the freezing,and is not related to he thawing.The ice-formation pressure in 2 一6 NaCI solution is
maxim um ,SO the deicer-frost scaling caused by NaC1 solution with the low-medium concentration is most serious.
Key words:concrete;deicer—frost scaling;ice-formation pressure;expansion;degree of saturation;mechanism
盐 冻破 坏是 寒 冷地 区含 盐环境 如 撤除 冰盐 或 融
雪 剂 、海 水 和盐 碱 地 等 中混 凝 土 耐 久 性 劣 化 最 重 要
的问题 之一 ,也是 近 50多 年 的一个 研究 热 点.然 而 ,
直 到 目前 为止 ,有 关 盐 冻破 坏 的许 多 基 本 问 题 如 破
坏 机理仍 没 有得 到 彻 底 解 答.混 凝 土 盐 冻 破 坏 一个
最 典 型 的特 点 就 是 中低 盐 浓 度 ”引 起 的 破 坏 最 严
重 .这个 最不 利 的盐 浓度 广 泛 被认 可 为 3 左 右 ,它
与 所用 盐 的种类 无关 引.
此 外 ,许多 研 究[1 2,4 表 明 ,在 冻 融 循 环 条 件 下 ,
当混凝 土仅 在融 化 阶段 与盐 溶 液 接 触 ,而 在 受 冻 阶
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