影响水 工混凝土抗冻性能 的因素较 多，主要 包括含 气量 、水胶 比 、骨科粒径及 种类 、掺 和料及人工砂石粉含量等。本文按照《水工混凝土试验规程》对影响混凝土抗冻耐久性的各种 因素做 了 系统的试 验研 究，试验 结果表 明 ：含 气量对 混凝土抗 冻性 影响 最为显 著 ，其次骨料 种 类及粒 径 、水胶 比等都 不 同程度地影 响着混凝土的抗 冻性能 ，粉煤灰 对混凝 土抗 冻性影响较 为 复杂，而人 工砂石粉 的含量则主要 影响混凝土 引气剂的掺 量 ，在含 气量相 同时石粉含量 对硬 化 混凝 土抗冻 耐久性没有 显著的影响。 [关键词 ]混凝 土；抗 冻性能 ；影响 因素 中图分类号]TV41 [文献标识码]A 1 概 述 冻融破坏是水工混凝土结构 老化病害 的主要 原 因之一 ，严重影响混凝 土结构物的使用寿命和 安全运行 ．因此抗冻性是评价寒冷地区混凝 土结 构耐久性的重要指标 。混凝土遭受冻融侵蚀是一 个较为复杂的物理劣化过程 ，包 含渗透扩散 、冻融 循环、开裂破坏等次生过程 ，影 响混凝土抗冻性 能 的因素也较为复杂。以下通过一 系列室 内快速冻 融试验 ．研究混凝 土在 冻融循环作 用下质量损失 和相对动弹性模 量的变化规律 ，探讨混凝土含气 量 、粗 骨料种类及粒径 、粉煤 灰掺量 、人工砂石粉 含量及水胶 比对混凝 土抗冻性能 的影响。 2 冻 融试 验 2．1 试 验 材 料 试验采 用中热 水泥 ，I级粉煤灰 ，除“人工砂 石 粉含量对抗冻性能影响”部分试验外 ，其他试验所 采 用的人工砂细度模数为 2．60。 2．2 试验 方 法 试验按照 DL／T 5150-2001《水工混凝土试 验 规 程》进行 ，试件 规格 为 100minx100mmx400 min棱柱体 ，冻融温度为一25~20qC，冻融循环一次 历时 2～4h，在进行规定次数冻融循环后计算试件 的相对动弹性模量损失或重量损失。 3 结果分析 3．1 含气量 的影晌 混凝土毛细孔里的水分结冰时 ．体 积会随之 增大 ，需要孔 隙扩展结冰水体积 ，或者把 多余的水 沿试件 边界排 出，或者二者同时发生 ，这个过程形 成水压 力 ．其大小取 决于结冰处至“逸 出边 界”的 距离 、材料的渗透性以及结冰速率。饱和 的水泥浆 体 试 件 中 。除 非浆 体里 每 个毛 emiL距 最 近 的逸 出边 界不超过 75~100rn，否则就会产生破坏压 力，这么 小 的间距可 以通过掺 用适 当的引气剂来达到【11，因 此 ．引气剂能够有效地减小混凝土受冻损伤。有试 验 表明 ，冰冻至 一24~C时 ，不引气的水泥浆体 试件 伸长约 1600x10 1TI，溶解至初始温度 时，可观测 到 500x1O m 的永久伸长：引气 10％的试件在冰 冻期间无明显膨胀 。融解循环结束时无残余膨胀【2】。 多数水工混凝土 中掺加引气剂 ，以达到 良好 的抗 冻耐久性 ．水工混凝土含气量与相对动弹性模量 的关系见图 1。 由图 1可 以看 出，含气量对混凝土抗 冻耐久 性 的影响十分显著 ，但含气量达到 6．2％，混凝土相 对动弹性模量的降低幅度与含气量为 5．1％时基本

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