1、冻融循环 对混凝土耐久性的影响,成员：曾蕾 张倩 杨森林,名词解释：,冻融循环：结构件表面和内部所含水分的冻结 和融化的交替进行。,耐久性：混凝土材料在长期使用过程中，抵抗因服役环境外部因素和材料内部原因造成的侵蚀和破坏，而保持其原有性能不变的能力。（P69）,冻融循环对混凝土耐久性的影响：,混凝土耐久性：,渗透性,化学侵蚀,碳化与钢筋锈蚀,物理侵蚀,冻融侵蚀,混凝土耐久性危机：, 冻融循环对混凝土耐久性的破坏机理 影响因素：冻融循环次数混凝土水灰比孔结构 提高混凝土抗冻性的方法,冻融循环破坏机理：,目前提出的混凝土冻融破坏机理有五六种，其中具有代表性的是静水压理论和渗透压理论。（P74）,当
2、混凝土处于饱水状态受冻时，其毛细孔壁同时承受毛细孔冰晶膨胀压和凝胶孔渗透压两种压力，当两种压力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂；在反复冻融循环后，混凝土中的裂缝由表及里相互贯通，其强度逐渐降低，直至完全丧失使用性能。,影响因素：,混凝土的抗冻融性与其内部孔结构、水饱和程度、受冻龄期和混凝土的强度等诸多因素有关，其中主要的因素是孔结构，而混凝土的孔结构是由混凝土的水灰比、添加剂和施工养护方法等因素决定的。接下来主要就冻融循环次数、水灰比、孔结构对混凝土的抗冻融性（也就是耐久性）进行阐述。,影响因素1：冻融循环次数,相对动弹性模量：在动负荷作用下物体应力与应变的比值。,从图中可看出混凝土冻融
3、循环次数越多，相对弹性模量越小，质量损失越大。,冻融循环开始阶段：质量有所增加，因为试件吸收水分，表面掉渣少。 冻融循环质量损失增大阶段：冻融循环次数增加，混凝土内部及表面出现微裂纹，使试件表面出现 掉渣现象；并且试件吸收水分的质量小于混凝土表面剥落的质量，所以质量减小。,随着冻融循环次数的增加，相对动弹性模量减小。因为弹性模量是应力与应变的比值，所以经历的冻融循环的次数越多，混凝土的抗冻融循环能力越弱，耐久性越差。,冻融循环后混凝土材料的纤维结构,影响因素二：水灰比,随着水灰比的降低和混凝土等级强度的提高，混凝土的抗冻循环次数显著提高。,冻融循环对不同水灰比的混凝土耐久性产生影响的原因：低w
4、/c混凝土微观结构密实,大量的孔隙以凝胶孔形式存在,毛细孔含量少,因此毛细孔中可参与冻融破坏的自由水量就少。此外,低w/c混凝土中的自由水由水泥水化很快消耗完,内部产生自我干燥,而且该混凝土非常密实,一旦硬化后,外部的水分也很难进入,内部一直保持比较干燥状态,参与冻融破坏的水量就少,这意味着冻融过程不足以破坏混凝土内部结构。,影响因素三：孔结构,混凝土经过冻融循环后，混凝土的总孔隙率增加。冻融循环过程中不仅对混凝土的大孔有破坏作用，同时也造成小孔的破坏。使得小孔的数量减少，大孔数量增加。对混凝土的耐久性造成破坏。但在混凝土中存在的细微封闭气孔却能提高混凝土的耐久性，因为细微封闭气孔不仅能起到缓冲作用，还能减小混凝土的抗渗性，从而提高混凝土的抗冻性。,提高混凝土抗冻性（耐久性）的方法：,1、改善混凝土自身因素 减少混凝土用水量和降低水灰比：在混凝土中掺入高效减水剂和外掺料，从而降低混凝土水化热，增加结构的致密性和稳定性。提高水化物稳定性：在混凝土中掺入高效活性矿物掺料，该掺料中含有大量活性SiO2和活性Al2O3，增加水泥结构的致密性。,2、外部因素：保证混凝土良好的养护条件；骨料的抗冻性：选用抗冻骨料；细骨料宜选用色泽鲜艳、质地坚硬、级配良好、质量合适的中砂，其含泥量不得大于1.0，粗骨料一选用经15次冻融值实验的合格的坚实级配花岗岩等。,谢谢观赏！,
