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文章编号:009-9441(12010)12-0047-02
对混凝土防冻剂的正确理解
口口夏宝良(太原市建设工程质量监督站,山西太原030009
摘要:概述了西方国家对混凝土防冻剂的态度,分析了混对混凝土的冬期施工造成负面影响和不良后果。
土防冻剂的作用机理。就如何正确使用混凝土防冻剂的
问题进行了探讨。
1传统防冻剂理论遇到的挑战
关键词:混土防冻剂;外加剂;冰点;强度
1.1“降低冰点”的局限性
中图分类号:TU528.042.6文献标识码:B
混凝土防冻剂的使用始于20世纪50年代的前
苏联。最初,人们在混凝土中加入工业盐以降低冰
点,来防止混凝土的冻害,由此产生了混凝土防冻
在北方冬期施工过程中,在混凝土中加入防冻剂。但随着研究的深入和大量的工程实践证明,
剂是一种省时、省工、经济的做法。这一做法在长期“降低冰点”这一思路具有很大的局限性。例如,前
的工程实践中取得了令人满意的效果。但如果施工苏联最先使用的防陈剂是掺加大剂量的CaC2+
人员不能准确地掌握混凝土防冻剂的基本知识,而NaCL,这种旨在降低冰点的防冻剂的掺量高达水泥
是想当然地认为“加了防冻剂,混凝土就不冻”,将用量的10%~15%。
混凝土加防冻剂等同于汽车加防冻液的概念,就会
表1所示为K2CO3水溶液的冰点。
表1K2CO3水溶液的冰点
溶液浓度/%「0.0400.0800.000.14010.1010.1900.210「0.2500.2010.2900.32010.36010.400
冰点/℃
2.8-3.7」-5.7-6.4-8.2-9.6「-13.0-15.1-17.41-2.5-28.5-36.5
1.2掺加防冻剂可能的后果
中,几乎没有混凝土防冻剂这一词汇。长期以来,西
掺加防冻剂后,混凝土中含有大量的盐,这些盐方国家采取冬期加热保温,在正温下养护混凝土;采
的离子会阻碍水与水泥的水化反应,使得水化反应用硅酸盐水泥和掺加混凝土高效减水剂的办法,使
速度减慢,混凝士的凝结时间被延长,而混凝土长时混凝土获得很高的早期强度来进行冬期施工。
间不凝固在冬期低温情况下不利于混凝土的抗冻。
这种混凝士即使最终凝结,也会在混凝土内部形2防冻剂的作用机理
诸多缺陷,例如结晶粗大,抗渗性能、耐久性显著降2.1防冻剂破坏水分子中的氢键
低
在相同的负温(-15℃)下,水结冰后晶体完整
1.3西方国家对防冻剂的态度
而坚硬,产生一定的体积膨胀。而掺有防冻剂的溶
相当一段时间以来,西方国家工程及学术界对液在同样的温度下,只形成细碎的冰晶被周围过冷
混凝土防冻剂持审慎和排斥的态度,这从他们有关的液体所包裹。冰晶无色而液体呈褐色,体积无明
混凝土的著作中可见一斑。在他们的混凝土论著显变化,说明掺防冻剂液体结冰与水不同。在显微
节能65%的设计目标。
4结语
在我国的北方寒冷地区,采用EPS外墙保温系作者简介:高林芳(92-),女,山西临县人,助理讲师,206年
统配合其他节能揹施,是实现建筑节能65%的首选
7月毕业于中国矿业大学(北京)建筑学专业,現攻读太原理
工大学建筑技术科学专业项士学位,从事教学工作。
方式,比较经济合理,并且沿用第2阶段所使用的保
收稿日期:2010-11-0
温材料,通过适当调幣材料厚度,完全可以实现建筑
编辑李瑞红
建材技术与应用12/2010
万方数据
镜下观察到的冰晶细小而分散,冰晶不像水那样晶
(3)引气。引气剂在混凝土中引人众多的微小
莹透明,而是呈海绵状的多孔疏松体,结构中有空洞气泡,这些气泡可以被用来填充水结冰膨胀引起的
和缺陷,中间包裹着液体。
体积增加,从而保持混凝士体积稳定;同时引气剂使
2水形成有缺陷的“冰”
混凝士具有抵御更多次冻融循环的能力,这样在昼
对混凝土这样的多孔材料,其本身就具有较多夜交替、温度大幅度变化的情况下,能避免混凝土遭
的孔隙,特别是在开始,水化程度不高时,水化物晶受冻融破坏。目前的主要问题是,通常加人的引气
体骨架刚刚搭接起来,还有待于进一步生长密实;而剂大多是松香热聚物类的普通引气剂,市场上缺乏
在冬季负温施工时强度增长缓慢,这一过程会延续新型高性能的优质引气剂,制约了防冻剂性能的进
相当长的时间。在混凝土的结构孔隙中同时存在着一步提高。
冰晶和过冷液体,由于外加剂对冰晶的干扰作用使
(4)冰晶干扰素。目前对冰晶干扰素的研究正
冰晶形态变异,产生的冰晶体积细小,晶体有缺陷,在深人,其机理已基本清楚。冰晶干扰素的应用为
形不成冻胀应力或只有很小的冻胀应力,这样即使防冻剂向低掺量方向发展提供了可能,因而市场上
混凝土内部有部分的水结冰也不致造成破坏。那种出现了一批掺量在1%左右的高效防冻剂,如HES-I
认为在负温下保证完全不结冰的观点是不正确的。“型高效防冻剂、YJ-4混凝土高效防冻剂等。
3高效防冻剂的应用效果
4使用防冻剂需要注意的两种情况
(1)减水。在防冻剂中加入高效减水剂,可使
(1)在较大工程量的混凝土连续浇注时,有人
减水率达到15%~20%。
认为加入防冻剂就可以“万事大吉”,其实这时正是
2)早强。在防冻剂中加人早强剂具有显著的混凝土最容易受冻的时候。这时混凝土的流淌面很
效果。但需要指出的是,防冻剂中应加入的是低温大,如果新浇注的混凝土不能在流淌面受冻前接茬,
早强剂。在不同温度下混凝士外加剂的早强性能是混凝土将形成“冷缝”,致使混凝土的整体性丧失。
不同的,不能简单地将常温下的早强剂加人到防冻遇到这种情况,必须对浇注现场进行保温,避免混凝
剂中作为早强组分。表2为几种外加剂在常温下土流消面在接茬前受冻。
(25℃以上)的3d和7d抗压强度比,表3为几种
2)有些施工现场人员认为,如果液体防冻剂
外加剂在低温下(3~10℃)的3d和7d抗压强度有结冰现象,就应判定其质量有问题。其实液体防
冻剂结冰是一种正常现象,判定其质量应以防冻剂
表2几种外加荆在常温下(25℃以上)的3d和74抗压强度比标准检測结果为依据。遇到结冰现象时,可以对液
外加剂
抗压强度比/%
体防冻剂进行加热,使其充分溶解后再使用。
序号
名称量3765结语
空白
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对混凝土防冻剂要有一个正确的认识,这样才
AF+元明粉0.7+1.0
12能使其得到很好的应用。近年来,西方国家也开始
3,0
「使用混凝土防冻剂,如对硫氯酸盐类防冻剂的研究
5木质素磺酸钙0.25
103
和使用,美国材料试验协会( ASTM)已制定了相关
标准。对防冻剂的评价方法也更贴合实际使用情
寝3几种外加荆在低温下(3-10℃)的3d和7d抗压强度比
况,不再一味地强调降低冰点的作用。由此可见,混
外加剂
抗压强度比/%
序号
凝土防冻剂正在被广泛应用,其理论也日臻完善并
名称
掺量/
3d
7d
被广泛接受。
空白
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0S26」作者介:宝良(9%-),,北京市人,高级原、项
AF+元明粉0.7+1.0
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士,主要从事建设工程质量管理与监督工作。