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材料导报A:综述篇
2015年7月(上)第29卷第7期
混凝土防冻剂的研究进展
刘浪涛,邵式亮,许金余,孙恵香
(空军工程大学机场建筑工程系,西安710038)
摘要混凝土外加剂因其良好的性能已经成为新型混凝土必不可少的部分,在当今建筑エ程中发挥了巨大作
用。而防冻剂作为一种高性能混凝土外加剂,在建筑工程领域也已经得到了广泛的应用。简要回顾了混凝土防冻剂
历史及研究现状,并对需要进一步研究的相关问題提出了建议。
关键词混凝土复合防冻剂耐久性聚羧酸减水剂
中图分类号:TU528.01文献标识码;ADOI:10.1896/j.iss.1005023X.2015.013.019
Development Status of Anti-freezing Admixtures for Concrete
LIU Langtao, SHAO Shiliang, XU Jinyu, SUN Huixiang
Department of Airfield and Building Engineering, Air Force Engineering University, Xi'an 710038)
Abstract Concrete admixtures has become an essential part of the new concrete and played a significant role il
todays construction proiects due to its good performance. As a kind of high-performance building concrete admix-
tures, anti-freezing admixture has also been widely used in the domain of engineering construction. A retrospective
sketch of the history and research status of concrete anti-freezing admixtures and some recommendations related to is-
sues that need further study are proposed.
Key words concrete, composite anti-freezing admixture, durability, polycarboxylate superplasticizer
0引言
中加入防冻剂,一-旦温度低于其冰点慢慢就会有冰析出,水
分子间氢键由于受到防冻剂分子的干扰,就会析出呈絮状结
我国地域辽阔,全国多数地区冬半年持续时间较长,尤构、宏观上非常柔软、冻胀应力下降显著的细小冰晶。例如
其是东北、西北、华北和青藏高原地区,冬季持续3~6个NaNO2、Na2SO)、Ca(NO)2等降低冻胀力的能力都很
月。随着工程建设的发展,混凝土冬季施工比较普遍,而强9,10
漫长的冬期寒冷季节给工程建设带来了许多问题,所以在
(2)乌拉尔定律。混凝土防冻剂的浓度对其拌合物中液
《钢筋混凝土工程施工及验收规范》中规定:当室外日平均气相冰点的降低程度有一定影响,只有降低冰点,才能保证
温接连5天保持小于5℃时,混凝士和钢筋混凝土的建设项定负温下混凝土中的水泥进行水化反应所需要的液态水,这
目,按照冬季施工的有关规定执行。这是因为,当平均温度样才能更好地保证防冻剂在混凝土冬期施工过程中有效发
小于或等于5℃时,混凝土强度发展缓慢;当最低气温在挥作用
2℃的情况下,新鲜混凝土遭受冻害可能性极大。
(3)液灰比平衡理论。当温度降至混凝土中液相冰点
如果不实施有效的措施,混凝土在低温环境下一旦遭受时,含有防冻剂的混凝土拌合物逐渐开始析冰,在负温环境
渗透压和膨胀压作用就会产生破坏,合理使用防冻剂是减轻下的液相,冰点随着析冰浓度增大而降低,随即在此负温条
混凝土早期病害及提高混凝土防冻效果切实有效的措施,可件下达到冰液共存状态,也就是新的动态平衡。此时混凝土
保证混凝土的耐久性及强度达到施工要求,对于降低工程质中的液态水可以保证水泥继续进行水化,防冻剂浓度不变,
量下降有很好的作用2-8。
液相浓度也不变,冰融化产生的水补充水泥水化需要的水,
这也就是液灰比平衡
防冻剂作用机理
(4)成熟度理论。水泥水化过程不仅包含有物理变化而
各国学者提出的防冻剂在混凝土中的作用机理有以下且还有化学变化,温度对其影响极其显著。对于一定配合比
几种。
下的混凝土,其强度不仅是养护时间还是养护温度的函数。
(1)冰晶畸变理论。纯水在0℃时结冰,氢键作用导致随着养护温度变低,泥凝土的强度也会逐渐变低,水泥水化
水分子汇聚形成巨大、冻胀力很强的分子集合体。当水溶液速度变慢。比如20℃时成熟度系数为1,而在-10℃时成
国家自然科学基金(51208506
刘浪涛:男,1989年生,硕士生,研究方向为机场防护理论E-mail:729657995@q.com许金余;通讯作者,男,1963年生,博士
教授,博士生导师,研究方向为结构工程和防护工程E-mail:729657995qq.com