混凝土抗冻融性能试验研究.ppt

大连市建科院 混凝土抗冻融性能试验研究 一、研究背景和意义 混凝土的抗冻融性能指混凝土抵抗冻融破坏的能力，是混凝土耐久性的一项重要指标。调查资料显示：在严寒地区，几乎100%的水工混凝土建筑物局部或大面积地遭受不同程度的冻融破坏，严重影响建筑物的长期使用和安全运行，每年都耗费巨额的维修费用。 研究混凝土冻融破坏的机理、影响因素以及提高混凝土抗冻融性能的有效措施具有重大的社会意义和经济意义。 一、关于混凝土抗冻融的疑问？ 水结冰是造成混凝土抗冻融破坏的主要因素？ 骨料与胶凝体热胀系数不同造成抗冻融破坏？ 含气量对混凝土抗冻融性能的影响？ 是否可以通过提高混凝土的标号达到抗冻融的要求？ 二、冻融破坏的机理假设 1、 “结冰压力”作用： 水结冰时体积膨胀 静水压力 2、 “温度应力”作用： 骨料与胶凝体的热膨胀变形不同 温度应力 三、试验方法 三、试验方法 3、测试指标： 相对动弹性模量和质量损失率。 相对动弹性模量下降至60%或质量损失率达到5%时，以相应的冻融循环次数作为抗冻等级。 三、试验方法 四、试验设计 四、试验目的 四、试验结果 四、试验结果 五、引气剂种类和含气量影响试验 五、150次循环不同引气剂对抗冻融影响 五、 150次冻融循环同种引气剂比较 五、250次循环破坏 五、冻融次数—动弹模量曲线 五、冻融次数—动弹模量曲线 五、冻融次数—质量损失曲线 五、冻融次数—质量损失曲线 五、试验结果 七、强度等级影响 五、强度等级影响 六、小结 容重—含气量 抗压强度—含气量 * * 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK 1、试验设备： 快速冻融试验机，动弹模量测试仪 试件尺寸为100 mm×100 mm×400 mm。 冻融温度分别控制在-17±2℃和8±2℃。 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK 2、试验方法： 《水工混凝土试验规程》 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK 相对动弹性模量 为冻融n次后的频率 为初始频率， 质量损失率 为冻融n次后的质量 为初始质量， 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK 备注 水胶比 DK-3 kg/m3 水 kg/m3 石子 kg/m3 砂 kg/m3 粉煤灰 kg/m3 水泥 kg/m3 编号 注防冻液 0.375 13.44 180 1040 720 80 400 A2 注水 0.375 13.44 180 1040 720 80 400 A1 1、验证是水冻胀破坏与温度应力破坏试验 基本性能 55.2 49.9 42.3 2.36 2391 A2 58.4 50.4 42.5 2.12 2391 A1 R28 /MPa R7 /MPa R3 /MPa 含气量 % 容重 kg/m3 编号 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK 1、通过A1试件饱水冻融——验证结冰压力破坏 2、通过A2试件置于防冻液中冻融——验证温度应力破坏 3、通过A1试件验证普通C50混凝土的抗冻融性能 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK “结冰压力”是导致混凝土冻融循环破坏的主要原因。 “温度应力”单独作用不能导致混凝土冻融循环破坏。 普通混凝土的抗冻融性能较差。 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 50次冻融循环（表面掉渣，麻面） 75次冻融循环（掉渣增多） 250次冻融循环（完全疏松） 大连市建筑科学研究设计院股份有限公司 DK 47.3 6.1 2291 C3 51.6 4.76 2320 C2 53.9 2.92 2377 C1 R28 /MPa 含气量 % 容重 kg/m3 编号 34.3 8.8 2213 B3 47.9 5.25 2313 B2 57.1 2.8 2377 B1 R28 /MPa 含气量 % 容重 kg/m3 编号 46 7.4 2257 D3 55.2 4.9