混凝土抗凍融性能試驗與研究課件

混凝土抗凍融性能

試驗研究

大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK混凝土抗凍融性能

一、研究背景和意義混凝土的抗凍融性能指混凝土抵抗凍融破壞的能力，是混凝土耐久性的一項重要指標。調查資料顯示：在嚴寒地區(qū)，幾乎100%的水工混凝土建筑物局部或大面積地遭受不同程度的凍融破壞，嚴重影響建筑物的長期使用和安全運行，每年都耗費巨額的維修費用。研究混凝土凍融破壞的機理、影響因素以及提高混凝土抗凍融性能的有效措施具有重大的社會意義和經濟意義。大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK一、研究背景和意義混凝土的抗凍融性能指混凝土抵抗凍融破壞的能一、關于混凝土抗凍融的疑問？水結冰是造成混凝土抗凍融破壞的主要因素？骨料與膠凝體熱脹系數(shù)不同造成抗凍融破壞？含氣量對混凝土抗凍融性能的影響？是否可以通過提高混凝土的標號達到抗凍融的要求？大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK一、關于混凝土抗凍融的疑問？水結冰是造成混凝土抗凍融破壞的主二、凍融破壞的機理假設1、“結冰壓力”作用：水結冰時體積膨脹靜水壓力

2、“溫度應力”作用：骨料與膠凝體的熱膨脹變形不同溫度應力大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK二、凍融破壞的機理假設1、“結冰壓力”作用：大連市建1、試驗設備：快速凍融試驗機，動彈模量測試儀試件尺寸為100mm×100mm×400mm。凍融溫度分別控制在-17±2℃和8±2℃。三、試驗方法大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK1、試驗設備：三、試驗方法大連市建筑科學研究設計院股份有限公三、試驗方法3、測試指標：相對動彈性模量和質量損失率。相對動彈性模量下降至60%或質量損失率達到5%時，以相應的凍融循環(huán)次數(shù)作為抗凍等級。

2、試驗方法：《水工混凝土試驗規(guī)程》《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK三、試驗方法3、測試指標：相對動彈性模量和質量損三、試驗方法相對動彈性模量為凍融n次后的頻率為初始頻率，質量損失率為凍融n次后的質量為初始質量，大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK三、試驗方法相對動彈性模量為凍融n次后的頻率為初始頻率，質量四、試驗設計編號水泥kg/m3粉煤灰kg/m3砂kg/m3石子kg/m3水kg/m3DK-3kg/m3水膠比備注A140080720104018013.440.375注水A240080720104018013.440.375注防凍液1、驗證是水凍脹破壞與溫度應力破壞試驗基本性能編號容重kg/m3含氣量%R3/MPaR7/MPaR28/MPaA123912.1242.550.458.4A223912.3642.349.955.2大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK四、試驗設計編號水泥粉煤灰砂石子水DK-3水膠比備注A140四、試驗目的1、通過A1試件飽水凍融——驗證結冰壓力破壞2、通過A2試件置于防凍液中凍融——驗證溫度應力破壞3、通過A1試件驗證普通C50混凝土的抗凍融性能大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK四、試驗目的1、通過A1試件飽水凍融——驗證結冰壓力破壞大連四、試驗結果“結冰壓力”是導致混凝土凍融循環(huán)破壞的主要原因?！皽囟葢Α眴为氉饔貌荒軐е禄炷羶鋈谘h(huán)破壞。普通混凝土的抗凍融性能較差。大連市建筑科學研究設計院股份有限公司四、試驗結果“結冰壓力”是導致混凝土凍融循環(huán)破壞的主要原因。四、試驗結果50次凍融循環(huán)（表面掉渣，麻面）75次凍融循環(huán)（掉渣增多）250次凍融循環(huán)（完全疏松）大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK四、試驗結果50次凍融循環(huán)（表面掉渣，麻面）75次凍融循環(huán)（五、引氣劑種類和含氣量影響試驗編號容重kg/m3含氣量%R28/MPaC123772.9253.9C223204.7651.6C322916.147.3編號容重kg/m3含氣量%R28/MPaB123772.857.1B223135.2547.9B322138.834.3編號容重kg/m3含氣量%R28/MPaD123723.163.5D223224.955.2D322577.446試驗采用C50混凝土，選用BCDE四種不同引氣劑，調整摻量，控制混凝土含氣量在3%，5%，7%，對比含氣量及引氣劑的品種對混凝土抗凍融性能的影響。編號容重kg/m3含氣量%R28/MPaE123862.860.2E223504.753.4E322787.046.3含氣量及引氣劑品種的影響大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK五、引氣劑種類和含氣量影響試驗編號容重含氣量R28C1237五、150次循環(huán)不同引氣劑對抗凍融影響150次凍融循環(huán)（掉渣增多）150次凍融循環(huán)（掉渣少）150次凍融循環(huán)大連市建筑科學研究設計院股份有限公司150次凍融循環(huán)（掉渣少）五、150次循環(huán)不同引氣劑對抗凍融影響150次凍融循環(huán)（掉渣五、150次凍融循環(huán)同種引氣劑比較大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK五、150次凍融循環(huán)同種引氣劑比較大連市建筑科學研究設計院五、250次循環(huán)破壞不摻引氣劑和兩種3%含氣量引氣劑的混凝土大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK五、250次循環(huán)破壞不摻引氣劑和兩種3%含氣量引氣劑的混凝土B1A1A2C1大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—動彈模量曲線DK凍融次數(shù)為75次凍融次數(shù)為200次B1A1A2C1大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—動彈模量曲線DKE1凍融次數(shù)為150次大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—動彈模量曲大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—質量損失曲線DK大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—質量損失曲大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—質量損失曲線DK大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—質量損失曲五、試驗結果大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK1、摻引氣劑能夠顯著提高混凝土的抗凍融能力，不同品種引氣劑抗凍融能力相差較大。

3、引氣量在5%以上時，引氣量大小對混凝土抗凍融循環(huán)性能影響較小，基本都能達到300次以上。

4、引氣量在低于3%時，部分品種引氣劑混凝土抗凍融較差（僅在150-200次）。

5、不摻引氣劑混凝土抗凍融能力很差，強度等級對混凝土抗凍性能影響較小。

五、試驗結果大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK1、摻引七、強度等級影響等級編號容重kg/m3含氣量%R28/MPaC50D223224.955.2C30D30-222954.835.3大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK選用D引氣劑，控制含氣量5%，對比C50和C30抗凍融性能七、強度等級影響等級編號容重含氣量R28C50D223224五、強度等級影響250次凍融循環(huán)大連市建筑科學研究設計院股份有限公司C30C50五、強度等級影響250次凍融循環(huán)大連市建筑科學研究設計院股份六、小結大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK1、凍融破壞主要來源于結冰壓力，溫度應力影響較小。

2、摻引氣劑能夠顯著提高混凝土的抗凍融能力，不同品種引氣劑對混凝土抗凍融性能影響相差較大。

3、配制抗凍融混凝土時，應選用合適的引氣劑。

3、配制時必需測試含氣量，過低抗凍融效果較差，過高嚴重降低混凝土強度。

4、普通抗凍融混凝土引氣量宜控制在3-5%時，特殊要求時通過試驗確定。

5、不摻引氣劑混凝土抗凍融性能很差，強度等級對混凝土抗凍性能影響較小。

6、配制抗凍融混凝土不能靠提高強度等級或水泥用量。

六、小結大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK1、凍融破壞容重—含氣量容重y和含氣量x的關系：容重降低1.1%~1.2%，含氣量約增加1%。容重—含氣量容重y和含氣量x的關系：容重降低1.1%~1.2抗壓強度—含氣量7天強度y和含氣量x的關系：28天強度y和含氣量x的關系：含氣量為2%~6%時，含氣量多1%，7天強度約降6.3%~7.8%。含氣量為2%~6%時，含氣量多1%，28天強度約降5.5%~6.6%?？箟簭姸取瑲饬?天強度y和含氣量x的關系：28天強度y和含混凝土抗凍融性能

試驗研究

大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK混凝土抗凍融性能

一、研究背景和意義混凝土的抗凍融性能指混凝土抵抗凍融破壞的能力，是混凝土耐久性的一項重要指標。調查資料顯示：在嚴寒地區(qū)，幾乎100%的水工混凝土建筑物局部或大面積地遭受不同程度的凍融破壞，嚴重影響建筑物的長期使用和安全運行，每年都耗費巨額的維修費用。研究混凝土凍融破壞的機理、影響因素以及提高混凝土抗凍融性能的有效措施具有重大的社會意義和經濟意義。大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK一、研究背景和意義混凝土的抗凍融性能指混凝土抵抗凍融破壞的能一、關于混凝土抗凍融的疑問？水結冰是造成混凝土抗凍融破壞的主要因素？骨料與膠凝體熱脹系數(shù)不同造成抗凍融破壞？含氣量對混凝土抗凍融性能的影響？是否可以通過提高混凝土的標號達到抗凍融的要求？大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK一、關于混凝土抗凍融的疑問？水結冰是造成混凝土抗凍融破壞的主二、凍融破壞的機理假設1、“結冰壓力”作用：水結冰時體積膨脹靜水壓力

2、“溫度應力”作用：骨料與膠凝體的熱膨脹變形不同溫度應力大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK二、凍融破壞的機理假設1、“結冰壓力”作用：大連市建1、試驗設備：快速凍融試驗機，動彈模量測試儀試件尺寸為100mm×100mm×400mm。凍融溫度分別控制在-17±2℃和8±2℃。三、試驗方法大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK1、試驗設備：三、試驗方法大連市建筑科學研究設計院股份有限公三、試驗方法3、測試指標：相對動彈性模量和質量損失率。相對動彈性模量下降至60%或質量損失率達到5%時，以相應的凍融循環(huán)次數(shù)作為抗凍等級。

2、試驗方法：《水工混凝土試驗規(guī)程》《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK三、試驗方法3、測試指標：相對動彈性模量和質量損三、試驗方法相對動彈性模量為凍融n次后的頻率為初始頻率，質量損失率為凍融n次后的質量為初始質量，大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK三、試驗方法相對動彈性模量為凍融n次后的頻率為初始頻率，質量四、試驗設計編號水泥kg/m3粉煤灰kg/m3砂kg/m3石子kg/m3水kg/m3DK-3kg/m3水膠比備注A140080720104018013.440.375注水A240080720104018013.440.375注防凍液1、驗證是水凍脹破壞與溫度應力破壞試驗基本性能編號容重kg/m3含氣量%R3/MPaR7/MPaR28/MPaA123912.1242.550.458.4A223912.3642.349.955.2大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK四、試驗設計編號水泥粉煤灰砂石子水DK-3水膠比備注A140四、試驗目的1、通過A1試件飽水凍融——驗證結冰壓力破壞2、通過A2試件置于防凍液中凍融——驗證溫度應力破壞3、通過A1試件驗證普通C50混凝土的抗凍融性能大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK四、試驗目的1、通過A1試件飽水凍融——驗證結冰壓力破壞大連四、試驗結果“結冰壓力”是導致混凝土凍融循環(huán)破壞的主要原因?！皽囟葢Α眴为氉饔貌荒軐е禄炷羶鋈谘h(huán)破壞。普通混凝土的抗凍融性能較差。大連市建筑科學研究設計院股份有限公司四、試驗結果“結冰壓力”是導致混凝土凍融循環(huán)破壞的主要原因。四、試驗結果50次凍融循環(huán)（表面掉渣，麻面）75次凍融循環(huán)（掉渣增多）250次凍融循環(huán)（完全疏松）大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK四、試驗結果50次凍融循環(huán)（表面掉渣，麻面）75次凍融循環(huán)（五、引氣劑種類和含氣量影響試驗編號容重kg/m3含氣量%R28/MPaC123772.9253.9C223204.7651.6C322916.147.3編號容重kg/m3含氣量%R28/MPaB123772.857.1B223135.2547.9B322138.834.3編號容重kg/m3含氣量%R28/MPaD123723.163.5D223224.955.2D322577.446試驗采用C50混凝土，選用BCDE四種不同引氣劑，調整摻量，控制混凝土含氣量在3%，5%，7%，對比含氣量及引氣劑的品種對混凝土抗凍融性能的影響。編號容重kg/m3含氣量%R28/MPaE123862.860.2E223504.753.4E322787.046.3含氣量及引氣劑品種的影響大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK五、引氣劑種類和含氣量影響試驗編號容重含氣量R28C1237五、150次循環(huán)不同引氣劑對抗凍融影響150次凍融循環(huán)（掉渣增多）150次凍融循環(huán)（掉渣少）150次凍融循環(huán)大連市建筑科學研究設計院股份有限公司150次凍融循環(huán)（掉渣少）五、150次循環(huán)不同引氣劑對抗凍融影響150次凍融循環(huán)（掉渣五、150次凍融循環(huán)同種引氣劑比較大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK五、150次凍融循環(huán)同種引氣劑比較大連市建筑科學研究設計院五、250次循環(huán)破壞不摻引氣劑和兩種3%含氣量引氣劑的混凝土大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK五、250次循環(huán)破壞不摻引氣劑和兩種3%含氣量引氣劑的混凝土B1A1A2C1大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—動彈模量曲線DK凍融次數(shù)為75次凍融次數(shù)為200次B1A1A2C1大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—動彈模量曲線DKE1凍融次數(shù)為150次大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—動彈模量曲大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—質量損失曲線DK大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—質量損失曲大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—質量損失曲線DK大連市建筑科學研究設計院股份有限公司五、凍融次數(shù)—質量損失曲五、試驗結果大連市建筑科學研究設計院股份有限公司DK1、摻引氣劑能夠顯著提高混凝土的抗凍融能力，不同品種引氣劑抗凍融能力相差較大。

3、引氣量在5%以上時，引氣量大小對混凝土抗凍融循環(huán)性能影響較小，基本都能達到300次以上。

4、引氣量在低于3%時，部分品種引氣劑混凝土抗凍融較差（僅在150-200次）。

5、不摻引氣劑混凝土抗凍融能力很差，強度等級對混凝土抗凍性能影響較小。