结合工作实际,对混凝土的冻害过程作了介绍,阐述了综合蓄热法的防冻机理,提出了防冻剂的正确使用方法, 对有效防止混凝土受冻具有一定的参考价值。
防冻剂多为一些有降低冰点作用的无机盐,作用可概括如下:掺防冻组份(以NaNO2 ,掺2 %为例) 的水溶液冰点约为- 1. 5 ℃,当温度降到- 1. 5 ℃时,孔隙内临近受冻侧的游离水开始结冰,冰体内无机盐部分析出,剩余游离水中盐的浓度变大(冰点进一步降低) ;当温度继续下降(如降到- 5 ℃) ,又有临近受冻侧游离水部分结冰,剩余游离水浓度继续增大..,持续这一过程,直到亚硝酸钠最低共溶点出现,孔内全部游离水结成冰。由此可见,防冻成分的作用是在连续降温过程中保持混凝土体内始终有一定的液相水存在(过冷水) ,使水泥水化能持续进行(尽管此时水化速度已较常温大为减慢) 。
由此可见:防冻剂的防冻机理是综合性的,是多种效果的综合体现。世界上并不存在某种一掺就灵的防冻剂,“防冻”只是最终的效果,它是通过早强、引气、减水、防冻等因素共同作用而实现的。而且防冻剂的使用效果与工程的施工情况也有关系,所以说混凝土的冬季施工是一个典型的系统工程,必须通盘考虑。
防冻剂的正确使用
正确理解“使用温度” 任何一种符合标准的防冻剂产品,都有一个明确的“使用温度”(如- 15 ℃、- 20 ℃) ,说使用温度就是“允许混凝土施工的温度”并不错误,但应着重与混凝土抗冻临界强度联系起来理解,即在环境温度降到外加剂“使用温度”前,混凝土必须达到抗冻临界强度,这样混凝土才是安全的,否则混凝土有可能被冻坏。混凝土的使用温度越低,说明该防冻剂的防冻效果越好,混凝土越有更多的时间(含负温区) 来增长强度,从而达到抗冻临界强度的可能性大大增加。
目前国内生产的混凝土防冻剂的使用温度多在- 10 ℃~ - 15 ℃之间(可适用于日最低- 15 ℃~ - 20 ℃的情况) ,温度再低,防冻剂配方设计难度越大,不确定因素也增加,从这个角度讲,多数情况下没有必要非得要求防冻剂的使用温度一定低于施工时的最低环境温度,关键是必须在温度降到防冻剂使用温度前就使混凝土达到抗冻临界强度。
采取覆盖保温措施 综合蓄热法的基本做法是覆盖加掺防冻剂,必要时对水和砂石料进行加热。覆盖的作用是使水泥水化热量和原材料加热热量留在混凝土内部的时间长一些,尽量延长水泥正温水化时间, 这一点非常重要。保温做得越好,混凝土降到外加剂“使用温度” 的时间越长,越有时间达到抗冻临界强度。为达到这个效果,覆盖材料的种类和厚度应结合外加剂的使用温度、抗冻临界强度、环境温度等因素通过热工计算确定。
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