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混凝土冻融时间与抗冻效果关系的探讨

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来源:
2017/01/11 10:28
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   (1)冻融破坏是混凝土处于干湿交替环境及水工构造物损坏的主要形式之一,受冻融循环作用而破坏的混凝土一般表现出表面疏松、剥落、骨料外露等现象,冻融破坏严重影响了处于干湿交替环境及水工混凝土构造物的正常运行及其使用寿命,因此提高混凝土的抗冻性及耐久性是急需解决的问题。 
  (2)本文通过C50混凝土快速冻融试验,分析试验结果,得出质量及相对动弹性模量损失率变化的转折点,希望能对处于干湿交替环境及水工混凝土构造物的抗冻性及耐久性提供有益的经验。 
  试验材料确定及试验方法 
  2.1试验材料。本试验以C50混凝土试件为依托,所用试验材料如表1所示。 
  2.2试验方法。本试验采用C50混凝土试件为依托,试件在标准养护室内养护24d时将试件从养护室取出,放置在20±2℃水中浸泡4d,试件在28d龄期时开始试验,试验时用湿抹布擦除试件表面水分后对外观尺寸进行测量,并编号、称量初始质量及横向基频。每隔25次冻融循环测量试件的横向基频及质量,测完后迅速将试件掉头装入试件盒内并加入清水继续试验。本试验冻融循环次数为300次。成型100mm×100mm×400mm的棱柱体标准试件3块,其平均值为测试值。 
  3. 试验结果及分析 
  3.1试验结果。 
  (1)本次冻融循环试验对规定的冻融循环次数测试了试件的质量损失和相对动弹模损失,试验结果如表2所示。 
  (2)由表2中的试验数据得冻融试验试件质量损失率与时间关系曲线如图1所示,相对动弹性模量损失率与时间关系曲线如图2所示: 
  (3)由图1可以看出混凝土试件在冻融循环试验期间试件质量损失率呈上升趋势,但冻融试验前期0~125次循环时质量损失率较小,125~225次循环时质量损失率有所增大,但增长率较小,每次循环平均增长0.54%,225~300次循环时质量损失率最大,每次循环平均增长0.82%,最大损失为225~250次循环试验,质量损失389g,损失率为1.39%。 
  (4)由图2可以看出混凝土试件在冻融循环试验期间试件相对动弹性模量损失率呈下降趋势,但0~125次循环时相对动弹性模量损失率较小,125~225次循环时相对动弹性模量损失率增大,每次循环平均下降率为3.63%,225~300次循环时相对动弹性模量损失率最大,每次循环平均下降率为7.23%,最大损失为225~250次循环试验,相对动弹性模量损失258Hz,损失率为10.5%。 
  (5)由此可见冻融循环试验中125次循环和225次循环为试件质量及相对动弹性模量损失的转折点,其中225次循环对试件影响较大,225次循环后试件质量及相对动弹性模量损失增长较快。

     北京首瑞研发的SRCDF-16A型全自动混凝土单面冻融试验机适用于检验处于盐冻环境中的混凝土的抗冻性能,在我国北方地区,冬季大量使用除冰盐对道路进行除冰,此时的混凝土道路及周边附属建筑物遭受的冻融往往不是饱水状态下的冻融循环,而是干湿交替及盐溶液存在状态下的冻融循环,冬季海港及海水建筑物,水位变动区附近的混凝土也并不是在饱水状态下遭受水的冻融。测定混凝土及其它材料在水和负温共同反复作用下的抵抗能力,采用的是毛细吸水法的混凝土抗盐冻试验方法,该试验方法比较接近寒冷地区气候环境对混凝土的作用,具有试验周期短、测试精度高、再现性好等特点。该试验是通过超声波传输时间决定内部破坏,当与表面剥落量测定结合在一起时,样品的内部破坏与外部破坏同时被研究,从多项指标来共同判断混凝土的抗冻性能。SRCDF-16A采用独特的储能式设计,试件箱和储冷箱间的防冻液交换采用可变管径的两套管路控制,利用微电脑实现机器的全自动控制、数据导出和处理,是一款安全节能,性能稳定的测试设备。 

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