浅谈建筑施工中提高混凝土结构抗冻性的技术措施

王泓鉴 陶银雪

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　　【摘要】混凝土结构是建筑的主要功能部分，混凝土结构抵御磨损、破坏、侵蚀和低温的能力成为建筑行业的重要研究目标。在西北、华北和东北地区漫长的冬季和严寒的影响对混凝土结构的破坏非常明显，是建筑行业应该正视的难题。建筑施工中通过添加外加剂、活性矿物可以有效提高混凝土结构的抗冻性，提升混凝土结构的耐久性和稳定性。本文结合混凝土結构施工实际，说明了混凝土结构抗冻研究的现状，提供了提高混凝土结构抗冻性的技术措施。
　　【关键字】建筑施工；混凝土结构；抗冻性；技术措施；研究现状
　　前 言
　　建筑业是一个受环境影响明显的行业，低温对于建筑业的影响不言而喻，建筑企业在低温条件下高质量施工和建筑物在低温条件下正常使用成为建筑企业技术水平和发展潜能的重要标志。在西北、华北和东北地区漫长的冬季和严寒的影响对混凝土结构的破坏非常明显，是建筑行业应该正视的难题。混凝土结构是建筑的主要功能部分，混凝土结构抵御磨损、破坏、侵蚀和低温的能力成为建筑行业的重要研究目标。建筑施工中通过添加外加剂、活性矿物可以有效提高混凝土结构的抗冻性，提升混凝土结构的耐久性和稳定性。建筑企业应该对混凝土结构抗冻性研究的现状有所了解，掌握混凝土结构施工中添加外加剂和矿物提高混凝土结构抗冻性的方法，提高建筑施工中提高混凝土结构的抗冻性，用技术的手段提高建筑施工中混凝土结构的施工质量，提高混凝土结构的施工质量和水平。
　　1、混凝土结构抗冻性研究的现状
　　目前，混凝土结构抗冻性研究主要集中于两个方向
　　1.1混凝土制备时添加外加剂
　　水对混凝土结构内部的侵入、冻融是造成混凝土低温冻害的根本，因此，目前建筑企业对混凝土结构抗冻性研究主要集中在混凝土制备过程中添加外加剂和活性物质提高混凝土结构对水的控制能力，实现混凝土结构对抗冻害能力的提升。
　　1.2耐寒高强度混凝土
　　当下的研究认为耐寒高强度混凝土应具有较高的抗冻能力，通过采用新型的混凝土配比和高性能水泥，在掺用优质引气剂的基础上，形成耐寒高强度混凝土，耐寒高强度混凝土是混凝土技术的为了发展的主要趋势。目前大多数研究机构和企业谋求在普通混凝土性能的基础上采用现代技术制作出耐寒高强度混凝土，已达到混凝土结构抗冻性的提高。
　　2、外加剂改善混凝土结构的抗冻性
　　2.1引气剂改善混凝土结构的抗冻性
　　在建筑施工中，进行混凝土制备的过程里，向混凝土拌合物按设计和实际情况添加一定量的引气剂可以提高混凝土结构的抗冻性，引气剂在混凝土的浇筑和凝固过程中具有增水的作用，是一种表面活性物质，引气剂可明显的降低混凝土拌合水的表面张力和表面能，引气剂还可以使混凝土内部产生大量的微小、稳定且封闭的气泡，这些气泡不但可以起到保温的作用，还切断了混凝土内部部分毛细管的通路，降低混凝土内水分结冰时产生的膨胀压力，降低了低温对混凝土的破坏，起到缓冲冻融张力的作用。此外，微小气泡可以阻断混凝土内部毛细管与外界的毛细通路，降低外界水份沿毛细通路浸入混凝土结构内部的可能，减少了混凝土内部的渗透性。因此，混凝土制备时掺用引气剂，可以通过改善了混凝土内部的细微结构，大大提高混凝土结构对低温的承受能力。
　　2.2减水剂改善混凝土结构的抗冻性
　　在建筑施工中，混凝土制备时向混凝土拌合物投放减水剂是一种常见的操作，减水剂不但可以降低混凝土工程对水的使用量，而且可以防止混凝土裂缝的产生。添加减水剂成为混凝土制备不可缺少的外加剂，减水剂可以大幅度降低混凝土的水灰比，既可以提高混凝土的强度和致密性，又可以提高混凝土抵抗冻融破坏的能力提高，通过对从而提高混凝土的抗冻耐久性。根据实践，在混凝土制备中添加高效减水剂可取得在保持和易性不变的情况下，提高抗渗性4～5倍、抗渗性2倍；在保持用水量和水泥用量不变，抗渗性提高3倍的效果。
　　3、活性矿物改善混凝土结构的抗冻性
　　硅粉、矿渣、粉煤灰是常见的活性矿物，是改善混凝土结构的抗冻性的主要矿物。
　　3.1掺入硅粉改善混凝土结构的抗冻性
　　掺入一定量的硅粉可以提高混凝土结构的抗冻耐久性，硅粉对抗冻耐久性有显著的效果，硅粉掺量15%以下时都具有较高的抗冻耐久性。非引气硅粉混凝土的抗冻耐久性与基准混凝土比较，在胶结材总量相同，塌落度不变的条件下，非引气硅粉混凝土的抗冻能力高。掺15%的硅粉混凝土比不掺硅粉的基准混凝土，气孔结构有很大的改善。
　　3.2掺入矿渣改善混凝土结构的抗冻性
　　掺入磨细矿渣可以与混凝土内水泥在水化的作用下生成氢氧化钙，氢氧化钙在混凝土内部具有潜在的结合活性，在矿渣掺合比例合适时，混凝土结构的抗冻性能与普通混凝土相比有较大提高。

　　3.3掺入粉煤灰改善混凝土结构的抗冻性
　　粉煤灰作为一种工业废料，其活性性能被进一步研究和推广，粉煤灰可以改善和提高混凝土的性能。随着粉煤灰混凝土技术的深入研究和发展，引气粉煤灰混凝土的抗冻耐久性研究已越来越多地引起人们的关注，粉煤灰的掺量和水灰比影响了高掺量粉煤灰混凝土的孔结构，并且随着掺量和水灰比的增加而孔隙率增加，但随时间的延长，孔隙率会下降。这是因为粉煤灰的掺入改善了混凝土的孔尺寸，随着粉煤灰内掺量的提高，不掺引气剂，混凝土抗冻耐久性随粉煤灰增加而增加。在实践中还可以通过在混凝土拌合物种掺入硅灰、超细粉煤灰提高混凝土结构的抗冻性和耐久性能，当超细粉煤灰与硅灰相掺时，提高抗冻耐久性的效果尤为显著，其冻融循环300次以后，动弹性模量与重量基本无变化，而钢纤维的进一步复合有利于混凝土抗冻耐久性的改善。由此可见，双掺或多掺矿物的复合效应对混凝土抗冻耐久性的提高是值得研究的课题。
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