淺談建筑施工中提高混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的技術(shù)措施

程健 王洪川

摘要：混凝土結(jié)構(gòu)是建筑的主要功能部分，混凝土結(jié)構(gòu)的抗磨損、抗破壞、抗侵蝕和抗低溫能力已成為建筑行業(yè)的重要研究目標(biāo)。在西北，華北和東北地區(qū)，漫長的冬季和嚴(yán)寒對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞十分明顯，這是建筑行業(yè)應(yīng)該正視的難題。在建筑施工中添加外加劑和活性礦物，可以有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性、耐久性和穩(wěn)定性。結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)的施工實踐，闡述了混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的研究現(xiàn)狀，并提出了提高混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：建筑施工;混凝土結(jié)構(gòu);抗凍性;技術(shù)措施;研究現(xiàn)狀

前言

建筑業(yè)明顯受環(huán)境影響，低溫對建筑行業(yè)的影響不言而喻。建筑在低溫下的高質(zhì)量施工和正常使用已經(jīng)成為建筑企業(yè)技術(shù)水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦?biāo)志。在西北，華北和東北地區(qū)，漫長的冬季和嚴(yán)寒對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞十分明顯，這是建筑行業(yè)應(yīng)該正視的難題。混凝土結(jié)構(gòu)是建筑的主要功能部分，混凝土結(jié)構(gòu)抗磨損、破壞、侵蝕和低溫的能力已成為建筑行業(yè)的重要研究目標(biāo)。在建筑施工中添加外加劑和活性礦物，可以有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性、耐久性和穩(wěn)定性。施工企業(yè)應(yīng)了解混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性研究的現(xiàn)狀，掌握添加外加劑和礦物改善混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的方法，提高建筑施工中混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性，通過技術(shù)手段提高混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和水平。

1.混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的研究現(xiàn)狀

目前，混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的研究主要集中在兩個方向

1.1配制混凝土?xí)r添加外加劑

水侵入混凝土結(jié)構(gòu)和凍融是混凝土低溫凍害的根本原因。因此，目前建筑企業(yè)對混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的研究主要集中在混凝土制備過程中添加添加劑和活性物質(zhì)，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的控水能力，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)抵抗凍害的能力。

1.2耐寒高強(qiáng)混凝土

目前的研究表明，耐寒高強(qiáng)混凝土應(yīng)具有較高的抗凍性。采用新的混凝土配合比和高性能水泥，在優(yōu)質(zhì)引氣劑的基礎(chǔ)上形成耐寒高強(qiáng)混凝土，是混凝土技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。目前，大多數(shù)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)尋求在普通混凝土性能的基礎(chǔ)上生產(chǎn)耐寒高強(qiáng)混凝土，實現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的提高。

2.外加劑提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性

2.1引氣劑提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性

在建筑施工中，在混凝土配制過程中，根據(jù)設(shè)計和實際情況在混凝土混合料中加入一定量的引氣劑，可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性。引氣劑在混凝土澆筑和凝固過程中具有增加水分的作用，是一種表面活性物質(zhì)。引氣劑能明顯降低混凝土拌合水的表面張力和表面能，還能在混凝土中產(chǎn)生大量微小、穩(wěn)定、封閉的氣泡。這些氣泡不僅可以保溫，還可以切斷混凝土中的毛細(xì)通道，降低混凝土中的水結(jié)冰時的膨脹壓力，減少低溫對混凝土的破壞，緩沖凍融張力。此外，微小的氣泡可以堵塞混凝土內(nèi)部毛細(xì)管和外部之間的毛細(xì)通路，從而降低外部水沿毛細(xì)通路滲入混凝土結(jié)構(gòu)的可能性，并降低混凝土內(nèi)部的滲透性。因此，在混凝土配制中摻入引氣劑，可以通過改善混凝土內(nèi)部的微細(xì)結(jié)構(gòu)，大大提高混凝土結(jié)構(gòu)對低溫的承載力。

2.2減水劑提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性

在建筑施工中，在混凝土配制過程中向混凝土混合料中加入減水劑是一種常見的操作。減水劑不僅可以減少混凝土工程中的用水量，還可以防止混凝土裂縫。添加減水劑成為混凝土配制中不可缺少的添加劑。減水劑可以大大降低混凝土的水灰比，不僅可以提高混凝土的強(qiáng)度和密實度，還可以提高混凝土抵抗凍融破壞的能力，從而提高混凝土的抗凍性和耐久性。實踐證明，在混凝土配制中加入高效減水劑，在保持和易性不變的情況下，可使?jié)B透性提高4 ～ 5倍，滲透性提高2倍。在保持用水量和水泥用量不變的情況下，抗?jié)B性提高3倍。

3.活性礦物提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性

硅粉、礦渣和粉煤灰是常見的活性礦物，是提高混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的主要礦物。

3.1添加硅粉提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性

加入一定量的硅粉可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍耐久性，硅粉對抗凍耐久性有顯著的影響。當(dāng)硅粉含量小于15%時，具有較高的抗凍耐久性。與基準(zhǔn)混凝土相比，在相同的粘結(jié)劑總量和坍落度條件下，無引氣硅粉混凝土的抗凍耐久性更高。與不摻硅灰的基準(zhǔn)混凝土相比，摻15%硅灰的混凝土的孔結(jié)構(gòu)有很大改善。

3.2摻入礦渣提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性

添加磨細(xì)礦渣可以在水化作用下與混凝土中的水泥生成氫氧化鈣，氫氧化鈣在混凝土中具有潛在的粘結(jié)活性。當(dāng)?shù)V渣摻量合適時，混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性比普通混凝土有很大提高。

3.3添加粉煤灰提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性

粉煤灰作為一種工業(yè)廢棄物，其活性得到了進(jìn)一步的研究和推廣，可以改善混凝土的性能。隨著粉煤灰混凝土技術(shù)的深入研究和發(fā)展，引氣粉煤灰混凝土抗凍性和耐久性的研究越來越受到重視。粉煤灰含量和水灰比影響高摻量粉煤灰混凝土的孔結(jié)構(gòu)，孔隙率隨粉煤灰含量和水灰比的增加而增加，而孔隙率隨時間的延長而降低。這是因為粉煤灰的加入提高了混凝土的孔徑。隨著粉煤灰摻量的增加，在不加引氣劑的情況下，混凝土的抗凍耐久性隨著粉煤灰摻量的增加而增加。在實踐中，在混凝土配合比中加入硅灰和超細(xì)粉煤灰也可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性和耐久性。當(dāng)超細(xì)粉煤灰和硅灰混合使用時，提高抗凍耐久性的效果尤為顯著。經(jīng)過300次凍融循環(huán)后，動態(tài)彈性模量和重量基本不變，而鋼纖維的進(jìn)一步復(fù)合有利于混凝土抗凍耐久性的提高。因此，雙摻或多摻礦物的復(fù)合效應(yīng)可以提高混凝土的抗凍性和耐久性，值得研究。

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