水结冰时体积增大 9 %,严重时可造成混凝土中骨料与水泥颗粒的相对位移,使混凝土结构受到损伤甚至破坏,形成不可逆转的强度损失。这种引气剂在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的激小气泡。这些气泡对混凝土主要有四种作用:
防冻组分是以降低液相中的冰点为目的的一些纯化学物质。为保持在规定的负温下仍然有足够的液相就必须保持防冻成分有一定掺量。这些物质在防冻剂中占有相当的比例,而这种比例随着所要求的规定温度不同而变化,负温越低掺量越大。
冷混凝土是指除拌合水必须保持液态外,其他集料均不保温,浇筑后也不采取任何保温措施,主要依靠防冻组分一定的过冷液体在负温下缓慢的进行水化。这种混凝土需要掺大量无机盐类来降低冰点。在施工条件不具备采取其他措施时才使用。
防冻剂对混凝土性能的影响
3.1新拌混凝土工作性
多数防冻剂尤其是早强型防冻剂,会加速水泥熟料矿物的水化反应速度而使得液相变黏稠,因此防冻剂的加入可以改善负温条件下混凝土的泌水现象。早强型防冻剂会缩短混凝土的凝结时间,有利于混凝负温条件下的凝结硬化,但是在长距离运送的商品混凝土中应该谨慎使用。
3.2强度
根据杨英姿等人的研究,负温环境下,受冻对砂浆、水泥石内部结构所造成的损伤小,但是对混凝土会造成混凝土的前期强度和后期强度,这主要是因为新拌混凝土成型时,由于振捣混凝土中的部分水集中在粗骨料的底部形成水囊。当新拌混凝土受冻时,由于水的相变产生膨胀,造成粗骨料与水泥砂浆的“脱黏”,即使转入常温后也不能很好地愈合,强度呈现较大的损失。当掺入防冻剂后,由于减水(减小水灰比,即减小了水膜层的厚度)、引气(缓解冻胀应力)、早强(促进早期结构形成)、防冻(降低液相冰点)等综合作用,使负温下混凝土内部结构的破坏大大降低,故在负温及负温转常温条件下,掺防冻剂的混凝土强度均显着**基准混凝土。由此可见,防冻剂的重要作用在于改善了负温混凝土的界面过渡区。
(a) 能减少混凝土的用水量,进一步降低水灰比;