引用:
作者: 老李李
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这是混凝土的阿，-10度真的好用吗？水都冻了，水泥还能水化吗？
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防冻剂的作用就是降低了混凝土早期受冻的临界强度,下面是一些专业回答.我给你没介绍一下,就知道了!
常温下硬化混凝土是由未水化的水泥、水泥水化产物、集料、水、空气共同组成的气- 液- 固三相平衡体系，当混凝土处于负温下时，其内部孔隙中的水分将发生从液相到固相的转变。对混凝土受冻破坏的现象，人们最初仅仅是以水结冰时体积膨胀9 %这一自然现象来解释，认为这种现象和盛满水的密闭容器受冻后胀裂的破坏情况类似。当孔溶液体积超过91 %时，溶液结冰后产生膨胀压力使混凝土结构破坏。但这种过于简单的观点无法解释复杂的混凝土受冻破坏的动力学过程。而且试验表明水饱和度低于91 %时，混凝土也可能受冻破坏。这说明混凝土受冻破坏的机理远远不止这么简单。大量的研究表明影响混凝土受冻破坏的原因很多，其机理相当复杂。但从本质上说，混凝土受冻破坏主要取决于混凝土中水的存在形式。
在混凝土硬化初期混凝土中水存在形式：
(1) 结晶水。如钙矾石等晶体中所含的水称结晶水，这部分水是不可能结冰的。
(2) 吸附水。也称凝胶水，存在于各种水化物，如钙矾石的胶凝孔中，因凝胶孔尺寸很小，一般为15 ! ～20 ! 之间仅比水分子大一个数量级，可认为在自然条件下这部分水是不可能结冰的。
(3) 毛细孔水。存在于毛细孔中，这部分水是可冻的。由开文公式：RTLn( Pr/ Po) = M/ d(2σ/ r)式中R 为气体常数； T 为绝对温度； Pr 为曲率半径为γ的毛细管中液体的蒸汽压；Po 为大体积液体的蒸汽压；d 为水的密度；σ为表面张力；r 为毛细管中的液体曲率半径。得知随毛细孔半径的减小，水蒸气的冰点也随之下降。例如：半径为5 ! 的孔中纯水冰点为- 5 ℃，而半径为115 ! 孔中水要到- 70 ℃才结冰。
(4) 游离水。也称自由水，存在于各种固体颗粒之间，是可冻水。由此可见混凝土冻害是由于游离水和孔径较大的毛细水结冰造成的。水转化为冰体积约增大9 % ，若硬化混凝土孔隙中的游离水达到饱和，则会在混凝土内部产生内应力，使混凝土结构发生破坏[1] 。
另一种类似的说法这样表述，混凝土是一种水泥石，粗细骨料和各种气孔组成的多相复合材料，其中孔径在一定尺寸以上的毛细孔和混凝土拌合物拌和时裹入的大气孔在含水时受冻，是造成混凝土受冻破坏的主要原因。当温度降低到0 ℃以下的某一温度时，由于混凝土孔隙内的水受冻而结冰对水泥石产生了膨胀压力，当这种膨胀压力过大而超过了水泥石的抗拉强度时，水泥石就会受到损害(如产生微裂缝) 甚至于破坏。在一定负温下混凝土受冻程度除了与水泥石本身强度有关外，还与混凝土孔隙、及孔隙中饱水程度有关，尤其是孔结构对混凝土抗冻性影响最大。混凝土中的孔隙一般分为水泥石中的凝胶孔、毛细孔和大气孔等三种，因此凝胶孔不受冻害；孔径较小的毛细孔(约320 ! 以下) ，由于其中水冰点极低，一般不也不受冻害；而1000 ! 以上的毛细孔则受冻融作用影响；大气孔中的水结冰是混凝土受冻破坏的最主要危害因素[ 2 ] 。此理论基本上同于上一理论，混凝土中水的存在形式是由混凝土的孔隙结构决定的，混凝土中的毛细孔水和游离水也就是指存在于大气孔中的水分。而混凝土受冻害程度与孔隙中饱水程度有关也就是肯定了水转化成冰相变过程的说法。
加入外加剂进行混凝土冬季施工，其主要作用有以下几点[ 8 ] ：
(1) 降低了混凝土早期受冻的临界强度。总的来说掺外加剂后可使临界强度降低(20 %～30 %) R28 ，这就大大的缩短了混凝土的养护时间，降低了养护的造价，缩短了施工周期。
(2) 促使新拌混凝土内固相水- 冰的结晶畸变。掺外加剂混凝土中液相的固化，实际上是把一部分水“贮存”起来，随着结冰的进程，由于液相的减少，使外加剂的浓度不断增大，与此同时，一部分水用于水泥的水化并结合于水化物中，也使浓度增加，冰点下降，当外加剂溶液的浓度在混凝土液相中接近平衡时，则水泥所需要的水量就由溶冰来获得。其结果，是混凝土中的含冰量逐渐减少并直到消失。
(3) 改变混凝土的孔结构。无论是新浇混凝土还是硬化混凝土的抗冻性，均与混凝土的孔结构有关。通过引气外加剂使混凝土具有一定的空气含量，从而改善混凝土的孔结构，可以提高其耐久性及抗早期受冻的能力。
(4) 提高混凝土早期强度。早强作用主要是改变水泥中硅酸盐的溶解性，从而加速了水泥混凝土的硬化，并生成了复式及碱性的水化生成物。生成的水化物结晶在某种程度上就加强了水泥浆的结构形成作用使新浇混凝土较快地达到临界强度。
2007-07-07, 19:54
