提高混凝土抗凍性能的研究概述

　　一、前言
　　
　　混凝土的耐久性是混凝土抵抗氣候變化、化學侵蝕、磨損或任何其它破壞過程的能力，當在暴露的環境中，能耐久的混凝土應保持其形態、質量和使用功能。混凝土的耐久性研究內容包括：抗凍性、抗滲性、抗侵蝕性、抗碳化等。混凝土的抗凍性作為混凝土耐久性的一個重要內容，在北方寒冷地區工程中顯得更為重要，因此在寒冷地區，抗凍性的改善是急待解決的重要問題之一。
　　我國有相當大的部分處于嚴寒地帶，致使不少建筑物發生了凍融破壞現象。尤其在東北嚴寒地區，興建的水工混凝土建筑物，幾乎100%工程局部或大面積地遭受不同程度的凍融破壞。地處較為溫和的華東地區的混凝土建筑物也發現有凍融現象。
　　因此，混凝土的凍融破壞是我國建筑物老化病害的主要問題之一，嚴重影響了建筑物的長期使用和安全運行，為使這些工程繼續發揮作用和效益，需要很大的代價來維修和重建，這已成為混凝土耐久性方面的主要問題之一。
　　
　　二、凍融機理
　　
　　混凝土的凍融破壞是國內外研究較早、較深入的課題。從40年代以后，美國、原蘇聯、歐洲、日本等均開展過混凝土凍融破壞機理的研究，提出的破壞理論就有5～6種。如美國鮑爾斯（T·C·Powers）提出的冰脹壓和滲透壓理論等，但大部分是從純物理的模型出發，經假設和推導而得出的，有些是以水泥凈漿或砂漿試件通過部分試驗得出的。迄今為止，對混凝土的凍融破壞機理，國內外尚未達成統一認識。
　　當混凝土受凍時，這兩種壓力會損傷混凝土內部微觀結構，只有當經過反復多次的凍融循環以后，損傷逐步積累不斷擴大，發展成互相連通的裂縫，使混凝土的強度逐步降低，最后甚至完全喪失。而處在干燥條件的混凝土則不存在凍融破壞的問題，所以飽水狀態是混凝土發生凍融破壞的必要條件之一。另一必要條件是外界氣溫正負變化，使混凝土孔隙中的水反復發生凍融循環，這兩個必要條件，決定了混凝土凍融破壞是從混凝土表面開始的層層剝蝕破壞。
　　
　　三、改善混凝土抗凍耐久性的主要措施
　　
　　（一）外加劑的使用
　　1、引氣劑
　　引氣劑是具有憎水作用的表面活性物質，它可以明顯的降低混凝土拌合水的表面張力，使混凝土內部產生大量的微小穩定的封閉氣泡。這些氣泡由于具有彈性，能使混凝土結冰時產生的膨脹壓力得到緩解，起到緩沖減壓