淺談建筑施工中提高混凝土結構抗凍性的技術措施

程健 王洪川

摘要：混凝土結構是建筑的主要功能部分，混凝土結構的抗磨損、抗破壞、抗侵蝕和抗低溫能力已成為建筑行業的重要研究目標。在西北，華北和東北地區，漫長的冬季和嚴寒對混凝土結構的破壞十分明顯，這是建筑行業應該正視的難題。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構的抗凍性、耐久性和穩定性。結合混凝土結構的施工實踐，闡述了混凝土結構抗凍性的研究現狀，并提出了提高混凝土結構抗凍性的技術措施。

關鍵詞：建筑施工;混凝土結構;抗凍性;技術措施;研究現狀

前言

建筑業明顯受環境影響，低溫對建筑行業的影響不言而喻。建筑在低溫下的高質量施工和正常使用已經成為建筑企業技術水平和發展潛力的重要標志。在西北，華北和東北地區，漫長的冬季和嚴寒對混凝土結構的破壞十分明顯，這是建筑行業應該正視的難題。混凝土結構是建筑的主要功能部分，混凝土結構抗磨損、破壞、侵蝕和低溫的能力已成為建筑行業的重要研究目標。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構的抗凍性、耐久性和穩定性。施工企業應了解混凝土結構抗凍性研究的現狀，掌握添加外加劑和礦物改善混凝土結構抗凍性的方法，提高建筑施工中混凝土結構的抗凍性，通過技術手段提高混凝土結構的施工質量和水平。

1.混凝土結構抗凍性的研究現狀

目前，混凝土結構抗凍性的研究主要集中在兩個方向

1.1配制混凝土時添加外加劑

水侵入混凝土結構和凍融是混凝土低溫凍害的根本原因。因此，目前建筑企業對混凝土結構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，以提高混凝土結構的控水能力，從而提高混凝土結構抵抗凍害的能力。

1.2耐寒高強混凝土

目前的研究表明，耐寒高強混凝土應具有較高的抗凍性。采用新的混凝土配合比和高性能水泥，在優質引氣劑的基礎上形成耐寒高強混凝土，是混凝土技術發展的主要趨勢。目前，大多數研究機構和企業尋求在普通混凝土性能的基礎上生產耐寒高強混凝土，實現了混凝土結構抗凍性的提高。

2.外加劑提高混凝土結構的抗凍性

2.1引氣劑提高混凝土結構的抗凍性

在建筑施工中，在混凝土配制過程中，根據設計和實際情況在混凝土混合料中加入一定量的引氣劑，可以提高混凝土結構的抗凍性。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。引氣劑能明顯降低混凝土拌合水的表面張力和表面能，還能在混凝土中產生大量微小、穩定、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通道，降低混凝土中的水結冰時的膨脹壓力，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部毛細管和外部之間的毛細通路，從而降低外部水沿毛細通路滲入混凝土結構的可能性，并降低混凝土內部的滲透性。因此，在混凝土配制中摻入引氣劑，可以通過改善混凝土內部的微細結構，大大提高混凝土結構對低溫的承載力。

2.2減水劑提高混凝土結構的抗凍性

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，可使滲透性提高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，抗滲性提高3倍。

3.活性礦物提高混凝土結構的抗凍性

硅粉、礦渣和粉煤灰是常見的活性礦物，是提高混凝土結構抗凍性的主要礦物。

3.1添加硅粉提高混凝土結構的抗凍性

加入一定量的硅粉可以提高混凝土結構的抗凍耐久性，硅粉對抗凍耐久性有顯著的影響。當硅粉含量小于15%時，具有較高的抗凍耐久性。與基準混凝土相比，在相同的粘結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。與不摻硅灰的基準混凝土相比，摻15%硅灰的混凝土的孔結構有很大改善。

3.2摻入礦渣提高混凝土結構的抗凍性

添加磨細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活性。當礦渣摻量合適時，混凝土結構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構的抗凍性

粉煤灰作為一種工業廢棄物，其活性得到了進一步的研究和推廣，可以改善混凝土的性能。隨著粉煤灰混凝土技術的深入研究和發展，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構，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粉煤灰也可以提高混凝土結構的抗凍性和耐久性。當超細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。經過300次凍融循環后，動態彈性模量和重量基本不變，而鋼纖維的進一步復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合效應可以提高混凝土的抗凍性和耐久性，值得研究。

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