混凝土防凍劑的作用機(jī)理

混凝土防凍劑是根據(jù)混凝土凍害機(jī)理,結(jié)合抗凍臨界強(qiáng)度、最優(yōu)成冰率、冰晶形態(tài)轉(zhuǎn)化等理論,并總結(jié)長(zhǎng)期冬季施工實(shí)踐研制的,一般由四種成分組成,其作用分述如下:

1．早強(qiáng)組分

主要作用是加速混凝土的凝結(jié)硬化,使之盡快達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度;在達(dá)到臨界強(qiáng)度以后,能加快混凝土硬化速度,克服負(fù)溫、低溫造成的強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢現(xiàn)象。

2．引氣組分

在混凝土內(nèi)引入微米級(jí)的細(xì)小氣泡,其作用:

①切割、封閉混凝土內(nèi)的連通孔道,減輕凍脹時(shí)的裂紋擴(kuò)展;

②引入的大量氣泡起到膨脹“緩沖器”的作用,吸收冰晶膨脹應(yīng)力,減輕凍害。

3．減水組分

其作用:

①減少拌合水,從而減少游離水總量,從根本上減少可凍冰的含量,消除凍脹內(nèi)因;

②通過減水成分的分散作用,釋放包裹水，消除劣質(zhì)水泡，使粗大冰晶轉(zhuǎn)化為細(xì)小冰晶，優(yōu)化水泥水化環(huán)境，減輕脹凍壓力。

4．防凍組分

多為一些有降低冰點(diǎn)作用的無(wú)機(jī)鹽,作用可概括如下:以 NaNO2摻 2% 為例,摻防凍組分的水溶液冰點(diǎn)約為 -1． 5℃,當(dāng)溫度降到 -1． 5℃時(shí),孔隙內(nèi)臨近受凍側(cè)的游離水開始結(jié)冰,冰體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽部分析出,剩余游離水中鹽的濃度變大(冰點(diǎn)進(jìn)一步降低);當(dāng)溫度繼續(xù)下降(如降到 -5℃),又有臨近受凍側(cè)游離水部分結(jié)冰,剩余游離水濃度繼續(xù)增大,持續(xù)這一過程,直到亞硝酸鈉最低共溶點(diǎn)出現(xiàn),孔內(nèi)全部游離水結(jié)成冰。由此可見，防凍成分的作用是在連續(xù)降溫過程中保持混凝土內(nèi)始終有一定的液相水存在，使水泥水化能持續(xù)進(jìn)行。

防凍劑的防凍機(jī)理是綜合性的,是多種效果的綜合體現(xiàn)。 “防凍”只是最終的效果,它是通過早強(qiáng)、引氣、減水、防凍等因素共同作用而實(shí)現(xiàn)的。