混凝土冻融损坏临界值的高低

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

由于混凝土试件受压时其内部的裂缝有一部分会闭合，受弯时其受拉区的微裂缝将加速扩展，因此混凝土在拉伸荷载作用下微裂缝的扩展比压荷载作用更为迅速。而混凝土经受一定次数冻融循环后，混凝土内部将会使原有的裂纹扩展或萌生新的微裂纹。因此可以预见冻融作用对混凝土抗折强度的影响比抗压强度大。

在相对动弹性模量、抗折强度、抗压强度、劈拉强度这四个指标中，抗折强度随冻融循环次数的增加下降速度最快，而抗压强度要慢得多。当混凝土的相对动弹性模量下降到64%时，混凝土的抗折强度只有初始强度的34%，而抗压强度是初始强度的64%，劈拉强度为初始的72%。由于冻融作用对混凝土抗折强度和抗压强度影响的显着差异，因此，在相同使用环境中遭受冻融作用的混凝土构件，要想具有相同的使用寿命，受弯构件的抗冻性要求应该高于受压构件。以数据为例，按现行混凝土抗冻性评价方法，该配合比混凝土的抗冻等级可以评定为F100。但在75次冻融循环以后，混凝土的抗折强度下降到49%，肯定无法继续满足承载能力的要求。

此外，混凝土构件在实际应用中是处于应力状态。混凝土在应力作用下的抗冻性表现与单一冻融因素作用下的表现肯定存在差异。在压应力作用下，由于压应力对裂缝的闭合作用，不但阻止了裂缝的扩展，而且与非压应力作用下试件相比，压应力作用下试件的饱水度降低，这两方面对混凝土的抗冻性均有利。从而使得混凝土在压应力作用下的抗冻性高于单一冻融因素作用下的抗冻性；或者说，压应力状态下的混凝土构件在冻融循环作用下其抗压强度的下降速率比单一冻融因素作用的慢。但在弯拉应力作用下，结果刚好与上述相反。文献研究了弯曲应力作用下混凝土的抗冻性，认为在0.25、0.50弯拉应力水平作用下，混凝土的抗冻融循环次数很少。外部弯曲应力对混凝土的冻融循环次数影响极大，当应力水平为50%时，水灰比为0.26~0.42（强度为C40~C80的非引气混凝土）的混凝土经过20~40次冻融循环便发生破坏。

综上所述，对于受压混凝土构件，虽然冻融造成了混凝土的抗压强度下降，但其下降幅度与抗折强度相比小很多，此外，由于压应力对混凝土的抗冻性有利，使得混凝土在受压状态下抗压强度下降不大，因此，以相对动弹性模量下降到60%时的冻融循环次数来评价受压混凝土的抗冻性是比较合理的。但对于受弯混凝土构件，由于在冻融循环作用下，混凝土的抗折强度下降幅度很大，且在拉应力作用下，混凝土的抗冻性急剧下降，从另外一个角度来说，就是更进一步加剧了抗折强度的下降，因此，以相对动弹性模量下降到60%时的冻融循环次数来评价受拉混凝土的抗冻性过于宽松。

路面混凝土在实际应用中是薄壁受弯构件，抗折强度是其重要的控制指标，因此，如果仍然以动弹性模量作为混凝土的抗冻性评价指标，应大幅提高相对动弹性模量的临界值。