混凝土路面盐冻破坏防治研究
2018-03-28李鹄麟
李鹄麟
(四川路桥盛通,工程有限公司, 四川 巴中 636600)
混凝土路面所处的环境是多种多样的,有些环境还是较为复杂的,比如盐碱环境,混凝土构件或者是路面常常会由于长期处于盐碱环境当中而出现腐蚀、破坏的现象,而笔者认为要想做好相应的预防工作,首先需要对导致混凝土路面盐冻损坏的因素进行分析,然后又针对性的提出具体的措施。
1 混凝土路面出现盐冻损坏的机理分析
之所以混凝土路面出现盐冻破坏最根本的原因是因为混凝存在空隙,而空隙当中存有的水在结冰之后体积就会增大,而在温度降低的时候混凝土空隙当中的水则会首先结冰,在其结冰之后就会出现膨胀力,在该力的作用下,空隙当中没有结冰的水则会向着周边进行迁移,进而形成一定的压力,这就是我们常说的冻融动力。形成的压力大小会因为饱和度、冰冻的速度、水泥渗透系数、溢出长度等不同,在压力已经达到了混凝土承受极限的时候,就会导致混凝土损害的现象,当当中的饱水都不断增加的时候,空隙当中的结冰速度就会更亏啊,这时候破坏力则会增大。当混凝土构件使用时间不断增加的时候,冰冻就会反复行的加强,混凝土由于疲劳就会导致破坏加重的现象。一般来说,盐冻是最额外严重的冻融破坏现象,混凝土路面被浸水或者是长期处于水环境当中的时候,则会依靠毛细管张力实现吸水,这时候若混凝土构件或者路面当中存在一些盐溶液,就会存在盐浓度差而导致的渗透压,这时候混凝土路面在渗透压、毛细张力共同作用下,其吸水率、吸水量都会增加,这样混凝土内部的水分含量就会大大的增加。再有,混凝土路面空隙当中的盐溶液在不断的冷热环境下、干湿环境下循环的时候,就会由于盐溶液的存在而出现结晶现象,并由此而产生压力,故当混凝土路面处于盐冻作用的时候,不仅会受到静水的压力,还会受到盐溶液导致的结晶压力、渗透压,而这些都会大大的增加混凝土的盐冻破坏程度。
2 影响混凝土路面抗盐冻破坏的因素分析
对混凝土路面造成盐冻损害的因素是多种所养的,其中包括了原材料、浇筑、路面养护工艺、拌合料特性等,另外混凝土路面所采用的水泥中矿物组成也会对其抗盐冻的性能产生影响。根据相关的研究成果来看,水泥当中碱含量若较低的话混凝土路面的抗盐冻能力则较强,再有,若在混凝土当中掺杂一些混合料,比如掺杂矿渣、粉煤灰等,掺杂的量超过了一定限度之后混凝土抗盐冻性能就会降低。再有混凝土的水灰比也会对其抗盐冻性能产生影响,当其降低的时候混凝土路面当中的可冻水就会降低,厂家提供的水泥品种都具有临界水灰比,当水灰比低于这一临界值的时候,混凝土则不需要掺杂引气剂就能够避免出现盐冻破坏的现象。另外混凝土坍落度也会对路面盐冻性能产生影响,比如坍落度打的时候,混凝土路面抗盐冻性能则会增大,反之则会减小。再有养护中若采取的措施不当,也会对其抗盐冻性能产生影响。
3 混凝土路面盐冻破坏防治措施
混凝土路面破坏表现主要是有五种现象,一般来说盐冻破坏是从表面进行的,然后是砂浆层先剥落,之后再向内部发展,出现路面凹凸不平的现象,但这种损害剥落层之下的混凝土的坚硬度仍旧非常好,具体的表现为破坏部位处于桥梁的底部,常常可以看到有白色的盐结晶体、分层剥蚀的痕迹、现场检验的时候还有咸味、裂纹能够清晰的看到白色粉末状结晶盐晶体。对于盐冻损害可以采取下面几点防治措施:
(1)掺加引气剂:当前对于混凝土路面可能出现的盐冻现象最为理想的、有效的技术措施就是掺加引气剂的方法,若在此时不引入气泡,集料周围水泥石水饱和度达到临界值的时候则会出现冰冻,这时候水泥石则有可能会被破坏,但是在其中若充满空气泡,使得气泡之间的间距系数不足0.2毫米的时候,所产生的冰冻则不会导致产品破坏应力,而当含气量达到一定程度的时候,产生的气泡大小是有差异的,当气泡间距、气泡数量变化的时候,混凝土路面能够抵抗盐冻的性能也会发生变化。故通常的做法是进行引气剂的添加,使得含气量能够控制在合理的范围内。
(2)控制好混凝土的水灰比:为了更好的满足混凝土抵抗盐冻性能,使得混凝土路面使用周期更长,对于不同的路面,混凝土水灰比应该控制在合理的范围内,不管是最大水灰比、还是最小水灰比都应该控制好,当水灰比无法满足要求的时候,则应该在混凝土材料当中添加减水剂。
(3)其他防治措施:在施工的时候还应该注意抹面质量,抹面的时候要掌握好,避免将过多的水分、大量的砂浆等混入到混凝土路面的表面。当在混凝土路面表面上出现了浮浆疏松现象的时候则会容易出现盐冻损害,故应该控制好混凝土含气量,提高其抗盐冻性能。
4 总结
混凝土路面的使用周期、使用耐久性是多种因素共同作用的结果,混凝土路面常常会处于较为恶劣的环境当中,尤其是盐碱环境,长期处于这种环境下的混凝土路面就容易出现损害现象,那么要想保证路面具有耐久性,则应该采取必要的防治措施,根据盐冻损害出现的机理,笔者认为在路面防治盐冻的过程当中可以采取掺加引气剂、控制好混凝土的水灰比、注意抹面质量、避免将过多的水分、大量的砂浆等混入到混凝土路面的表面等措施。
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