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混凝土防冻剂的作用机理是什么?

混凝土防冻剂的作用机理是什么?

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2016-12-27

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    根据乌拉尔定律,混凝土拌合物中液相冰点的降低程度与防冻 剂的摩尔浓度有关,即和防冻剂的品种、掺量有关。降低冰点,保 证在一定负温下混凝土中水泥水化所需的液态水,这是冬期混凝土 施工使用防冻剂的基础。
  随着研究的深人,对防冻剂在混凝土中的 作用机理先后提出了冰晶畸变理论、液灰比平衡理论、成熟度理 论等。  冰晶畸变理论纯水在0°C时结冰,由于氢键的作用,水 分子聚合成巨大的分子集合体,冰胀力很强。
  掺入了防冻剂的水溶 液,在温度低于其冰点时开始有冰析出,由于防冻剂分子对水分子 间氢键的干扰作用,析出的冰晶细小且呈絮状结构,在宏观上表现 非常松软,冻胀应力大大下降。例如NaN02、Na2S04、 Ca(N03)2等降低冻胀力的能力都很强。
    液灰比平衡理论掺防冻剂的混凝土拌合物,在温度下 降到混凝土中液相的冰点时开始析冰。在一定负温下,液相由于 析冰而浓度增大,冰点降低,在新的负温下达到新的动态平衡, 即冰液共存状态,在混凝土中仍有液态水存在,保证水泥能够继 续水化;防冻剂在混凝土中的量不变,在一定温度下液相的浓度 也不变,水泥水化所消耗的水由冰的融化来补充,即液灰比 平衡。
    成熟度理论水泥的水化过程是复杂的化学变化和物理化 学变化过程,受温度的影响非常显著。一定配合比的混凝土,其强 度是养护温度和养护时间的函数。养护温度低时,水泥水化速度 慢,混凝土强度低。
  例如在20°C时成熟度系数为1,在一l0°C时成 熟度系数只有0。12。

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