1---關(guān)于混凝土受凍機(jī)理的研究狀況如下
1.1水轉(zhuǎn)化為冰的相變過(guò)程
常溫下硬化混凝土是由未水化的水泥,、水泥水化產(chǎn)物、集料,、水,、空氣共同組成的氣-液-固三相平衡體系，當(dāng)混凝土處于負(fù)溫下時(shí),，其內(nèi)部孔隙中的水分將發(fā)生從 液相到固相的轉(zhuǎn)變,。對(duì)混凝土受凍破壞的現(xiàn)象，人們僅僅是以水結(jié)冰時(shí)體積膨脹9%這一自然現(xiàn)象來(lái)解釋?zhuān)J(rèn)為這種現(xiàn)象和盛滿(mǎn)水的密閉容器受凍后脹裂的破壞 情況類(lèi)似,。當(dāng)孔溶液體積超過(guò)91%時(shí),，溶液結(jié)冰后產(chǎn)生膨脹壓力使混凝土結(jié)構(gòu)破壞。但這種過(guò)于簡(jiǎn)單的觀點(diǎn)無(wú)法解釋復(fù)雜的混凝土受凍破壞的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,。而且試 驗(yàn)表明水飽和度低于91%時(shí),，混凝土也可能受凍破壞。這說(shuō)明混凝土受凍破壞的機(jī)理遠(yuǎn)遠(yuǎn)---這么簡(jiǎn)單,。大量的研究表明影響混凝土受凍破壞的原因很多,，其機(jī)理 相當(dāng)復(fù)雜。但從本質(zhì)上說(shuō),，銀行隔離帶配重塊,，混凝土受凍破壞主要取決于混凝土中水的存在形式。
1.2 混凝土中水的存在形式及空隙中飽水程度
在混凝土硬化初期混凝土中水存在形式：
1結(jié)晶水,。如鈣礬石等晶體中所含的水稱(chēng)結(jié)晶水,，這部分水是不可能結(jié)冰的。
2吸附水,。也稱(chēng)凝膠水,，存在于各種水化物，如鈣礬石的膠凝孔中，因凝膠孔尺寸很小,，衛(wèi)浴配重塊,，一般為15!～20!之間僅比水分子大一個(gè)數(shù)量級(jí)，可認(rèn)為在自然條件下這部分水是不可能結(jié)冰的,。
3毛細(xì)孔水,。存在于毛細(xì)孔中，這部分水是可凍的,。由開(kāi)文公式：rtlnpr/po=m/d2σ/r式中r為氣體常數(shù),；t為溫度；pr為曲 率半徑為γ的毛細(xì)管中液體的蒸汽壓,；po為大體積液體的蒸汽壓；d為水的密度,；σ為表面張力,；r為毛細(xì)管中的液體曲率半徑。得知隨毛細(xì)孔半徑的減小,，水蒸 氣的冰點(diǎn)也隨之下降,。例如：半徑為5!的孔中純水冰點(diǎn)為-5℃，而半徑為115!孔中水要到-70℃才結(jié)冰,。
4游離水,。也稱(chēng)自由水，存在于各種固體顆粒之間,，是可凍水,。由此可見(jiàn)混凝土凍害是由于游離水和孔徑較大的毛細(xì)水結(jié)冰造成的。水轉(zhuǎn)化為冰體積約增大9%,，若硬化混凝土孔隙中的游離水達(dá)到飽和,，配重塊，則會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,，使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,。
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