混凝土水工建筑物冻融破坏与防治
浅谈混凝土水工建筑物的冻融破坏与防治
般来讲 ，严寒地区及寒冷地区冻融破坏严重 ．但并
非越 冷越严重 ，它还受如下外部因素的影 响。
ａ 冻融循环次数。冻融循环次数越多 ， ． 破坏就越严重。
严格 处理 ；混凝 土是否存 在蜂窝 ，因为蜂 窝含水量 多 ．受
冻胀 一次就可能使 混凝土变 成一堆 骨料 ：水 灰 比控 制得是 否 严格 ，实验 表 明 ：水灰 比增大 ０１ ．抗 冻标 号会 降低 ．时 ５ Ｏ号 ；是 否严格控制砂 石骨料的含泥量 和含水量 等。实践 表 明 ：碎石易满 足抗冻性要 求 ．卵石则较差 ；砂石 骨料含 泥量 （ 碎石 的 石粉 含量 ）过 大 ，将严 重 影 响混 凝 土 的抗 冻性 。
维普资讯
刘宝玉等Ｉ 黄河 口尾 闾河道 的萎缩及其对防洪的危害
闾河道萎缩形成和发展 过程示意 图。
当洪水 的洪 峰流量小 于河槽 的平 滩流量 时 ，洪水在 主槽 中 运行过程 中 ．即使 洪水有所坦 化 ，但洪 峰流量 的削减 不会 太大 ；一 旦洪峰 流量 超过平滩 流量 ，洪水 发生漫滩 ，削减
它严重影响水工建筑物的正常运行，并缩短其使用寿命。
在我国寒冷和严寒地 区，有 许多水工建筑物建成后 ５ Ｏ年 １
就因冻融破坏 而需 花大量资金 进行修补 ，一些小 型建筑物
则因破坏严重而报废。不仅如此，即使在气候温和地区也
会发 生水工建筑物 混凝土冻融破坏 现象 。因此 ，充分 认识 它的严重性 ，了解 其破 坏原 因 ， 取正确 的设 计 、施 工和 采
混凝土施 工质量 的优 劣一般 表现为水平 施工缝 是否经
混凝土的冻融损伤原理与防治
混凝土的冻融损伤原理与防治一、混凝土的冻融损伤原理1.1 冻融循环过程混凝土的冻融损伤是由于混凝土在冻融循环过程中发生了物理和化学变化而引起的。
冻融循环过程是指混凝土在温度从冰点以下到冰点以上的循环过程中的变化。
当混凝土中的水在低温下冻结时，冰晶的形成会使混凝土体积增大，从而产生内部应力。
当温度升高时，冰晶融化会导致混凝土体积缩小，从而产生内部应力。
这种内部应力会导致混凝土的裂纹和破坏。
1.2 冻融损伤机理混凝土的冻融损伤机理主要有两种，即物理机理和化学机理。
物理机理是指由于混凝土中的水在冰冻和融化过程中的体积变化而引起的损伤。
当水在冰冻时，会产生冰晶，冰晶的形成会使混凝土的体积增大，从而引起内部应力。
当水融化时，冰晶融化会导致混凝土体积缩小，从而引起内部应力。
这种内部应力会导致混凝土的裂纹和破坏。
化学机理是指由于混凝土中的水在冻融过程中发生的化学反应而引起的损伤。
当水在冰冻时，冰晶中的水分会被浓缩，形成高浓度的盐水，这种盐水会对混凝土中的水泥石产生化学反应，从而破坏混凝土中的水泥石。
当水融化时，盐水会溶解在水中，从而进一步破坏混凝土中的水泥石。
二、混凝土冻融损伤的防治2.1 选择合适的混凝土材料选择合适的混凝土材料是预防混凝土冻融损伤的关键。
可以从以下几个方面来选择合适的混凝土材料：（1）水泥的选择：应选择抗硫酸盐水泥或高强度水泥，以提高混凝土的耐冻融性。
（2）粉煤灰的选择：应选择具有活性的粉煤灰，以提高混凝土的耐冻融性。
（3）骨料的选择：应选择具有较好的耐冻融性的骨料，如玄武岩、花岗岩等。
（4）外加剂的选择：应选择具有耐冻融性能的外加剂，如减水剂、膨胀剂等。
2.2 加强混凝土的密实性混凝土的密实性对其耐冻融性有很大的影响。
可以采取以下措施来加强混凝土的密实性：（1）控制混凝土的水灰比，以提高混凝土的密实性。
（2）采用充填骨料的方法，可以填补混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性。
（3）采用高压喷水养护，可以使混凝土表面变得光滑，从而提高混凝土的密实性。
水工建筑物的冻融破坏与防治措施
水工建筑物的冻融破坏与防治措施摘要：混凝土工程发生破坏的原因是多种多样的。
就冻融破坏而言，一般都是经过由表及里的过程，首先混凝土建筑物表层发生剥蚀，并逐渐向深层发展，直至混凝土产生酥松，失去强度，最后导政工程局部或整个工程破坏。
据调查，发生破坏的工程部位大多在水位变化区，如挡水建筑物的迎水面，涵洞，进水闸以及混凝土渠道边坡等。
由于工程的某一部位发生了破坏，首先破坏了工程的整体性，削弱了结构的受力能力，降低了工程效益，甚至导致工程报废或发生是敌。
因此，水工混凝土建筑物的冻融破坏与防治是一个值得重视和研究的重要课题。
关键词：水工建筑物；冻融破坏；防治措施众所周知，当混凝土达到一定强度后，长期处在睡下或一直出在干燥条件下，他是不会发生冻融破坏的。
如果混凝土一直处于冻结状态，而不发生融解，混凝土也不会发生破坏。
只有当混凝土处于湖湿状态并经频繁的冻融交替循环，达到一定程度后，才逐步发生破坏，而且随着冻融次数的增加，破坏愈来愈严重。
长期以来，人们一直认为冻融破坏是由于混凝土毛细管内存在可动水，冻结后，水变冰，体积膨胀，产生冻胀应力，当冻胀里超过混凝土的抵抗力时，混凝土即发生破坏；引气混凝土之所以抗冻性能好，是因为混凝土内的微小气泡害断了混凝土内的毛细通道，提高了混凝土的抗渗能力，阻止了外界水分的侵入，减少了混凝土内的可冻水；另外由于这些微小气泡能起到松弛应力的作用，即气泡卸压的物理作用，增强了混凝土的抗冻能力。
因此，减少混凝土内部可冻水的存在对提高混凝土的抗冻性是十分有效的。
提高混凝土的抗冻性能，关健在于选择优良的混凝土配合比，原材料，掺用优质的引气剂，减少混凝土内有害毛细水，使混凝土内可冻水减少到最小程度，改善混凝土孔隙结构；另外要提高混凝土施工质量，增强混凝土的抗渗性，从而达到提高混凝土抗冻性的目的。
掺用优质引气剂（或引气减水剂）室内研究与长期工程实践表明，提高混凝土抗冻性的重要而又有效的措施之一是在混凝土中掺入一定量的引气剂或引起减水剂，并保证其具有足够的含气量。
混凝土水工建筑物的冻融破坏及防治
２０１６年第２２期甘肃农业ＧＡＮＳＵＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＥｗｗｗ．ｎｙｓｎｅｔ．ｃｏｍ．ｃｎ专题研究冻融情况发生后对混凝土水工建筑物使用功能发挥会造成严重影响，特别是在我国较为寒冷区域，很多混凝土水工建筑物根本无法达到预期设定的使用年限，建筑物在使用５－１０年后就发生了严重的损害情况，相关单位需要花费大量资金对建筑物进行维护和修理。
在气候环境较为温暖区域混凝土水工建筑物冻融情况也常有发生。
只有明确冻融情况预防的重要性，对冻融情况产生实际原因进行深入分析，找寻有效措施有针对性的进行预防，这样才能使得建筑物一直处于健康运行状态中，延长混凝土水工建筑物的使用年限。
本文就是对混凝土水工建筑物的冻融破坏及防治进行分析，希望对相关人员有所启示。
一、导致水工建筑物冻融破坏情况发生的主要因素（一）内部因素影响分析从理论层面进行分析，在水工混凝土结构浇筑过程中，因为会有水分从混凝土结构中析出，结构内部会形成众多的孔隙，这些孔隙存水达到饱和程度，外界环境温度达到零摄氏度以后，原有的水分会逐渐凝结成为冰晶，这样混凝土内部孔隙与外界相连接的孔洞会被封闭，水由液体形态转变成为固体形态后体系会增大，混凝土内部孔隙承担的压力也会逐渐增加，这种压力一旦超过了混凝土结构自身承受的极限，那么混凝土结构就会发生断裂，而且在水融化之后混凝土结构也无法在重新恢复到正常状态。
多次循环影响下，混凝土结构会受到严重损害，其承载能力和结构稳定性会大幅度的降低。
而且混凝土材料制备过程中骨料直径越大，那么冻胀应力也好就越大，混凝土结构的抗冻能力也就越低。
混凝土浇筑结构最薄弱的地方就是卵石与砂浆结合面，结合面凝聚水分时就会导致冻胀应力产生。
所以在混凝土材料制备过程中，对骨料直径必须要进行严格控制。
（二）外部因素影响分析通常情况下，因为艳艳区域外界温度较为寒冷，所以水红混凝土建筑物受冻融情况影响程度较深，但是不能片面性的认为外界环境越为寒冷，那么水工建筑物冻融情况也就越为严重。
水工建筑物冻融破坏防治技术分析
ｌ ７ ０ ・
工 程 科 技
水工建筑物冻融破坏 防治 技术分析
王世 强
（ 黑龙 江省 红 兴 隆 垦 区江 川 水 利 建 筑有 限公 司， 黑龙 江 友谊 １ ５ ５ ８ ０ ０ ）
摘 要： 本文分析 了水 工建筑物冻胀现象和冻害产生的原 因及破坏特征 ， 提 出 了相应的防治措施 ， 供 大家参考 。 关键词 ： 水 工 建 筑 物； 冻 融破 坏： 防 治技 术 压力和冻胀的作用， 这种综合作用的结果， 致使堤坝破坏。因此， 需要采取 综合的防治措施。从消除 、 削弱或限制产生冻融侵蚀、 土体冻胀、 冰压力的 因素和增加堤坝等抗冻融侵蚀 、 抗冻胀和抗冰压力能力， 以及适应这些作 融化期融沉及不均匀融沉的破坏是随着堤坝冻结期衬砌体下土体的 用的能力出发来采取综合的措施。 冻胀和不均匀冻胀造成｝ 寸 砌体的破坏和反复作用造成的，冻结期由于土 ２ 混凝 土建筑物的 冻融破坏防治技 术 体的冻胀 ， 衬砌体产生断裂、 裂缝 、 隆起、 错位等待征。而在冻胀土体融化 混凝土冻融破坏的防治应首先 ８ ＾ 分析冻融破坏的特征及产生冻融破 时， 渗透ｌ 生、 压缩 陛都增加 ， 融化的土体在自重作用下沉陷量大、 不均匀沉 坏的原因ＡＴ ： ， 作出正确的判断， 陷大 ， 使其衬砌体不能复位到原位置， 留下很大裂缝 ， 加重了衬砌体的错 ２ ｌ 混凝 土冻融破坏特征 位、 搭架、 鼓起、 开裂。 同时， 融化 土体的不均匀沉陷使其形成塌坑、 孑 Ｌ 洞。 有 从各种水＿ ＿ 『 二 混凝土建筑物冻融破坏的形式看，破坏的特征可归纳为 的使其衬砌体塌陷滑落， 直至反复多次导致衬砌体全部毁坏。 以下 ｉ种 ： １ ． １ ２录 蚀、 脱落 （ １ 赧 剥蚀。 开始｝ 黻 面起毛、 疏松、 层状剥落 ， 砂浆脱皮， 骨料露 对于含水量较高的土坡段 ，在融解期冰晶从坡表面及冻土以下两个 出， 露砂、 露石、 露筋 ， 这样 由表面开始逐层剥落 ， 向里发展， 严重的形成蜂 方向融化， 融化的水流流动而出现了坡面的逐层录 蚀， 形成一片片土体脱 窝 、 深坑。当ｔ 昆 凝土构件截面较薄， 冻深又大 ， 且吸水饱和时 ， 整个构件疏 落， 在有衬砌体的堤坝段ｎ Ⅱ 剧冻张——融沉的破坏。对于无衬砌的堤坝， 软， 可用手掰掉， 产生崩解现象 ， 严重地影响了混凝土构件的正常工作。 在经常档水位附近更容易出现较大的剥蚀和脱落，当水流通过时则产生 宋层的冻胀破坏。多出现在大体积混凝土内部 ， 具备饱水和冻融循 冲刷， 边坡在较大范同内产生塌落。 环条件， 存在漏水的缺陷， 如水平施下缝 、 裂缝等 ， 经多年的冻融循环， 内部 １ ． １ ３塌滑 的老混凝土冻胀产生隆起 ， 使整个坝匝、 坝顶抬高。隆起的高度严重的可 随着融化深度的加深， 上层融化的土由于排水条件较好而逐渐固结， 达４ ８ ｃ ｍ， 而且垂直变化逐年上升。 渗透系数由大变小， 致使下层刚融化的土中水较难排 Ｉ 叶 Ｊ ， 在土层内部 。 融 。 ） 冰冻裂缝。伴随混凝土冻胀隆起 ， 当产生的膨胀力超过混凝土的抗 化层下部 ， 为冰冻夹层。该冰冻夹层为近似的不透水层， 懈 的水分 掩强度时， 混凝土产生破坏 ， 形成裂缝 。往往在隆起鼓包的中音 时 日 凝土折 不能渗入， 造成上部土体含水量处于饱和状态， 导致融化面与冰冻夹层的 裂， 反复的冻融循环作用， 使裂缝逐渐积累， 裂缝便越来越宽 ， 形成渗水通 交界处抗剪强度降低， 形成滑坡塌滑。 道， 若裂缝在表面更加重了剥蚀 ， 若裂缝在深层老混凝土中， 则更加重了 ｌ ２冻融殴 坊 源 因分 析 深层混凝土的冻胀破坏。当混凝土中的骨料为吸水率较大的岩石 ， 骨料吸 土的冻融破坏受土质、 冻土构造、 水分条件及土体结构的变化影响。 水饱和和受冻时， 更容易产生裂缝 ， 若在表面， 还会产生局部隆起现象。 １ ２１ 融 沉及不均匀融 沉原 因 ２ ２冻融破 坏原因 对于土质堤坝 ， 填土由细颗粒组成的均质堤坝为冻胀ｌ 生土坡 ， 在冻结 了解水 工混凝 土冻融破 坏原因 ， 影 响 冻 期前较高水位的档水、 降雨 情况下 ， 土体含水量大 ， 挡水位降落后由于细 融破坏的因素很多 ， 主要有以下几个方面。 颗粒土渗透系数小 ， 不能很快排ｍ、 同时又由于毛细管作用 ， 在挡水位以 ２ ２ ． １ 水、 负温条件是混凝土冻融破坏的必要条件 上１ － ２ ｍ， 士体含水量显著增大。当气温缓慢降低 、 土体 陧速冻结， 形成层 混凝土是由水泥砂浆及相骨料组成的多孔体。硬化的混凝土中的孔 状冻土构造或网状冻土构造， 它们以冰夹层形式存在， 冰和土呈明显的夹 隙有毛细孔和凝胶孔、 空气泡等一些非毛细孔。 毛细孔大部分为开孔连通 与其他非毛细孑 Ｌ 相 比， 在混凝土中占有的体积最大 ， 可达 １ ０ ％一 １ ５ ％。 层， 或者呈冰脉网状的形式存在， 产生较大的冻胀。此种构造的冻土在逐 的， 渐融化时 ， 从土表面和冻土下两个方向融解 ， 冰晶融化为水 ， 可能很 陕从 如果孔隙中有水 ， 在负温条件下发生冻结 ， 形成静水压和渗透压 ， 这两种 冰融化缝中排出， 体积缩小 ， 压缩 眭增大， 融化土的渗透系数 比冻结前增 压力的作用使混凝土产生了冻融破坏。 大。 若排水条件好， 可逐渐压密固结， 发生沉陷 ； 若排水条件不好， 则含水量 ２ ２ ２外界气温正负变化 ，混凝土的冻融循环是混凝上冻融破坏的必 增加 ， 土体饱和造成湿陷， 由于堤坝渠各处冻结条件不同， 含水量阴面、 阳 要条件负气温下 ， 混凝土孔隙中水冻结成冰 ， 体积膨胀产生膨胀力 ， 在气 面等融化的条件不同， 融化的时间先后 、 含水量不向等， 堤坝渠各处的融 温上升时， 冰体积也嘭胀， 也产 聋 涨 力。这种气温的正负交替变化， 混凝 谨 也不同 。 土孔隙中水反复冻融循环， 使混凝土承受更大的疲劳应力 ， 循环的次数越 １ ２ ２录 蚀和脱落原因 多， 混凝土毛细孔微 结构受到的拉应力逐步加大 ， 反复的作用 ， 使其损 冻结土体逐层融化， 水分从冰融化缝中排出， 对含水量很高的土体 ， 伤 缝 逐 步积累不断扩大。 经过一定的冻融循环后 ， 混凝土中的裂缝会相 孔隙水压力增加 ， 凝聚力显著降低 ， 抗剪强度降低。在融化到—定程度时 ， 互贯通成大裂缝 ， 其强度逐渐降低 ， 最后甚至完全丧失 ， 伎混凝土由表及 由于下部冰夹层没有融化， 形成一个相对不远水层 ， 上部溶解的水不能渗 里遭受破 坏 。 入到地下 ， 若上部排水条件不好，将造成 一 ｔ － ． 部融化土含水量处于饱和状 ２ ２ ３工程管理不善、 养护维修不利 态， 水分沿交界面流动时造成融冰侵蚀 ， 土体的抗剪强度降低 ， 而导致土 工程检查维修不够， 发现异常症状不及时处理。如裂缝 、 漏水、 排水设 体剥蚀和脱落。 施失效等， 使混凝土经常处于炮水状态。有的采取的维修措施不利 ， 多次 １ ２３ 塌滑原 因 维修多次遭受冻融破坏。 冻土融化后 ，特别对于层状和网状构造的冻土，其抗剪强度降低达 综匕 所述， 混凝土的饱和水分条件 、 负气温和频繁的气温正负变化及 ５ ０ ％以上 ， 冻土融化时粘聚力剧烈地变化， 急玩 ４ Ｆ降， 甚至接近于零。随 混凝土的冻融循环是造成混凝土冻融破坏的必要条件 ，加上由于各种原 着逐层融化深度的加深 ， 在融化层与冻结界面以上水流的侵蚀流动， 造成 因使混凝土抗冻能力 氐 及工程管理不善和养护维修不利，从而致使混 土体的剥蚀范同逐渐加大 ， 在融化面上抗剪强度减小 ， 致使边坡不稳定 ， 凝土产生了冻融破坏。 滑坡的范围随融化层加深逐渐加大 ， 当边坡的抗滑力小于滑动力时， 在此 参考文献 滑面上失去稳定， 造成塌滑。 ［ １ 】 曹玉东颜 雷， 孙永强． 混凝土水工建筑物冻融破坏与防治ｌ Ｊ ｌ 水利科技与经 １ ３Ｉ 嘶 济２ ０ ０ ９ ， ９ ． 冻融的侵蚀使堤坝遭受融沉及本均匀融沉 、 剥蚀 、 脱落、 塌滑， 加之冰 Ｉ ２ 、 凤阁提 高混凝土抗 冻性 能不容忽视 的问题ｌ Ｊ ｌ 东北水利水 电， １ ９ ８ ５ ３ ．
混凝土的冻融损伤原理及防治方法
混凝土的冻融损伤原理及防治方法一、混凝土的冻融损伤原理混凝土的冻融损伤是由于混凝土在冬季低温环境下受到冻结作用，水分膨胀而引起的。
随着温度的降低，混凝土内水分开始结冰，水分体积膨胀约9%，这时若结冰的水分不能通过混凝土的孔隙排出，就会使混凝土内部产生很大的内应力，导致混凝土的破坏。
当温度上升时，冻结的水分开始融化，内部应力会变得更大，进一步加剧混凝土的破坏。
此外，混凝土的冻融损伤还会导致混凝土的强度降低、开裂和细观结构的改变。
二、混凝土冻融损伤的防治方法1. 混凝土配合比设计混凝土配合比的设计是防治混凝土冻融损伤的首要措施。
在设计配合比时，应考虑到混凝土的抗冻性能，并确保混凝土的孔隙率和含水率满足要求。
2. 混凝土的密实性混凝土的密实性对抗冻性能有重要影响。
密实的混凝土能够减少混凝土中的孔隙，防止水分进入混凝土内部形成冰晶。
因此，在浇筑混凝土时，应尽量保证混凝土的密实性。
3. 混凝土的养护混凝土的养护可以提高混凝土的抗冻性能。
在混凝土刚浇筑完后，应及时进行养护，使混凝土表面保持湿润状态，防止表面干裂。
同时，应在养护期间逐渐降低温度，使混凝土逐渐适应低温环境。
4. 添加抗冻剂添加抗冻剂可以提高混凝土的抗冻性能。
抗冻剂能够降低混凝土中冰晶的形成温度，减少水分膨胀，从而提高混凝土的抗冻性能。
但是，添加抗冻剂会影响混凝土的强度和耐久性，因此应根据具体情况选择合适的抗冻剂。
5. 防止混凝土表面积水在冬季，混凝土表面积水会加速混凝土的冻融损伤。
因此，在设计建筑物时，应合理设计排水系统，确保混凝土表面不积水。
综上所述，混凝土的冻融损伤是由于混凝土在低温环境下受到冻结作用，水分膨胀而引起的。
防治混凝土冻融损伤的措施主要包括混凝土配合比设计、混凝土的密实性、混凝土的养护、添加抗冻剂和防止混凝土表面积水。
这些措施的实施可以提高混凝土的抗冻性能，减少混凝土的冻融损伤，从而保证建筑物的安全和耐久性。
混凝土抗冻融的原理及防治措施
混凝土抗冻融的原理及防治措施一、混凝土抗冻融的原理混凝土抗冻融的原理是通过控制混凝土中水的含量和减少混凝土中孔隙的大小和数量，从而防止冻融循环引起的混凝土的破坏。
1. 混凝土中水的含量混凝土中水的含量是影响混凝土抗冻融性能的关键因素之一。
水在混凝土中的存在形式有吸附水、化合水和孔隙水。
其中，孔隙水是影响混凝土抗冻融性能的主要因素。
当混凝土中含有过多的孔隙水时，水在冻结时会膨胀，从而导致混凝土的开裂和破坏。
因此，控制混凝土中的水含量是提高混凝土抗冻融性能的有效途径之一。
2. 减少混凝土中孔隙的大小和数量混凝土中的孔隙是混凝土抗冻融性能的另一个关键因素。
孔隙分为气孔和质孔两种。
气孔是由于混凝土的制备过程中所产生的，而质孔则是由于混凝土的使用环境所产生的。
当混凝土中含有过多的孔隙时，水在冻结时会进入孔隙中，从而导致孔隙膨胀，使混凝土产生裂缝和破坏。
因此，减少混凝土中孔隙的大小和数量是提高混凝土抗冻融性能的另一个有效途径。
二、混凝土抗冻融的防治措施为了提高混凝土的抗冻融性能，可以采取以下防治措施：1. 混凝土的配合比设计混凝土的配合比设计是提高混凝土抗冻融性能的关键。
在配合比设计中，应当控制混凝土中的水灰比，减少混凝土中的孔隙和水的含量，从而提高混凝土的密实度和抗冻融性能。
2. 混凝土的材料选择混凝土的材料选择也是提高混凝土抗冻融性能的重要因素。
在混凝土的制备中，应当选择高强度、低渗透性和低收缩性的材料，以减少混凝土中的孔隙和水的含量，从而提高混凝土的抗冻融性能。
3. 混凝土的施工质量控制混凝土的施工质量控制也是提高混凝土抗冻融性能的关键。
在混凝土的施工中，应当控制混凝土的坍落度和振捣强度，以减少混凝土中的孔隙和水的含量，从而提高混凝土的密实度和抗冻融性能。
4. 混凝土的养护措施混凝土的养护措施也是提高混凝土抗冻融性能的重要途径之一。
在混凝土的养护中，应当控制混凝土的温度和湿度，以促进混凝土的水化反应和提高混凝土的密实度和抗冻融性能。
混凝土中的冻融损害原理及防治
混凝土中的冻融损害原理及防治混凝土是一种常用的建筑材料，具有强度高、耐久性好、易于加工和形成等特点。
然而，在寒冷气候条件下，混凝土会遭受冻融损害，导致其性能下降和寿命缩短。
因此，了解混凝土中的冻融损害原理及防治措施十分重要。
一、混凝土中的冻融损害原理混凝土中的冻融损害是指在低温条件下，混凝土中的水分被冻结成冰，从而导致混凝土的体积膨胀和破坏。
具体表现为混凝土表面的龟裂、剥落、破碎等。
混凝土中的冻融损害主要有以下几个原因：1. 混凝土中的水分被冻结成冰，导致体积膨胀混凝土中的水分会被冻结成冰，而冰的密度比水的密度大，因此冰的体积会比水大，导致混凝土的体积膨胀。
当混凝土中的冰量达到一定程度时，就会导致混凝土的龟裂或破裂。
2. 冻融循环引起混凝土疲劳破坏在低温条件下，混凝土中的水分会被冻结成冰，形成冰晶。
当温度升高时，冰晶会融化成水。
这样的循环称为冻融循环。
这种循环会导致混凝土中的部分区域不断变形，从而引起混凝土疲劳破坏。
3. 冰晶的渗透作用当混凝土中的水分被冻结成冰时，冰晶的温度会比周围的混凝土低。
这样，周围的混凝土会向冰晶渗透，导致混凝土中的孔隙率增加。
当冰晶融化时，孔隙里的水会向混凝土中渗透，导致混凝土的物理性质下降。
二、混凝土中的冻融损害防治措施为了提高混凝土的耐冻融性，需要采取一系列的防治措施。
1. 选用合适的材料和技术选择合适的材料和技术是提高混凝土耐冻融性的关键。
在混凝土的配合中，应该尽量减少混凝土中的孔隙率和水泥粉体的含量。
同时，还可以采用掺加膨胀剂、气泡剂、超细粉等措施来改善混凝土的性能。
2. 控制混凝土的含水率混凝土的含水率是冻融损害的关键因素之一。
当混凝土中的水分过多时，容易发生冻融损害。
因此，在混凝土施工过程中，要严格控制混凝土的含水率，避免在低温条件下混凝土中的水分被冻结。
3. 防止冻融循环冻融循环是导致混凝土疲劳破坏的主要原因之一。
因此，可以采取措施来防止冻融循环的发生。
例如，在混凝土中掺加聚合物材料，增强混凝土的韧性和延展性，从而减少混凝土中的龟裂和破坏。
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的 标 准 要 求 测 出基 线 ，用 机 引 七 铧 犁 沿 基 线 确 定 垄 向起 垄 ，最 终 将 整 个 地
块改为等高 。当地块 面积较 大 ，地形
较 为 复 杂 时 ，改 垄 后 经 常 会 出现 向 坡 度 未 达 标 准 的 沁 头 垄 ，在 降 雨 量 较 大
过 度水 平 梯 田 二 、存在 问题
地 漫 垄 径 流 甚 至 形 成 侵 蚀 沟 。遇 到 此 种情 况 时 ，地 块 较 大 的 应 采 取 适 当 分 割 划 小地 块 ， 以利 于 改 为等 高垄 ，局 部 汇 水线 保 留 草 地 给 水 出路 或 增 设 排 水 工 程设 施 ，同 时 农 地 采 取 垄 向 区 田 措 施 ，培 修 地 埂 一 定 要 按 照 设 计 标 准 施 ［，如 遇 到 汇 水 线 或 洼 兜 时 ，要 适 当加 高地 埂 ，踩拍 踏 实 ，防 止 大 小 毁
产力 又相 对 较 高 ，在 土地 ３ 年 承 包 不 ０ 变 的情 况 下 ，改 垄 后 需 要 重 新 分 配 土 地 ，通 常 情 况 下 坡 的 中下 部 位 地 力 水平 有 一 定 差 异 ， 为 了 防止 被 分 到黑
（ 四） 降 低 混凝 土 的 水 灰 比
水土保持问题的探讨 解决丘陵 半山区耕地
（ ） 配置 防 冻融 钢 筋 二
的主要 因素 ，混凝 土的抗 冻性能 、抗 冻标 号就 是按 冻融
次 数 来 确 定 的 ， 冻 融 循 环 次 数 多 ，破 坏 就 严 重 。 混 凝 土
严 寒地 区 ，坝顶较 薄 处可配置 竖向 防冻胀钢 筋 ，以
防止水平施 工缝胀 裂 ，五 九七农 场平原 溢流 坝工程在每 米坝上、下游面各配置 了钢 筋６ １ ，亦有效地防止 了 ～ ０ｃ ｍ
４ ・ ４
技 术 服务
嫩 江 县位 于 大 、小 兴 安 岭 交 界 的
土 层 较 薄 ，地 力 差 的坡 上 部 土 地 ，部
缓冲地带 ，百分之六十 的耕地是属 于
丘 陵 漫 岗 地 。近 几年 ， 由于 坡 地 植被 的破 坏 ，土 壤 含 水 率 下 降 。在 集 中 降 雨 的 季 节 ，坡 面 沟 壑 纵 横 ． 水 土 流 失
冻胀 。 （ ） 选择 抗 冻性 强 的 水 泥 三
冻融循环 有 两种 情况 ，一 种是 受气温或 日光辐 射使 混凝 土温度 正 负交替造 成的 ；一种是 冬季 水位 涨 落使混凝 土
表 面 温 度 正 负交 替 造 成 的 。 ２ ．外部 水 补 给 。有 补 给 水 来 源 的 水 平 施 工 缝 易 出现 裂 缝 ， 混 凝 土 坝 的 水 平 施 工 缝 最 易 因 内外 温 差 而 先 造 成 裂 缝 ，缝 面 中的 水 结 冰 时 ，体 积 增 大９ ，使 裂 缝 微 微 张 ％ 开 ，且 向 内部 延 伸 ， 裂缝 张 开后 ， 未 冻 结 部 分 的 缝 隙 产 生 吸 力 ，将 深 处 混 凝 土 的 水 分 吸 到 这 些 缝 隙 中来 ，就 产
（ ） 防 止 受 水 位 变化 的 影 响 一
பைடு நூலகம்
胀 导 致 很 大 的 拉 应 力 ， 骨 料 直 径 越 大 ，拉 应 力 也 越 大 。
因此 ，抗冻混凝 土的骨料 不 宜过 大，一般 常用的 最大粒
径 为４ ｍ 。 ０Ｉ
委
寒 冷 季节 水位 变化 会 引起 混凝 土的 严 重冻 融破 坏 ，
埂 成 沟 或 预 留 缺 口 ，增 加 排 水 ～程 设 Ｉ ＝ 总 之 ，根 据 嫩 江 县 地 形 及 地 貌 特
口
秦 四云
孔 凡 芝
一
首 先 ，改 垄 修 地 埂 种 植 物 防 冲带 般 在坡 度 小 于５ 的 缓 坡 耕 地 进 行 ： 。
由 于缓 坡 水 土 流失 相对 较轻 ，土 地 生
描 麟
混凝土水工建筑物冻融破坏与防治
一
冻 融破 坏 是 混 凝 土 水 工 建 筑 物 损 坏 的 主要 形 式 之 一 ，
生第二 次冻结 ，又形成 第二 次 张开 ，致使 缝 宽和缝 深增
大 。 如 此 继 续 进 行 ，到 第 二 年 春 融 后 ， 裂 缝 中免 不 了 夹 杂 混 凝 土碎 屑 而使 混 凝 土 无 法 完 全 复 原 。冬 季 又 重 复 上 述 冻 结 ，经过 几 个 冬 冻春 融 的循 环 ， 可使 水 平 缝 贯 通 。 ３ ．施 工质 量 的 影 响 。 施 工质 量 对 混 凝 土 抗 冻性 尤 其
（ ） 外 部 因素 二
一
般 来 讲 。 严 寒 地 区 比寒 冷 地 区 冻 融 破 坏 严 重 ，但
并非越冷越严重 ，它还受如下外部 因素影响。
１ ．冻 融 循 环 次 数 。 冻 融 循 环 次数 的 多 少是 冻 融 破 坏
融 。 以上 两 种 方 法 在 实际 施 工 中均 收 到 较好 效 果 。
相 当严 重 。根 据 北 方 地 形 特 点 解 决 水
分农 民从跟前利益 出发 ，宁肯耕地水 土流失延续 ，也不 愿改垄修地埂 。其
次 ，一 些 地 方 改 垄 、修 地 埂 施 ： 技 术 Ｉ ：
标准降低 ，工程质量下 降或 田地间＿ Ｔ
程 措 施 不 配 套 ，在 大雨 或 者 暴 雨 出现
需 采 取 有 力 措 施 防 止 。五 九 七 农 场 平 原 溢 流 坝 工 程 的 消
力池设 计就使 消能工位 于最低尾 水位 以下 ，使池 中水位 在 冬季 不发 生变化 ；挠 力河 灌 区渠首站采 用 了挑 流型式
消 能 ， 将 其 反 弧 部 分 存 满 水 ，使 水 位 不 变 以 防 止 底 部 冻
必须 把 好 施 工 质 量 关 ，在 现 场 施 工 中 ，必 须 严 格 施 工 ３ －
艺 ，加 强 质 量 检 测 ， 不允 许 出现 蜂 窝 、麻 面 ，力 求 密 实 。 表面光滑。 对 重 要 部 位 的 混凝 土 ，应 采 用 真 空施 工 作 业 一 五 九
水 泥 水 化 所 需 水 量仅 为其 重 量 的 ２ ％左 右 ，若 水 量 增 ５
降 粘 土０３ ～０ ％ 、壤 土 ０２ ～ ＿％ ．％ ． ５ ． ％ ０３
多 ，并 且 梯 田消 耗 大 量 劳动 力 ，后者
相 对 容 易 多 了 。因 此 ，选 择 后 者 为最
有 效 的治 理 水 土 流 失 方法 。
一
、
改 垄 和 地埂 植 物 带
改垄 既 改 顺坡 垄 作 为 沿 等 高 线 或 垂 直 坡 向 进 行 横 坡 垄 作 ， 旨在 创 造 沟
加 ， 多 余 的 水 就 游 离析 出 ，产 生孔 隙 ，饱 和 后 易 受 冻 融 破 坏 。 因 此 ，必 须 严 格 控 制 水 灰 比 ，经 查 阅 资 料 ， 黑 龙
江省 严 寒地 区的 水 灰 比 最 大 允 许 值 为０５ ．，在 实 际施 工 中 ．
一
七 农 场 平 原 溢 流 坝 工程 施 工 ，在 溢 流 坝 坝 面 、冬 季 水 位 变化 部 位 等 处 ，我 们 采 取 了真 空 作 业 ， 真 空 作 业 除 吸 收
的情 况 下 ，常 发 生 顺 垄 径 流 ，汇 水 凹
流 ，增 加 土 壤 水 分 人 渗 ， 保 持 水 土 ， 提 高 土 地 生 产 力 ，是 嫩 江 县 坡 耕 地 保 持 水 土 最 基 本 、应 用 最 普 遍 的水 土 保 持 措 施 。 在 此 基 础 上 ，一 般 ３ ～ 。 。 ５ 坡 耕 地 沿 等 高 方 向 培 修 地 埂 ，种 植 植 物 防 冲带 ，通 过 逐 年 淤 积 和 耕 翻 而 使 地 面 坡度 变缓 ，逐 步形 成 坡 式 梯 田或
的孔 隙 ， 当这 些孔 隙充 水达 到饱 和 之 后 ，在 ０ 时 开 始 结 ℃
冰 ，封 堵 了 混 凝 土孔 隙 与 外 界 相 通 的 孔 Ｉ ： ２，水 结 成 冰 使
水 灰 比 增 大 ０１ ，抗 冻 标 号 降 低 ５ 号 ；是 否 严 格 控 制 砂 ．时 ０ 石 骨料 的 含 泥 量 和 含 水 量 。碎 石 易 满 足 抗 冻 要 求 ， 卵 石 则 较 差 ，砂 石 骨 料 的 含 泥 量 过 大 ， 严 重 影 响 混 凝 土 的 抗
一 ◇ ～
二 、混 凝 土 冻 融 破坏 的 防治
以下笔 者结合 五九七农 场平 原溢流 坝和挠 力 河灌 区 渠首工程 建设施 工 ，总结 混凝 土水工建 筑物 冻融破坏 防
治 方 法如 下 ：
抗冻性也 就越差 。 因为混 凝土 的最薄 弱面是 卵石与 砂浆
的 结 合 面 ，往 往 在 结 合 面 凝 聚 水 分 时 产 生 冻 胀 。这 种 冻
草 本 植 物 ，加 强维 修 管 护 。 同时 ，对 已形 成 的 水 蚀 沟 要 加 以 维 护 和 治 理 ， 防止 冲 刷 面 加 大 。
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施 地埂修成后要 及早栽种经济灌木
点 ，有 效 防 治 水 土 流 失 ， 保护 好 早作 农业 事 在 必 行 。金 （ 者 单 位 ： 嫩 江 县 水 务 局 作
・
根 据 实 际 施 工 经 验 ， 混 凝 土 施 工 中 ，抗 硫 酸 盐 水 泥
是 抗冻性较好 的优 质水 泥。 当未掺 入 外加 剂时 ，有 抗冻
要 求 的 外 部 混 凝 土 不 能 使 用 火 山灰 水 泥 ，也 不 能 掺 入 火 山 灰 质 掺 和 料 （ 粉 煤 灰 ） 只 要 掺 入 外加 剂 ，一 般 硅 酸 如 。 盐 水 泥 和矿 渣 水 泥都 能 满足 抗 冻 融要 求 。
一
重要 ，据 已建 工程的观 测资料 ，在 同一地 区 。施 工质量