回志峰 由世寬（遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

我國(guó)嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)占國(guó)土面積半數(shù)以上。冬季雪天，為了除冰雪保證路面暢通，使用除冰鹽或融雪劑。它會(huì)給混凝土路面及混凝土路面磚造成鹽凍破壞，在我國(guó)很多地區(qū)出現(xiàn)了由于不抗鹽凍的混凝土路面磚大量破損現(xiàn)象。

融雪劑的種類繁多，主要有氯鹽型和非氯鹽型。到目前為止由于氯鹽類融雪劑融化冰雪效果較好，價(jià)格便宜，多數(shù)國(guó)家仍主要使用氯鹽類融雪劑[1]。本文主要討論不同濃度的氯化鈉溶液對(duì)混凝土路面磚表面抗凍性的影響。

1 原材料及實(shí)驗(yàn)方法

1.1 原材料

本試驗(yàn)所用混凝土路面磚：本實(shí)驗(yàn)所選用的路面磚來(lái)自于遼寧、上海、昆山等省市共4組試樣。

表1 不同濃度的氯化鈉溶液對(duì)混凝土路面磚表面抗凍性的影響

氯鹽：氯化鈉（化學(xué)級(jí)）。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備：JA2003N電子天平；BM-Ⅲ高低溫試驗(yàn)機(jī)；NLD-101電熱鼓風(fēng)干燥箱。

2 實(shí)驗(yàn)方案

將氯化鈉（化學(xué)級(jí)）按質(zhì)量比1%、3%、5%加入水中混合均勻備用。每組試件5塊，測(cè)量試件邊長(zhǎng)，精確至1mm，將混凝土路面磚表面清理干凈，表面向下放入容器中，調(diào)整支架高度距離容器底部20mm。分別將1%、3%、5%的氯化鈉溶液注入容器中，液面高度為距磚下表面10mm處。冷凍溫度-20℃，恒溫7h，取出在10℃～30℃空氣中融化4h，如此為一個(gè)循環(huán)，共進(jìn)行28次。試驗(yàn)結(jié)束后，用清水清洗試件表面及殘?jiān)?，并放置?05℃±2℃的干燥箱中烘干至恒重，稱量殘?jiān)|(zhì)量，計(jì)算單位面積質(zhì)量損失。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

不同濃度的氯化鈉溶液對(duì)混凝土路面磚表面抗凍性的影響測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

隨著氯化鈉溶液濃度的增加，混凝土路面磚表面剝落量變化趨勢(shì)如圖1所示。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)表1和圖1可知，所選擇的4組試驗(yàn)樣品經(jīng)過(guò)28d鹽凍后，表面剝落量隨氯化鈉溶液濃度的增加而變大。最小增加0.56倍，而最大增加2.9倍。氯化鈉溶液濃度一定的情況下，隨著試件24h吸水率的增加，混凝土路面磚表面剝落量隨之增大，最小值為16g/m2，最大值為1033 g/m2。

混凝土路面磚中水分結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的膨脹壓力，混凝土路面磚低溫下存在結(jié)冰的水和過(guò)冷的水，結(jié)冰的水產(chǎn)生體積膨脹及過(guò)冷的水發(fā)生遷移的結(jié)果。

混凝土路面磚在飽水狀態(tài)下受凍時(shí)，其破壞首先與孔隙中水結(jié)冰有關(guān)。冰的體積約比等量水的體積大9%，因此，如果混凝土路面磚中的全部孔隙都充滿水，則第一次凍融循環(huán)之后混凝土就應(yīng)該破壞。而在飽水狀態(tài)下混凝土路面磚具有抵抗多次凍融循環(huán)破壞的能力，其原因在于其結(jié)構(gòu)中有一定數(shù)量的孔體積不被水所充填。這樣，在凍結(jié)過(guò)程中，由于冰晶體長(zhǎng)大的壓力作用，部分水被擠入到這些空孔中，消除了部分結(jié)晶壓力，但由于多余水分在被擠出過(guò)程中受到流動(dòng)通道的阻力作用，導(dǎo)致滲透壓力的形成[2]。

由于混凝土路面磚處于過(guò)冷水環(huán)境中，破壞會(huì)從表面向內(nèi)部擴(kuò)展，首先反映在混凝土表面砂漿層剝落，集料外漏，孔隙增大，表面吸水率提高。鹽溶液的加入，使混凝土表面形成不同濃度的飽和狀態(tài)，從而產(chǎn)生梯度結(jié)晶應(yīng)力，逐層迫害混凝土路面磚表面結(jié)構(gòu)，剝落量也不斷增加。

氯化鈉溶液濃度增加，導(dǎo)致飽和時(shí)濃度越高，表面吸水率變大，孔隙中的飽和水結(jié)晶時(shí)產(chǎn)生的結(jié)晶壓力也就越大，表面破壞也越嚴(yán)重。

5 控制方法

1）控制集料的級(jí)配，選用合適的砂率使混凝土路面磚的結(jié)構(gòu)達(dá)到最大密實(shí)度，提高水泥質(zhì)量，提高混凝土路面磚強(qiáng)度。

2）控制水灰比，隨著水灰比的增加，結(jié)構(gòu)中孔隙率也會(huì)變大，凍融過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)晶壓力越大，破壞也較為嚴(yán)重。

3）提高成型設(shè)備質(zhì)量，增大壓力值，從物理方面增大混凝土路面磚的密實(shí)度。

6 結(jié) 語(yǔ)

1）通過(guò)試驗(yàn)可知隨氯化鈉溶液濃度的增加，混凝土路面磚表面剝落量也隨之增加。

2）相同氯化鈉溶液條件下，混凝土路面磚的表面剝落量隨吸水率的增加而增大。

[1]洪乃豐.氯鹽類融雪劑的腐蝕危害與試驗(yàn)方法的討論[J].工業(yè)建筑，2006.10: 61.

[2]張巨松. 混凝土學(xué)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2011.