深度剖析混凝土抗凍性能及其檢測，助力解決工程耐久性難題

混凝土抗凍性能是指混凝土在低溫環境下受到凍融循環作用時不發生破壞的能力。混凝土的抗凍性能是由溫度變化、水泥水化反應、結構的內部應力等多種因素共同作用的結果。在混凝土中，水分會在低溫環境下結晶形成冰晶，從而引起混凝土的膨脹和收縮。當冰晶體積增大時，它會對混凝土的骨料和膠凝材料施加巨大的壓力，從而導致混凝土的開裂和破壞。

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在寒冷地區，特別是在接觸水又受凍的環境下，混凝土受凍融遭到破壞是一種非常嚴重的破壞現象。混凝土抗凍性能是評價混凝土結構質量的重要方面，混凝土抗凍性能好的結構物能夠在寒冷地區正常使用，同時也能夠減少維護和修繕的成本，因此混凝土抗凍性能的好壞具有廣泛的現實意義。

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影響因素分析

• 原材料質量及性能

混凝土中水泥、骨料等材料的質量會對混凝土成品質量具有較為直接的影響，不同類型和用量的水泥對混凝土抗凍性能的影響是不同的。一般來說，強度等級高的水泥對混凝土抗凍性能的改善效果更顯著。混凝土中骨料用量大、產地廣、質量差別大，如果質量把控不嚴，骨料中含泥量等因素也會對混凝土抗凍性產生影響。

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• 配合比設計

混凝土中所用膠凝材料、骨料、添加劑、摻合料等材料的配比也是影響混凝土抗凍性的重要因素，若混凝土水灰比過大、粗骨料過多等不合適的配合比導致結構致密性和勻質性變差，其抗凍性能也會隨之變差。

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• 標準養護齡期

不同用途、不同強度等級的混凝土，其標準養護齡期不同，而這也會對混凝土的抗凍性產生一定的影響。通常來講，標準養護齡期越長，水泥礦物水化越充分，水化產物越多，水化產物之間的連接越致密，內部連通孔變少，內部結構更加密實，因而其抗凍性能會逐步提高。

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4、其他影響因素

在合理使用范圍內，減水劑、引氣劑等外加劑的使用也會對混凝土抗凍性產生一定的影響，且其抗凍性還會受到施工工藝等因素的影響。

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抗凍性評價方法

混凝土的抗凍性能評價常用的方法之一是凍融循環試驗，主要有快凍法和慢凍法兩種。慢凍法適用于測定混凝土試件在氣凍水融條件下，以經受的凍融循環次數表示的混凝土抗凍性能；快凍法適用于測定混凝土試件在水凍水融條件下，以經受的快速凍融循環次數表示的混凝土抗凍性能。在進行試驗前，應按照相關要求對試件進行養護，并根據規定方法將試件放在（20±2）℃的水中浸泡。

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1、慢凍法

慢凍法所用試件為100mm×100mm×100mm的立方體試件，所用試件組數應符合相關標準要求，且成型試件時不應采用憎水性脫模劑。

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試件達到養護齡期時及時取出試件，用濕布擦除表面水分后對外觀尺寸進行測量，并分別編號、稱量，然后按要求置于試件架。當凍融箱內溫度降至-18℃時開始計時，每次凍融循環中試件冷凍時間不小于4h，過程中溫度應保持在（-20～-18）℃。

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冷凍結束后，立即按照要求方式加入溫度為（18～20）℃的水，使凍融箱內溫度及水位等條件滿足標準要求，使試件融化時間不小于4h。融化完畢視為該次凍融循環結束，可進行下一次循環。

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過程中沒25次循環宜對凍融試件進行一次外觀檢查，若試件出現嚴重破壞則應立即進行稱量。達到規定循環次數后稱量試件并進行外觀檢查，詳細記錄試件表面破損、裂縫及邊角缺損情況，對破損試件進行處理后按規定進行抗壓強度試驗，記錄并計算最終結果，按要求取值。

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2、快凍法

測試采用快凍法時，所用試驗器具、設備應符合要求，試件應采用尺寸為100mm×100mm×400mm的棱柱體，3塊試件為一組，根據養護齡期完成養護。凍融試驗前4天時從養護點取出在（20±2）℃水中浸泡4天，過程中水位應符合條件要求。

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至試驗齡期后及時取出試件，用濕布擦除表面水分后測量外觀尺寸，并編號、稱量試件初始質量，測定其橫向基頻的初始值。檢試件按要求置于試件盒內，將時間和放入凍融箱內的試件架中，試件盒中注入清水，并確保整個試驗過程中水位滿足要求。

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每次凍融循環應在2h～4h內完成，且試件融化時間、溫度變化應滿足要求，冷凍和融化之間的轉換時間不宜超過10min。每隔25次凍融循環按照標準要求的方法測量試件橫向基頻，測完后迅速將試件調頭重新裝入試件盒內加入清水繼續試驗。當有符合條件的情況出現時即可結束試驗。

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結語

混凝土抗凍性能是影響混凝土使用壽命和維護成本的重要因素之一，可以通過調整骨料的選擇和配合比、改變外加劑的種類和用量、改進施工技術等方法提高其抗凍性。在進行抗凍性檢測時，如果試件始終在水中養護，達到齡期可直接開始進行凍融試驗，但應在試驗報告中予以說明，試驗過程中應注意操作的規范性，以確保檢測結果的準確性，便于對其抗凍性進行真實評價。