標(biāo)題：水變成冰的過程中，體積約增加9％-混凝土顯微鏡
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作者:yiyi發(fā)布
時(shí)間:2016-2-21 3:56:43
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正文:
水變成冰的過程中，體積約增加9％-混凝土顯微鏡
在水變成冰的過程中，體積約增加9％，當(dāng)這種過程發(fā)生在
微小的毛細(xì)管中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生出很大的壓力。在濕的混凝土中，包
含在物料空隙內(nèi)的水，結(jié)冰時(shí)能迫使砂漿顆粒相互分離，或產(chǎn)生
嚴(yán)重的內(nèi)應(yīng)力。這種作用會(huì)被反復(fù)的凍融循環(huán)所加劇。開始產(chǎn)生
的微裂縫在為水充滿后，再次冰凍時(shí)，就造成進(jìn)一步的開裂。冰
凍作用的最初現(xiàn)象往往只是混凝土表面的脫皮，然后進(jìn)一步深入
內(nèi)部。但如果混凝土的質(zhì)量很差，則也會(huì)出現(xiàn)很深的裂縫¨¨。
干燥的混凝土不受冰凍的影響。
為了保證普通混凝土的抗凍性，必須使混凝土具有低的透水
性和低的吸水性以及所有鋼筋都覆蓋得很好。除此之外，混凝土
還不應(yīng)具有局部的弱點(diǎn)，因?yàn)槠茐耐鶑倪@些
局部弱點(diǎn)開始，例如混凝土的多孔部位或分層部位和白霜地帶。
冰凍作用最嚴(yán)重的情況產(chǎn)生在有幾個(gè)表面暴露在空氣中，并且長
時(shí)期保持在潮濕狀態(tài)中。例如，混凝土的路沿石、欄千、水工建
筑物和海工建筑物的水面部位。關(guān)于混凝土路面板的專門問題，
將在后面討論。
冰凍產(chǎn)生破壞作用，有各種不同的解釋。最早的理論是：混
凝土中的水結(jié)成冰，使固相體積增加，而混凝土中的有效空隙不
相適應(yīng)，因而產(chǎn)生破壞作用。破壞作用與混凝土被水飽和的程度
有關(guān)，這在后面還要討論到。在后來的理論中，提出了產(chǎn)生壓力
不完全直接的機(jī)理。冰凍膨脹理論認(rèn)為，壓力的產(chǎn)生是由于平行
于混凝土面的冰棱鏡的生長而致，水來源于毛細(xì)管中的移動(dòng)。在
毛細(xì)管中，水的冰點(diǎn)較正常情況時(shí)下降。這個(gè)作用類似土壤冰凍
使毛細(xì)管中產(chǎn)生水壓所致。只有當(dāng)水能流入其他空隙，水壓才會(huì)
消除，但是由于冰堵塞了出口，并且隨著流程加長，迫使水通過
毛細(xì)管所需的壓力也加大。局部的壓力最后超過了混凝土的抗拉
強(qiáng)度，因此就使混凝土發(fā)生破壞。這兩個(gè)理論都把混凝土的透水
性、吸水率和被水飽和的程度作為抗凍性的重要因素。透水性高
的混凝土，將使水容易流過，由于水經(jīng)過的是較大的毛細(xì)管，所
以對冰晶的生長有較大的空間，但這種混凝土極易為水所飽和。
在實(shí)際使用中，抗凍性高的是致密的不透水混凝土和非常多孔的
混凝土，如無細(xì)集料的混凝土和輕混凝土；抗凍性低的是較透水
的“致密”混凝土。顯然，這些都能用上述任何一種理論進(jìn)行解
釋。
還包括了當(dāng)毛細(xì)管中所有的水
結(jié)冰時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，這時(shí)多余的水被產(chǎn)生的水壓泵出，于是冰
晶的進(jìn)一步長大是由于水從周圍水泥膠體中擴(kuò)散而來的結(jié)果。這
就引起“冰棱鏡”效應(yīng)，但它的尺寸是很細(xì)小的，不象考林斯所
看到的那么大。按照鮑維斯的理論，加氣混凝土中空氣泡的作用
在于這些氣泡提供了緩沖空間，因而限止了水壓的增大，同時(shí)由
于凝膠水的擴(kuò)散，限制了毛細(xì)管中冰晶生長的時(shí)間，而凝膠水的
擴(kuò)散則決定于存在的水壓差。在一個(gè)最近修改的理論中¨¨重點(diǎn)
放在由于冰晶生成的地點(diǎn)產(chǎn)生了局部的滲透壓，而不是由于在所
有的空隙中建立了水壓的作用。
出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科
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