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南京航空航天大学
硕士学位论文
水泥混凝土在机场道面除冰液作用下的抗冻性研究
姓名:白康
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:余红发
20090301
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
中国北方冬季常有大雪冰冻现象,为消除冰雪保持机场的正常运行,需喷洒大量机场道面
除冰液。由于混凝土抗冻性不足,寒冷地区水泥混凝土机场道面的冻融破坏普遍存在,因此非
常有必要研究水泥混凝土在机场道面除冰液作用下的抗冻性。
本文运用纤维混杂技术和超塑化剂与纤维多元复合技术,制备出普通混凝土(Ordinary
Portland cement Concrete , OPC)、硅酸盐水泥高性能混凝土(High Performance Concrete , HPC-
P·II)、抗硫酸盐水泥高性能混凝土(High Performance Concrete, HPC- P·HSR)3 大系列 13 种
配合比混凝土试样,将其置于浓度为 %、%和 25%的醋酸钙镁(Calcium Magnesium
acetatea, CMA)溶液中进行快速冻融试验,研究了混凝土在机场道面除冰液(主要成分为 CMA)
作用下的抗冻性。为此设计了混凝土冻融损伤和定量分析试验,检测了混凝土在冻融过程中质
量损失和相对弹性模量的变化,以及对比冻融前后的表面损伤特征,总结出混凝土冻融损伤的
特点和规律,并分析了粉煤灰及其掺量、水泥品种、聚丙烯纤维、改性聚酯纤维和混杂纤维对
混凝土抗冻性的影响。还研究了混凝土在对比冻融介质水和 %NaCl 溶液中的抗冻性及其冻
融破坏特点和规律,同时分析了在常温下浸没于 5 种冻融介质中的混凝土抗腐蚀性能。本文主
要结论如下:
(1)混凝土的抗冻性随粉煤灰取代量的增加而降低,用 20%粉煤灰取代水泥时混凝土抗
冻性优于 40%粉煤灰取代率。
(2)硅酸盐水泥混凝土抗冻性优于抗硫酸盐水泥混凝土。
(3)掺入聚丙烯纤维显著提高了硅酸盐水泥混凝土的抗冻性,而加速了抗硫酸盐水泥混
凝土的冻融破坏。
(4)钢纤维和聚丙烯纤维混杂以及钢纤维和改性聚酯纤维混杂都明显提高了抗硫酸盐水
泥混凝土的抗冻性,但加速了硅酸盐水泥混凝土的冻融破坏。
(5)CMA 浓度越高,混凝土冻融损伤越小。
(6)混凝土在 %CMA 作用下的冻融破坏与水中冻融类似,而与在 %NaCl 溶液的冻
融破坏有显著区别,CMA 溶液延缓了混凝土冻融破坏。
(7)混凝土处于常温 25%CMA 溶液中,腐蚀破坏明显,并随浓度降低,劣化程度减弱。

关键词:混凝土,机场道面除冰液,抗冻性,相对动弹性模量,质量损失


I
水泥混凝土在机场道面除冰液作用下的抗冻性研究
Abstract
North China in winter often witnesses heavy snow and freezing. In order to clear up freeze and
storm and keep the airfield running in gear, large amount of airfield pavement deicer (CMA) was
sprayed. Owing to poor freezing-thawing durability of concrete, the damage of airfield concrete
pavement was universal existence in cold area. So research on freezing-thawing durability of concrete
subjected to airfield pavement deicer is necessary.
In this paper three large series concrete with 13 kinds were prepared, including Ordinary
Portland cement Concrete (OPC), high performance concrete (HPC- P·II), Anti-Surfate Cement high
performance concrete (HPC- P·HSR), using hybrid fiber technology and the super plasticizer and fiber
composite technology. Through the meth