当同时暴露在冻融和盐溶液的环境中，混凝土表面常产生严重的剥蚀破坏。 根据现场调查表明，除冰盐或融雪剂在我国的使用愈来愈普遍，其引起的基础设 施混凝土盐冻剥蚀破坏非常严重，造成的损失也非常巨大。因此，非常有必要对 受冻地区水泥混凝土盐冻剥蚀破坏开展系统性的研究。本论文着重对混凝土盐冻 破坏机理、试验方法、影响因素、材料设计和防治技术等进行了系统的研究，并 对混凝土盐冻破坏的修补技术进行了初步研究，其研究成果在现场工程实践中进 行了应用。 混凝土盐冻破坏的根本原因是结冰本身产生的破坏力-结冰压，而不是渗透 压或静水压，结冰压的大小取决于混凝土内部饱水度，而饱水度大小及其增长速 度又取决于盐浓度，以及盐对冷冻过程中溶液收缩和结冰特性的影响。只有当饱 水度超过一定值后，水溶液结冰才能产生结冰压，且超过该值愈多，产生的结冰 压愈高，引起的混凝土盐冻破坏愈严重。根据溶液结冰膨胀率、结冰压和饱水度 三个参数，可以更简明、科学地阐明混凝土盐冻破坏机理和合理地解释几乎所有 观察到的盐冻破坏现象。 研究设计提出了直接测定溶液结冰压的方法，用该方法测得的结冰压数据对 阐明盐冻破坏机理有重要作用。在完全充满溶液的条件下，溶液结冰产生的结冰 压均非常高，例如水和4％NaCl溶液的结冰压分别高达40.3MPa和36.3MPa，即 使是10％NaCl溶液的结冰压(25.8MPa)也足以使高强混凝土解体破坏。 不论是在常温下的混凝土饱水度，还是在冻融条件下的混凝土内部饱水度， 均因NaCl的存在显著提高，且盐浓度愈高，饱水度愈高，其增加速度也愈快，这 是对增加混凝土盐冻破坏最不利的因素；另一方面，在相同饱水程度下，NaCl溶 液结冰产生的膨胀率和结冰压随着盐浓度的提高显著降低，这是有利于降低混凝 土盐冻破坏的最主要因素。它们综合作用的结果是中低浓度盐溶液产生的结冰压 或破坏力最大，即引起的混凝土破坏将最严重，该最不利的浓度为2～6％。此外， 混凝土盐冻破坏程度与盐的化学成分和侵蚀性无关，即只要具有除冰雪功能的化 学物质，均将引起混凝土盐冻破坏。 冻融条件下的研究结果表明，结冰前，冷冻过程中因孔中溶液和空气收缩， 将在混凝土内部产生负压，且随着NaCl浓度和饱水度的增加迅速增长，它将加速 表面溶液吸入混凝土；在融化阶段，混凝土内部饱水度不会提高，反而随着融化 时间的增加明显降低，即混凝土盐冻破坏主要取决于在冷冻阶段吸入溶液量的多 少，与融化阶段关系很小。 在实验室盐冻试验条件下，盐结晶压和化学侵蚀可忽略不计，然而在现场含 盐环境中，混凝土盐结晶压和化学侵蚀也是混凝土剥蚀破坏的主要原因，这些结 果对分析现场含盐环境中混凝土剥蚀破坏有重要价值。 研究提出了水泥混凝土盐冻试验方法及混凝土抗盐冻性的评定技术指标，该 方法试验周期明显比国外方法更短，其得到的评定结果与国外标准方法RILEM TC117-FDC基本相同。同时，该方法为即将制订我国混凝土盐冻试验方法标准提 供了重要依据。 通过系统研究材料参数对混凝土盐冻破坏的影响规律，提出了抗盐冻性混凝 土材料设计原则和综合防治技术措施。结果表明，引气和降低W/C比是改善混凝 土抗盐冻性最关键的技术措施，其中前者效果明显优于后者；矿渣和粉煤灰使混 凝土的抗盐冻性能均有不同程度降低，但经引气后，它们的不利影响可消除；不 论引气还是非引气混凝土，掺石灰石均明显降低混凝土的抗盐冻性，但掺适量硅 灰可改善该性能；卵石混凝土的抗盐冻性能明显比碎石混凝土差；单掺钢纤维不 能解决混凝土盐冻破坏问题，且在等含气量下，混凝土的抗盐冻性能随钢纤维掺 量增加有降低趋势；仅靠有机表面处理剂充其量只能延缓破坏，不能避免混凝土 盐冻破坏。 蒸养混凝土的抗盐冻性明显低于自然养护混凝土，且随蒸养温度的增加和蒸 养前预养静置时间的缩短而大幅度降低；若混凝土不预养就直接进行蒸养，则对 混凝土的破坏作用尤其大，将使引气混凝土的抗盐冻性反而可能低于非引气混凝 土。另外，在施工过程中应注意对混凝土的养护和保护，避免新拌混凝土表面迅 速干燥失水，以及过分抹面和振捣，这对降低混凝土结构的盐冻破坏极为有利。 初步探索研究了混凝土盐冻破坏的修补技术，并研制成功适合于路面盐冻破 坏快速修复的修补材料。 通过在4个不同工程的应用结果证明了本论文研究制定的抗盐冻性混凝土设 计原则和综合防治技术措施、盐冻破坏试验方法和结冰压测定方法等研究成果是 正确的、有效的和切实可行的，对指导这些工程的建设和提高其耐久性起到了积 极的作用。 关键词：水泥混凝土；冻融循环；除冰盐或融雪剂；盐冻破坏机理；试验方法；影响因素；破坏修补