一、混凝土凍融的破壞機理
對與混凝土凍融破壞機理的研究，主要包括：（1）靜水壓假說靜水壓學中將硬化混凝上中的孔隙分為凝膠孔、毛細孔、空氣泡等。一般情況下，凝膠孔的孔徑為15～100a，毛細孔孔徑為0．01～10，且各毛細孔之間是相互連通的，而空氣泡則是由于混凝土攪拌或振搗時，自然吸入或摻加引氣劑人為引入的封閉氣泡，因而產生了靜水壓力。而這種靜水壓力，隨著孔隙水流程長度的增加而增加，因此當達到一個極限流程長度時，即孔隙水的流程長度大于極限流程長度，則靜水壓力將超過混凝土的抗拉極限強度，從而將造成混凝士的破壞現象。（2）滲透壓假說滲透壓假說認為，混凝土中孔溶液內含有na+、k+、ca+等鹽類，由于混凝土孔內在結冰的過程中，大孔中的部分溶液先結冰，致使未凍結溶液中鹽的濃度上升，與周圍較小孔隙中的溶液之間形成一定的濃度差，造成小孔隙中的溶液向一部分已經凍結的大孔隙遷移，由此形成混凝土內部的滲透壓，致使混凝土發(fā)生破壞現象。（3）溫差應力假說溫差應力假說，主要針對的是高強度或高性能的混凝土凍融破壞現象。其認為這類混凝土的凍融破壞，主要是由于混凝土集料與膠凝材料之間的熱膨脹系數差異較大，從而形成相應的溫度疲勞應力破壞。二、影響抗凍性的主要因素混凝土的抗凍性主要與混凝土內部的孔結構、受凍齡期、水飽和程度、混凝土的強度等因素有關，其中混凝土內部的孔結構對于混凝土的抗凍性具有極其重要的作用。而混凝土的孔結構及其強度又主要取決于混凝土的養(yǎng)護方法、混凝土制作過程中的水灰比、以及有無外加劑等。（1）水灰比根據同本福岡大學的試驗研究表明：當水灰比在0.45~0.85范圍內變化時，不摻引氣劑的混凝土的抗凍性并沒有太大的變化，而當混凝土的水灰比小于0.45以后，混凝土的抗凍性才隨水灰比降低而明顯提高，具體實驗數據如下所示：表一：300次凍融循環(huán)后混凝土的耐久性水灰比 0.25 0.35 0.45 0.55耐久性系數 98 82 47 35孔隙體積（） 2.32 3.53 5.93 6.49（2）混凝土內部孔結構根據powers的相關理論，其將混凝土內部的氣泡間距的一半定義為氣泡間隔系數￡，當混凝土的平均氣泡間隔系數￡小于某個臨界值時，混凝土內部的毛細孔靜水壓或滲透壓不會超過自身的抗拉強度，該類混凝土的抗凍性較好，反之則抗凍性較差。相關的公式如下所示：其中：――氣泡平均半徑――混凝土內水泥漿體的體積百分數（不包括空氣泡）――混凝土中的含氣量（體積百分數）根據上式可以看出，混凝土內部的水泥漿含量越大，氣泡平均半徑越大，含氣量越小，則平均氣泡間隔系數越大，而導致混凝土的抗凍性下降。 （3）混凝土構成材料的性質混凝土構成材料的性質直接影響混凝土的抗凍性，例如在整個混凝土的原材料中占有70%----93％比例的石子和砂