机场道面除冰液对高性能混凝土抗冻性的影响

采用快冻法测定了高性能混凝土(High Performance Concrete,HPC)在水、浓度为3.5%的NaCl除冰盐、3.5%～25%的醋酸钙镁(Calcium magnesium acetate,CMA,机场道面除冰液)、25%的乙二醇(飞机除冰液)和商品飞机除冰液中的抗冻性。结果表明,在3.5%CMA溶液中,HPC抗冻性比水中冻融提高了1.09倍,其冻融破坏特征与水中冻融一样,均属于内部微裂纹扩展,完全不同于HPC在3.5%NaCl溶液中的盐冻表面剥蚀。在浓度为25%的条件下,CMA机场道面除冰液对HPC无冻融破坏作用,而乙二醇飞机除冰液、尤其是商品飞机除冰液对HPC有明显的冻融破坏作用。因此,CMA机场道面除冰液能够有效地延缓HPC的冻融破坏。

水泥混凝土在机场道面除冰液作用下的化学腐蚀

进行了普通混凝土(OPC)和高性能混凝土(HPC)试件在质量分数为3.5%,12.5%,25%的醋酸钙镁(CMA)溶液中的浸泡试验,测定了腐蚀过程中混凝土试件的质量变化和相对动弹性模量,跟踪了试件表面的剥落特征,比较了硅酸盐水泥HPC和抗硫酸盐水泥HPC的抗CMA腐蚀性。结果表明:CMA对水泥混凝土的腐蚀破坏以表面剥落及其引起的质量损失为特征,反映内在质量的相对动弹性模量并没有显著降低;混凝土的CMA腐蚀剥落程度与CMA溶液浓度和腐蚀时间有关,当浸泡腐蚀时间超过450d以后,其腐蚀剥落现象开始加剧,而且浓度越大,腐蚀剥落越明显;25%质量分数CMA溶液对OPC具有非常严重的腐蚀破坏,对P.Ⅱ52.5水泥HPC的腐蚀破坏最小,对P.HSR42.5水泥HPC的腐蚀破坏介于两者之间;CMA对混凝土的腐蚀破坏属于表面腐蚀剥落,并不会在混凝土内部产生腐蚀微裂缝,这为今后研究CMA对混凝土的腐蚀破坏机理提供了可靠的试验基础;采用P.Ⅱ52.5水泥HPC可以解决机场道面水泥混凝土的CMA机场道面除冰液的腐蚀破坏问题,为中国北方地区机场道面HPC的研发提供了依据。

机场道面除冰液作用下大掺量粉煤灰混凝土的抗冻性

通过大掺量粉煤灰混凝土(HFCC)试件在质量分数为3.5%,12.5%,25%机场道面除冰液(CMA溶液)、质量分数为3.5%的NaCl溶液、质量分数为3.5%的飞机除冰液(AD溶液)、质量分数为25%的商品飞机除冰液与水中快速冻融试验,获得了冻融过程中HFCC的质量损失率和相对弹性模量的变化规律。结果表明:在质量分数为3.5%的介质中,HFCC在NaCl溶液中的冻融破坏以表面剥落为主,在AD,CMA溶液中以内部冻融损伤为主;与水中冻融条件相比,质量分数为3.5%的CMA溶液延缓了HFCC的冻融破坏作用;HFCC在CMA溶液作用下的冻融破坏与其质量分数密切相关,CMA溶液质量分数越高,HFCC的冻融破坏作用越小,当CMA溶液的质量分数在12.5%以上时,即使经受600次快速冻融循环,其质量损失率和相对动弹性模量损失均很小;在质量分数为25%的冻融介质中,HFCC在商品飞机除冰液中的抗冻性较差,在机场道面除冰液中抗冻性较好;HFCC完全能够应用于较高质量分数CMA溶液进行冬季除冰雪作业的水泥混凝土机场跑道。

飞机常用镀镉钢在机场道面除冰液中的腐蚀行为

采用全浸泡腐蚀试验方法和电化学测试研究了飞机常用镀镉钢在机场道面除冰液中的腐蚀行为。采用能谱和红外光谱分析了腐蚀产物的构成。结果表明:在机场道面除冰液中,随着温度的升高,镀镉钢试件的腐蚀速率逐渐增大,镀镉钢的腐蚀不是纯扩散控制的电化学反应,阳极的电化学反应与镀镉层的腐蚀溶解有关;经过铬酸盐钝化后的镀镉钢和镀镉钛钢在机场道面除冰液中的腐蚀可能存在多个氧化还原反应,铬酸盐钝化产物也参与了电化学反应,腐蚀反应比较复杂;腐蚀产物中含有碳酸盐和磷酸盐;镀镉钢表面上的碳酸盐可能来自机场道面除冰液有机盐的分解,磷酸盐可能来自机场道面除冰液中的缓蚀剂或pH缓冲剂。

机场道面抗冻性与冻融介质的相关性

为研究机场道面混凝土在不同种类机场除冰液作用下其抗冻性之间的相关性,本文将19种不同配合比的混凝土试件分别置入浓度为3.5%NaCl、3.5%~25%乙二醇(丙二醇)飞机除冰液、3.5%醋酸盐类机场道面除冰液和水中进行快速冻融试验。通过分析抗冻性参数,建立了混凝土在不同冻融介质中的抗冻融循环次数与水冻之间的线性相关函数。研究结果表明:此线性函数与混凝土配合比和强度等级无关,仅与冻融介质的种类和浓度有关;冻融介质浓度越高,其对混凝土的冻融破坏越小;3.5%乙二醇飞机除冰液中对混凝土的冻融破坏作用小于3.5%丙二醇飞机除冰液,醋酸钙镁机场道面除冰液对混凝土的冻融破坏比其余醋酸类除冰液小。