冷庫溫度在0℃以上的時間較長，使結構體表面的冰霜融化成水滴，水分將沿著結構表面的孔隙或毛細孔通路向結構內部滲透；當庫溫降低為0℃以下時，其中的水分結成冰，產生膨脹，膨脹應力較大時，結構出現裂縫。結構件表面和內部所含水分的凍結和融化的交替出現，稱為凍融循環。
基本介紹
- 中文名：凍融循環
- 外文名：cycle of freezing and thawing
- 凍結溫度：-15℃
- 最高融解溫度：6℃
定義,對土的影響,
定義
凍融循環(cycle of freezing and thawing; freezing and thawing cycle)的反覆出現，造成建築構造的嚴重破壞。而只凍結不融化也會造成凍脹破壞，致使牆身開裂。抹灰成片脫落，重者可使牆身完全失去承載力和保溫性能，凍融循環可以造成建築構造內部的嚴重風化，失去耐久性。
F200是混凝土抗凍性的一個等級，表示混凝土經過200個凍融循環後，質量損失不超過5%、動彈性模量降低不大於40%或強度降低不超過25%。
混凝土抗凍性試驗，凍融循環的溫度
試件中心凍結溫度-15℃（允許偏差2℃）；試件中心最高融解溫度6℃； 試件中心與其表面的溫度差應小於28℃；
對土的影響
凍融循環作為一種溫度變化的具體形式，可以被理解為一種特殊的強風化作用形式，對土的物理力學性質有著強烈的影響。研究表明，凍融循環使原狀土的結構性得到顯著的弱化，這表現在凍融循環可以使原狀土的先期固結壓力減小、三軸不排水剪下應力應變曲線上的峰值強度逐漸消失。而對於重塑土，其初始狀態對凍融循環的作用效果有較大影響.。研究表明：凍融使密實土的孔隙比增大，而使鬆散土的孔隙比減小，密實土和鬆散土在經過凍融循環後其孔隙比趨向於一個穩定值———殘餘孔隙比；鬆散粉質土和低密度黏土及正常固結重塑土由於在凍融過程中被壓密，使得模量與強度均有所增加，結構性得到強化；而對於強超固結的重塑土，凍融循環則會引起與原狀土類似的結構弱化現象。
凍融循環對不同種類土的結構性具有不同的甚至是截然相反的作用效果，要研究凍融循環對土結構性的影響規律，首先弄清在凍融循環過程中土的三相組成分別所起的作用和可能發生的變化情況是很有必要的。
土是由固體顆粒、水和氣體三部分組成的三相體系，固體顆粒構成土的骨架，水與空氣充填於土骨架的孔隙中。凍融循環過程中，隨著溫度的正負波動，土體中的水會發生相變，由液態水變成固態冰或由固態冰變成液態水。由於水與凍的密度不同，固態凍的體積比等質量液態水的體積大，當液態水轉變為固態冰時，冰晶生長體積膨脹，對周圍的土顆粒產生擠壓，這將會破壞土顆粒之間的膠結，使土顆粒發生位移甚至破碎變形，同時也會改變孔隙的形態。更重要的是，凍融循環過程中除了水分的相變，還伴隨有水分的遷移。水分遷移使土體的孔隙形態、顆粒排列等結構性要素髮生顯著改變，使得凍融循環對土結構性的影響變得更加複雜.。在凍融過程中，水分發生遷移的基本條件有：1) 水的存在； 2) 遷移通道的存在；3) 遷移動力的來源。而土的液相、氣相和固相組成提供了這3個條件。
