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聯(lián)系人：周圣
郵編：201802
[摘要] 外加劑對(duì)商品混凝土早期收縮開裂有一定影響，極低的水灰比，較長(zhǎng)時(shí)間的緩凝，混凝土長(zhǎng)期處于塑性狀態(tài)都會(huì)加大混凝土早期收縮，控制一定減水率及緩凝時(shí)間，并提前進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)有利于防止商品混凝土早期收縮開裂。
[關(guān)鍵詞] 收縮 開裂 減水 緩凝
目前我國(guó)商品混凝土施工越來(lái)越廣泛，商品混凝土工程量越來(lái)越大，研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)采用商品混凝土施工的混凝土工程，早期收縮裂縫問(wèn)題較為普遍，嚴(yán)重影響了工程質(zhì)量。
混凝土澆筑后產(chǎn)生體積收縮，并產(chǎn)生一定微裂縫這本是材料的正常物理性質(zhì)。實(shí)踐證明，小于0.05mm的微裂縫對(duì)混凝土性能并無(wú)不利影響，而大于0.05mm的宏觀裂縫則會(huì)對(duì)混凝土工程質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重后果。
混凝土產(chǎn)生早期收縮開裂影響的因素較多，水泥品種、水泥用量、水泥比表面積、骨料種類、施工配合比、混凝土水灰比、摻合料種類及成份、施工環(huán)境、保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間、配筋分布、施工管理都會(huì)對(duì)混凝土早期收縮開裂產(chǎn)生一定影響。研究也發(fā)現(xiàn)，外加劑應(yīng)用不當(dāng)更會(huì)加大混凝土早期收縮，并產(chǎn)生混凝土早期開裂。
降低水灰比，延緩水泥水化放熱時(shí)間一直被認(rèn)為是減小混凝土收縮率的有效途徑。但隨著商品混凝土施工量的增大，卻發(fā)現(xiàn)因緩凝或水灰比過(guò)低，混凝土早期收縮增大，工程出現(xiàn)混凝土早期裂縫增多，有必要對(duì)摻用外加劑給混凝土早期收縮帶來(lái)的影響進(jìn)行再認(rèn)識(shí)。
一、緩凝劑與混凝土表面失水
緩凝劑是一種能延緩水泥水化反應(yīng)，使混凝土在一定時(shí)間內(nèi)保持其塑性的外加劑。商品混凝土中摻用緩凝劑能有效減小混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失率。在一定時(shí)間內(nèi)保持流動(dòng)性，便于澆筑施工。泵送混凝土摻用緩凝劑能使混凝土在一定時(shí)間內(nèi)保持其可泵性。大體積混凝土施工摻入緩凝劑能抑制水泥水化熱集中迅速釋放，減小混凝土因內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的溫差裂縫。
目前我國(guó)商品混凝土除低溫施工，一般都要摻入一定數(shù)量的緩凝劑，這對(duì)于商品混凝土某些技術(shù)要求當(dāng)然是必要的。但是問(wèn)題在于目前商品混凝土施工中緩凝劑用量普遍較大，完全脫離了施工實(shí)際要求，將摻用緩凝劑立為減小混凝土坍落度損失的唯一途徑，并大量摻用。
混凝土中緩凝劑過(guò)量使用不但影響了混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展，混凝土由于長(zhǎng)期處于塑性狀態(tài)，大氣中日曬、風(fēng)吹，混凝土表面水份急劇蒸發(fā)，加大了混凝土表面失水?；炷潦桩a(chǎn)生微裂縫，并隨著失水增多，裂縫會(huì)向深處發(fā)展，并越來(lái)越大?；炷量紫秲?nèi)水的液面下降，所產(chǎn)生的負(fù)壓也逐步增大，并會(huì)產(chǎn)生收縮力，使混凝土產(chǎn)生失水收縮。不難看出混凝土緩凝時(shí)間越長(zhǎng)，表面失水越多，失水收縮也越大。由于此時(shí)混凝土還未達(dá)到一定強(qiáng)度，無(wú)法抵制產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，混凝土易產(chǎn)生收縮裂縫，失水越多，產(chǎn)生的裂縫越多。
長(zhǎng)期處于塑性狀態(tài)下的混凝土，更會(huì)產(chǎn)生泌水沉降，骨料與膠凝材料之間也會(huì)產(chǎn)生不均勻沉縮變形。一般此時(shí)的收縮稱為塑性收縮，據(jù)測(cè)試，混凝土如在較長(zhǎng)時(shí)間處于塑性狀態(tài)，塑性收縮最高可達(dá)1%。
二、水灰比與早期收縮
對(duì)于水灰比較大的混凝土，適當(dāng)減少拌合用水可明顯減小混凝土干燥收縮，即使摻入了減水劑，水灰比少量降低對(duì)混凝土收縮的影響也不十分明顯。但隨著高效減水劑的大量應(yīng)用及高性能混凝土的普及，由于上述混凝土水膠比極小，混凝土自收縮已不容忽視。再進(jìn)一步降低用水量，混凝土內(nèi)部干燥加劇從而增大了收縮率。
低水灰比商品混凝土內(nèi)部比較密實(shí)，較長(zhǎng)時(shí)間緩凝，表面水份大量蒸發(fā)后混凝土毛細(xì)孔細(xì)化，上升水份更少，加重了表面收縮。試驗(yàn)證明，摻高效減水劑混凝土早期收縮值可達(dá)500x10-5m/m以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于混凝土開裂極限。
經(jīng)試驗(yàn)分析，表面張力降低可明顯降低混凝土干燥收縮。而目前常用的高效減水劑雖然能減小表面張力，但降低幅度極小。水的表面張力一般為70（mn/m）左右，而摻入萘系高效減水劑后表面張力仍可達(dá)到68.5（mn/m），因此很難減小混凝土自干燥收縮及干燥收縮。
近幾年一種新型的聚羧酸鹽高效減水劑在國(guó)內(nèi)許多企業(yè)研制成功并少量投產(chǎn)。該產(chǎn)品由于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，對(duì)水泥適應(yīng)性較好，對(duì)表面張力影響較大，最低可降至40（mn/m）左右，該產(chǎn)品雖然減水率較高，但對(duì)混凝土早期收縮影響卻很小。
三、外加劑與水泥初期水化
目前國(guó)產(chǎn)水泥普遍比表面積較大，摻入減水劑后由于其吸附分散作用，水泥粒子在漿體中均勻分散，與水的接觸面較大，因此促進(jìn)了水泥初期迅速水化，混凝土中熱量也會(huì)集中釋放，在溫度較低時(shí)更加大了混凝土內(nèi)外溫差。這對(duì)防止混凝土溫差開裂十分有害。許多高效減水劑含有較多硫酸鹽，更進(jìn)一步促進(jìn)了水化速度，增大了早期收縮。
四、摻外加劑商品混凝土防止早期開裂的措施
目前我國(guó)商品混凝土早期收縮開裂問(wèn)題較為嚴(yán)重，如前所述，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生早期收縮開裂的不同影響因素進(jìn)行根治，對(duì)于因外加劑產(chǎn)生的早期收縮開裂，筆者經(jīng)施工實(shí)踐認(rèn)為采用以下措施是有效的。
1. 嚴(yán)控混凝土水灰比，高強(qiáng)混凝土應(yīng)采用綜合措施提高混凝土強(qiáng)度，不宜單一采用高減水來(lái)增加強(qiáng)度。
2. 適當(dāng)控制混凝土坍落度，普通混凝土以160mm-170mm為佳，特殊混凝土最好不超過(guò)200mm。
3. 控制緩凝劑摻量，避免混凝土長(zhǎng)期不凝而增大早期失水及沉降收縮。
4. 溫度較低時(shí)摻用外加劑應(yīng)嚴(yán)防水泥過(guò)快水化，防止因水泥集中放熱而增大混凝土內(nèi)外溫差。
5. 適量摻用減縮防裂劑，能有效減小混凝土早期收縮。
6. 改變保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，摻用外加劑混凝土應(yīng)在初凝時(shí)即進(jìn)行抹面保濕養(yǎng)護(hù)（我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為終凝開始養(yǎng)護(hù)。）
以上論述筆者并非對(duì)外加劑在商品混凝土施工中的作用加以否定，而是強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用中更應(yīng)多進(jìn)行應(yīng)用技術(shù)研究，更科學(xué)、更合理地應(yīng)用外加劑，以取得******技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，有效預(yù)防工程事故的發(fā)生。
[參考文獻(xiàn)]
[1]“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南”化學(xué)工業(yè)出版社
[2]楊醫(yī)博“化學(xué)外加劑和礦物摻合料對(duì)砂漿干燥收縮和開裂性能的影響研究”博士學(xué)位論文，華南理工大學(xué)，2002
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