外加劑對混凝土塑性裂縫的影響探究

羅仲堅

(廣東 江門 529000)

0 引言

塑性裂縫是混凝土施工中必須要高度重視的問題，若混凝土出現(xiàn)塑性裂縫，將會對混凝土施工產(chǎn)生極為不利的危害，因此，需要我們重視混凝土塑性裂縫的問題，并通過采取添加相應(yīng)的外加劑，對混凝土塑性裂縫進(jìn)行防治。基于此，本文就外加劑對混凝土塑性裂縫的影響進(jìn)行了探究，相信對有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

1 原材料和試驗方法

1.1 原材料

砂子：細(xì)度模數(shù)為2.7；碎石：5～18mm連續(xù)性級配；水泥：52.5級普通硅酸鹽水泥；減縮劑：聚羧酸高效減水劑；膨脹劑：鈣礬石類膨脹劑；減縮劑：聚氧乙烯類減縮劑；內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑：超吸水聚合物，均由某建材有限公司提供。

1.2 試驗方法

刀口約束平板法試驗參考規(guī)范早期抗裂試驗進(jìn)行，使用刀口約束早期開裂試驗?zāi)＞撸藢嶒災(zāi)＞哂闪沤卿撎峁┘s束；試驗在溫度為20℃、相對濕度為60%的房間內(nèi)進(jìn)行，混凝土倒入開裂模具后，用抹子將試件表面抹平，保證風(fēng)扇的風(fēng)速達(dá)到5m/s。24h后用40倍讀數(shù)顯微鏡讀取最大裂縫寬度，用鋼尺量取裂縫長度，并計算裂縫總面積。

本文先測定了不摻加任何外加劑的HSC基準(zhǔn)組的塑性開裂，然后在此基礎(chǔ)上對比研究了單摻膨脹劑、減縮劑和內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑的塑性開裂趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 配合比與試驗結(jié)果

試驗按照膨脹劑(EA)摻量8%、12%，減縮劑(SRA)摻量0.5%、2.0%，內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑(SAP)摻量0.04%、0.40%進(jìn)行配合比設(shè)計，設(shè)計強(qiáng)度為C80，配合比及試驗結(jié)果見表1所列。

表1 配合比及試驗結(jié)果

2.2 膨脹劑對高強(qiáng)混凝土塑性開裂的影響

從圖1中可以看出，EA8%組最大裂縫寬度只降低了0.08mm，裂縫總面積仍為基準(zhǔn)組的92.7%。EA10%組最大裂縫寬度為0.38mm，比基準(zhǔn)組只降低了1mm，裂縫總面積為132mm2，是基準(zhǔn)組的3%。

圖1 膨脹劑對最大裂縫寬度和裂縫總面積的影響

膨脹劑的作用原理是吸水膨脹產(chǎn)生膨脹應(yīng)力來抵消高強(qiáng)混凝土收縮產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，而膨脹劑遇水立即開始膨脹，在混凝土抗拉強(qiáng)度尚未發(fā)展的情況下降混凝土拉裂，從而導(dǎo)致膨脹劑的作用沒有發(fā)揮出來。因此效果較差。

2.3 減縮劑對高強(qiáng)混凝土塑性開裂的影響

從圖 2中可以看出，減縮劑對高強(qiáng)混凝土的抑制作用要明顯好于膨脹劑，基準(zhǔn)組24h最大裂縫寬度為0.48mm，裂縫總面積為151.2mm2。SRA0.5%最大裂縫寬度為 0.17mm，裂縫面積為 60mm2，下降了 60%，SRA2.0%最大裂縫寬度只有0.12mm，裂縫面積為40.1mm2，只有基準(zhǔn)組的26.5%。

圖2 減縮劑對最大裂縫寬度和裂縫總面積的影響

減縮劑是通過減小混凝土孔隙水壓力來達(dá)到減小收縮應(yīng)力的效果，雖然減縮劑具有一定的緩凝作用，對高強(qiáng)混凝土抗拉強(qiáng)度的發(fā)展不利，但是這種作用相比減縮帶來的有利效應(yīng)來說，是不顯著的。因此減縮劑呈現(xiàn)良好的減小塑性開裂的效果。

2.4 內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑對高強(qiáng)混凝土塑性開裂的影響

從圖 3中可以看出，內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑對高強(qiáng)混凝土塑性開裂的降低效果在膨脹劑和減縮劑之間。SAP0.04%相比基準(zhǔn)組來說，最大裂縫寬度降低了 0.06mm，裂縫總面積降低了 35.6%。SAP0.40%最大裂縫寬度降低了 0.12mm，裂縫總面積只有基組的60.4%。

圖3 內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑對最大裂縫寬度和裂縫總面積的影響

內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑預(yù)先吸收的水分在水泥水化的過程中會緩慢的釋放，這樣可以減小毛細(xì)孔水壓力的發(fā)展，從而減小高強(qiáng)混凝土的早期收縮，雖然內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑的摻入也會帶來一定的緩凝作用，但是這種作用相對較弱，因此內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑可以達(dá)到增強(qiáng)混凝土塑性抗裂的效果。

3 結(jié)束語

綜上所述，混凝土塑性裂縫的發(fā)生是由于混凝土表面水分蒸發(fā)所引起毛細(xì)管內(nèi)力增大而引起的，因此，若要通過外加劑進(jìn)行防治嗎，就必須了解各種外加劑對收縮開裂的影響，才能應(yīng)對實際中所遇到的各種情況。我們需要正確使用混凝土外加劑，以減少混凝土收縮開裂，從而提高工程質(zhì)量。

[1]李悅、阮大威.不同外加劑對混凝土抗裂性能的影響[J].混凝土.2014（05）.

[2]崔東霞、費治華、姚海婷.粉煤灰與化學(xué)外加劑對高性能混凝土開裂性能的影響[J].混凝土與水泥制品.2011（04）.

[3]王海陽、楊長輝、陳科.高強(qiáng)混凝土塑性收縮開裂抑制措施研究[J]. 低溫建筑技術(shù).2005（02）.

[4]羅暉, 曾德云, 李丹,等. 外加劑對公路高性能混凝土變形性能的影響[J]. 重慶建筑, 2010, 9(1):43-45

[5]張戎令, 王起才, 馬麗娜,等. 復(fù)配外加劑體系對高性能混凝土收縮性能的影響[J]. 硅酸鹽通報, 2013, (11).