混凝土早期變形對其耐久性的影響

趙曉光　路秋蘭　邵英

[摘要]本文通過混凝土早期變形概述，早期變形對混泥土耐久性的影響以及提高混凝土耐久性措施三個方面進行混凝土早期變形對其耐久性的影響分析。

[關鍵詞]混凝土;早期變形;耐久性影響 文章編號：2095—4085（2019）08—0002—02

在我國，隨著經濟增長的逐漸加快，各類工程建設正在如火如荼的展開。在各種工程建設中，混凝土的應用范圍非常廣泛，具有很多優勢，例如組成材料易于就地取材，生產過程簡單，易于機械操作等優點。但是，混凝土在得到廣泛應用的同時也遇到了一些難題，其中混凝土早期開裂變形就是一個非常顯著的問題，嚴重影響著混凝土結構的耐久性。基于此，筆者進行了混凝土早期變形對其耐久性影響的研究。

1混凝土早期變形概述

在混凝土澆筑的初期，由于水泥水化放出大量熱量以及外部環境的影響等因素會使混凝土發生明顯的體積變化，這些體積變化主要以收縮變形為主，但是某些特殊混凝土在早期時也會出現膨脹變形。

沉降收縮是指混凝土拌合物在硬化過程中固體顆粒下沉，表面產生泌水而使混凝土的體積減小。化學收縮是指混凝土中的膠凝材料與水發生反應后，生成物質的總體積小于反應前各物質的總體積而產生的收縮。干燥收縮是指混凝土拌合物由于水分蒸發散失引起其體積的收縮變形。混凝土自收縮與干燥收縮一樣，都是由于水分減少引起水分遷移，最終導致毛細孔內壓力增加，從而使混凝土產生收縮。但不同的是，混凝土自收縮是由于水泥水化消耗掉了大量的水分。碳化收縮是水泥水化生成的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳發生反應而引起的收縮變形。溫度變形是指由于溫度的變化而引起的體積變形。水泥與水發生反應釋放了大量熱量，因此在混凝土水化初期，混凝土溫度短暫升高，體積產生膨脹。但是隨著水泥水化的不斷進行，產生的熱量會逐漸減少，溫度也隨之下降，混凝土產生收縮變形。

此外，若混凝土在澆筑后處于受約束狀態，則在混凝土內部存在彈性變形和塑性變形。

2混凝土早期變形對耐久性的影響

混凝土早期的變形是非常復雜的，是在多種因素的作用下發生的變形。在混凝土復雜的變形中，收縮變形占據了很大一部分。若混凝土的變形是自由伸縮而不被限制，則不會對混凝土產生危害。但是在實際工程中，混凝土工程通常受到很多約束，限制其變形的發展，所以當混凝土早期變形受到外部環境約束時，就有可能發生開裂。混凝土開裂后，各種侵蝕物質會進入到混凝土內部，使其性能劣化加速，最終影響混凝土結構的耐久性。

混凝土的耐久性在很大程度上受到其孔隙率和內部裂縫的影響。混凝土早期的各種變形會導致混凝土內部產生各種微小裂縫。在沉降收縮過程中，固體顆粒下沉，漿體上浮，導致混凝土內部密實度較差，影響其耐久性。混凝土的碳化收縮生成大量的氫氧化鈣，降低的混凝土的堿度，致使二氧化碳更加侵入到混凝土內部，降低其耐久性。對于大體積混凝土而言，由于內外溫度下降不均勻，外部溫度較低，混凝土收縮，而內部混凝土溫度較高，混凝土膨脹，內部變形不一致不均勻，使得混凝土內部存在裂縫，降低了混凝土結構的耐久性。

3改善混凝土耐久性的常見措施

為了提高混凝土的耐久性，從而使混凝土結構更加安全持久的應用，可以采取以下幾種措施。（1）良好的養護條件。良好的養護條件能夠有效抑制混凝土裂縫的出現。在混凝土中加入內養護材料，使水泥水化更加充分，抗裂性能越強。（2）在混凝土中摻入適量的摻合料和外加劑。混凝土收縮很大一部分原因是由于水泥水化引起的，因此摻入其他膠凝材料，減少水泥用量，從而達到提高抗裂性能的效果。試驗證明，粉煤灰和礦渣均有提高混凝土抗裂性的效果。摻入膨脹劑可以抵消混凝土的收縮變形，從而提高混凝土的耐久性。（3）摻入纖維材料。纖維的加人能夠顯著改善混凝土的抗裂性能。例如鋼纖維，玄武巖纖維和聚丙烯纖維均有很好地效果。纖維可以提高混凝土早期的彈性模量，有效抑制混凝土早期的塑形收縮變形，改變約束混凝土內部的傳力方式，減少變形，延遲混凝土裂縫的出現，最終達到提高耐久性的效果。（4）在施工過程中，加強混凝土的攪拌控制，使混凝土攪拌更加均勻，同樣可以提高混凝土的耐久性。

隨著建筑結構越來越復雜，對混凝土的耐久性有了更高的要求。因此，需要采取有效措施減小混凝土早期收縮變形，從而更好地保證建筑結構的耐久性。