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，若混凝土出現塑性裂縫，將會對混凝土施工產生極為不利的危害，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的外加劑，對混凝土塑性裂縫進行防治?；诖?，本文就外加劑對混凝土塑性裂縫的影響進行了探究，相信對有關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：細度模數為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；內養(yǎng)護劑：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)范早期抗裂試驗進行，使用刀口約束早期開裂試驗模具，此實驗模具由六排角鋼提供約束；試驗在溫度為20℃、相對濕度為60%的房間內進行，混凝土倒入開裂模具后，用抹子將試件表面抹平，保證風扇的風速達到5m/s。24h后用40倍讀數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基準組的塑性開裂，然后在此基礎上對比研究了單摻膨脹劑、減縮劑和內養(yǎng)護劑的塑性開裂趨勢。

2 結果與分析

2.1 配合比與試驗結果

試驗按照膨脹劑(EA)摻量8%、12%，減縮劑(SRA)摻量0.5%、2.0%，內養(yǎng)護劑(SAP)摻量0.04%、0.40%進行配合比設計，設計強度為C80，配合比及試驗結果見表1所列。

表1 配合比及試驗結果

2.2 膨脹劑對高強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組的92.7%。EA10%組最大裂縫寬度為0.38mm，比基準組只降低了1mm，裂縫總面積為132mm2，是基準組的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生膨脹應力來抵消高強混凝土收縮產生的收縮應力，而膨脹劑遇水立即開始膨脹，在混凝土抗拉強度尚未發(fā)展的情況下降混凝土拉裂，從而導致膨脹劑的作用沒有發(fā)揮出來。因此效果較差。

2.3 減縮劑對高強混凝土塑性開裂的影響

從圖 2中可以看出，減縮劑對高強混凝土的抑制作用要明顯好于膨脹劑，基準組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到減小收縮應力的效果，雖然減縮劑具有一定的緩凝作用，對高強混凝土抗拉強度的發(fā)展不利，但是這種作用相比減縮帶來的有利效應來說，是不顯著的。因此減縮劑呈現良好的減小塑性開裂的效果。

2.4 內養(yǎng)護劑對高強混凝土塑性開裂的影響

從圖 3中可以看出，內養(yǎng)護劑對高強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 內養(yǎng)護劑對最大裂縫寬度和裂縫總面積的影響

內養(yǎng)護劑預先吸收的水分在水泥水化的過程中會緩慢的釋放，這樣可以減小毛細孔水壓力的發(fā)展，從而減小高強混凝土的早期收縮，雖然內養(yǎng)護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，因此內養(yǎng)護劑可以達到增強混凝土塑性抗裂的效果。

3 結束語

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)所引起毛細管內力增大而引起的，因此，若要通過外加劑進行防治嗎，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，從而提高工程質量。

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