王越

摘要：混凝土出現(xiàn)裂縫的原因有很多，所以，相應(yīng)的針對(duì)性措施也非常多。當(dāng)這些措施在高性能混凝土中進(jìn)行綜合運(yùn)用時(shí)，它們之間能否相互調(diào)節(jié)、相互彌補(bǔ)、相互促進(jìn)，產(chǎn)生交叉正效應(yīng)，從而提高混凝土的抗裂性呢？經(jīng)過(guò)對(duì)比和分析，對(duì)高性能混凝土的試配和應(yīng)用有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；綜合應(yīng)用；交叉正效應(yīng)；抗裂性

中圖分類(lèi)號(hào)：TU755文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095－6835（2014）08－0069－02

1需要解決的主要問(wèn)題

根據(jù)商品混凝土與普通混凝土的差別和混凝土的6種收縮方式，在配置抗裂高性能混凝土?xí)r，主要解決以下幾個(gè)問(wèn)題：①混凝土早期失水；②混凝土單方用灰量過(guò)大；③早期強(qiáng)度集中；④混凝土內(nèi)部缺水；⑤混凝土和易性；⑥砂率偏大。

2主要技術(shù)措施

2.1級(jí)配碎石

級(jí)配碎石可以減少石子之間的空隙，有效降低砂率。普通混凝土發(fā)展到高性能混凝土所依據(jù)的技術(shù)原理主要是：通過(guò)粉體的填充和高效減水劑的分散減水作用來(lái)消除混凝土的內(nèi)部空隙，使其充分密實(shí)，達(dá)到高強(qiáng)的效果。級(jí)配碎石可直接減小石子之間的空隙，使混凝土內(nèi)部密實(shí)。另一方面，由于骨料彈性模量大，實(shí)際上它是不收縮的，所以，它會(huì)起著約束水泥漿體收縮的作用。

2.2粉煤灰玻璃微珠

粉煤灰玻璃微珠的滾珠作用可以有效解決混凝土的和易性問(wèn)題。煤炭是由各種物質(zhì)組成的，其中有一部分是不可燃燒的礦物質(zhì)。這些礦物質(zhì)主要來(lái)源于植物固有的礦物質(zhì)，包括地殼運(yùn)動(dòng)隨植物帶入的泥砂雜質(zhì)，煤炭開(kāi)采過(guò)程中混入的矸石、頁(yè)巖、巖石等雜質(zhì)。在最高溫度達(dá)到甚至超過(guò)1 600 ℃的爐膛里，有機(jī)物被充分燃燒，無(wú)機(jī)物被熔融，到了爐膛的外面，受到驟冷，熔融的無(wú)機(jī)物保持了由于表面張力作用形成的圓珠形態(tài)，成為玻璃微珠。這種珠狀物質(zhì)占粉煤灰總量的60%左右。因此，在混凝土中摻加粉煤灰就相當(dāng)于在混凝土中摻加了無(wú)數(shù)的小滾珠，這樣能夠有效地改變混凝土的和易性，提高混凝土的可泵性。

2.3粉煤灰的火山灰

粉煤灰的火山灰活性和內(nèi)養(yǎng)護(hù)作用可以解決混凝土內(nèi)部缺水問(wèn)題和早期強(qiáng)度集中的問(wèn)題。粉煤灰與水泥水化所生成的氫氧化鈣起化學(xué)反應(yīng)，生成具有膠凝性能的水化產(chǎn)物，進(jìn)一步填充混凝土中的空隙，這就是粉煤灰的火山灰活性。粉煤灰的火山灰活性在澆筑的初期非常微弱，一般在3～7 d后才能發(fā)生作用。但是，澆筑初期是水泥水化的關(guān)鍵時(shí)期，如果養(yǎng)護(hù)工作跟不上，將對(duì)混凝土最終的強(qiáng)度產(chǎn)生致命影響，而一般的灑水養(yǎng)護(hù)和混凝土養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù)只能解決混凝土構(gòu)件表面過(guò)快失水的問(wèn)題，無(wú)法解決混凝土內(nèi)部缺水影響水泥水化的問(wèn)題。在混凝土中加入粉煤灰，其細(xì)小微粒表面吸附著大量的自由水分，并均勻分布在混凝土的內(nèi)部。粉煤灰所吸附的水分在水泥水化時(shí)被倒吸，形成內(nèi)養(yǎng)護(hù)，很好地解決了混凝土內(nèi)部缺水影響水泥水化的問(wèn)題。

2.4KJ-70L高效減水劑

KJ高效減水劑的主要成分是脂肪族羥基磺酸鹽高縮合物，KJ-70L高效減水劑對(duì)鋁酸三鈣、C3S有抑制作用，可以有效解決混凝土單方灰量過(guò)大和早期強(qiáng)度集中的問(wèn)題。在選用KJ-70L之前，就減水效果和經(jīng)濟(jì)性在KJ-70L、FDN-P、建筑寶三種外加劑上的表現(xiàn)進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，建筑寶為普通減水劑，減水率僅在10%左右；KJ-70L在摻量10‰時(shí)，減水率達(dá)到20%；FDN-P在摻量5‰時(shí)，減水率達(dá)到20%. 在綜合考慮經(jīng)濟(jì)性之后，確定選用KJ-70L高效減水劑。更重要的是，KJ-70L對(duì)水泥中的鋁酸三鈣和C3S的水化具有抑制作用，對(duì)減少混凝土早期水化熱有積極作用，同時(shí)，在基礎(chǔ)承臺(tái)等大體積混凝土施工中，它對(duì)避免溫度裂縫的產(chǎn)生有顯著作用。

2.5KJ-YF水泥混凝土養(yǎng)護(hù)劑

KJ-YF水泥混凝土養(yǎng)護(hù)劑的養(yǎng)護(hù)作用，解決了混凝土早期失水問(wèn)題。KJ-YF水泥混凝土養(yǎng)護(hù)劑是以無(wú)機(jī)硅酸鹽為主和其他有機(jī)材料配置而成的。其養(yǎng)護(hù)作用的原理是：水泥與水作用生成水化硅酸鈣（mCaO?SiO2?nH2O）和氫氧化鈣（Ca（OH）2）。當(dāng)KJ-YF噴灑在砼表面時(shí)，在表面1～3 mm的滲透層范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。氫氧化鈣與KJ-YF中的硅酸鹽作用生成硅酸鈣和氫氧化物。氫氧化物可活化砂子的表面膜，加速C3S水化，有利于混凝土表面強(qiáng)度的提高。而硅酸鈣是不溶物，能封閉混凝土表面的各種空隙，并形成一層堅(jiān)實(shí)的薄膜，可以阻止水泥混凝土中自由水過(guò)早、過(guò)多蒸發(fā)，從而保證水泥充分水化和混凝土強(qiáng)度的正常增長(zhǎng)，大大減少了因水引起的收縮，抗折能力有所提高。

3普通混凝土與抗裂高性能混凝土性能對(duì)比

在一般情況下，力學(xué)中的抗折強(qiáng)度可以間接反映混凝土的抗裂性。所以，把普通混凝土和抗裂高性能混凝土的砂漿分離出來(lái)，做成圓環(huán)形（其目的主要是將抗裂情況放大以便觀察），用可見(jiàn)裂縫的長(zhǎng)度表示混凝土的抗裂性。

圖1普通混凝土出現(xiàn)的裂縫 圖2抗裂高性能混凝土沒(méi)有出現(xiàn)裂縫

在普通混凝土圓環(huán)中出現(xiàn)了3條裂縫，其中2條裂縫肉眼可以明顯觀察到，另外1條裂縫通過(guò)肉眼不容易發(fā)現(xiàn)，總長(zhǎng)度共90 cm。

抗裂措施的綜合應(yīng)用，使各項(xiàng)措施產(chǎn)生交叉正效應(yīng)，相互調(diào)節(jié)、相互彌補(bǔ)、相互促進(jìn)。比如在混凝土中摻加粉煤灰和KJ-70L高效緩凝劑，可以對(duì)鋁酸三鈣、C3S產(chǎn)生抑制作用，大大降低了混凝土的早期強(qiáng)度，緩解了混凝土早期強(qiáng)度集中的問(wèn)題，有效降低了混凝土的早期彈性模量，并提高了早期應(yīng)力松弛能力，增強(qiáng)了混凝土的抗裂性。又比如粉煤灰的內(nèi)養(yǎng)護(hù)和KJ-YF混凝土養(yǎng)護(hù)劑的養(yǎng)護(hù)相互疊加，實(shí)現(xiàn)了混凝土從內(nèi)到外的全面保水、全面養(yǎng)護(hù)，大大減少了混凝土的早期失水，有效減小了混凝土的干燥收縮和塑性收縮。再比如KJ-70L高效減水劑和級(jí)配碎石的同時(shí)應(yīng)用，大大減少了混凝土的單方用灰量，同時(shí)增加了單方碎石用量，灰量的減少使水泥漿體的收縮量減少，碎石用量的增加有效阻止了水泥漿體的收縮，大大增強(qiáng)了混凝土的抗裂性。

綜上所述，五項(xiàng)措施的綜合應(yīng)用及其交叉效應(yīng)大大減少了混凝土的單方用灰量和用水量，使混凝土拌和物具有和易性好、成本低、高抗裂等優(yōu)良性能。

〔編輯：白潔〕

（英文摘要、關(guān)鍵詞下轉(zhuǎn)第71頁(yè)）