外加劑對混凝土收縮抗裂性能的影響

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>[摘要]減水劑用于比表面積較大的水泥，由于水泥的水化熱較高，減水劑又促進(jìn)了水泥加速水化，使混凝土易產(chǎn)生收縮開裂，緩凝劑過量加入使混凝土長期處于塑性狀態(tài)，也會增大混凝土塑性收縮。引氣劑能有效防止混凝土收縮開裂，但應(yīng)用不當(dāng)更能加大混凝土收縮開裂的危險(xiǎn)。減縮防裂劑能有效控制混凝土收縮開裂。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>[關(guān)鍵詞]減水劑；水化；歡凝劑；引氣劑；減縮劑

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>[中國分類號]TU528.042 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號] 1002-355009-0032-02

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>0 前言

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 外加劑的普及應(yīng)用促進(jìn)了我國混凝土技術(shù)的飛躍發(fā)展。但近幾年來，由于我國水泥標(biāo)準(zhǔn)的變化以及施工中的種種問題，摻用外加劑后混凝土早期收縮普遍增大。早期、后期混凝土收縮裂縫增多，極大地影響了混凝土的施工質(zhì)量。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 近期，在遼寧省大連市召開的混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)交流會上，與會專家對外加劑給混凝土收縮性能帶來的不利影響爭議頗多。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 混凝土收縮是指在混凝土凝結(jié)初期或硬化過程中出現(xiàn)的體積縮小現(xiàn)象。一般分為塑性收縮，化學(xué)收縮，干燥收縮及炭化收縮，較大的收縮會引起混凝土開裂。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 很久以前，在我國混凝土施工中，因收縮引起的混凝土開裂現(xiàn)象并不多。1987年我國第一次制定的混凝土外加劑國家標(biāo)準(zhǔn)GB8076-87中，也允許摻外加劑混凝土收縮率比為≤120%。制定上述指標(biāo)的根據(jù)是施工混凝土檢測中發(fā)現(xiàn)收縮值的微量增大對提高混凝土的抗壓、抗?jié)B性能是有利的。90年代由于我國水泥標(biāo)準(zhǔn)重新修訂，國產(chǎn)水泥比表面積普遍增大，水泥水化加速，施工中混凝土水化熱較高，考慮到上述因素給混凝土收縮帶來的影響，97年在國家重新修訂的外加劑標(biāo)準(zhǔn)GB8076-1997中對外加劑收縮率比也相應(yīng)調(diào)整為≤135%。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 混凝土收縮開裂雖然與目前我國水泥產(chǎn)品現(xiàn)狀及施工養(yǎng)護(hù)技術(shù)有關(guān)，而外加劑的廣泛應(yīng)用是否也是影響混凝土收縮開裂的因素呢？筆者就常用外加劑對混凝土收縮開裂性能的影響分析如下：

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
1.減水劑對混凝土收縮性能的影響

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 減水劑的主要作用是改善混凝土和易性，降低水灰比，提高混凝土強(qiáng)度或在保持混凝土一定強(qiáng)度時(shí)減少混凝土水泥用量。而水灰比的降低，水泥用量的減少對降低混凝土的收縮應(yīng)該是十分有利的。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 施工實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，減水劑的摻入也促進(jìn)了水泥加速水化，特別是比表面積較大及含堿量較高的水泥?；炷脸跗谒療峒嗅尫牛m然減水劑的應(yīng)用減少了混凝土水泥用量，由于設(shè)計(jì)人員在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮到對混凝土強(qiáng)度影響的種種因素，設(shè)計(jì)混凝土的配合比中水泥用量普遍偏大，因此水泥用量實(shí)際并未減少。高強(qiáng)混凝土大量應(yīng)用，更加大了水泥用量，因此，水灰比的降低并不能彌補(bǔ)高的水化熱給收縮帶來的不利影響，加之許多國產(chǎn)減水劑應(yīng)用不當(dāng)或摻量過大，也極易使混凝土產(chǎn)生大量泌水，加大了混凝土沉縮。選擇水化熱較低的水泥，適當(dāng)?shù)目刂茰p水劑用量，嚴(yán)格控制混凝土泌水，是減少混凝土收縮開裂的重要因素。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>2.緩凝劑對混凝土收縮性能的影響

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 在大體積泵送混凝土及商品混凝土施工中，為減少混凝土坍落度損失，需摻用大量歡凝劑。在夏季高溫施工中，為防止混凝土內(nèi)水化熱過高，也需混凝土適當(dāng)?shù)木從?。對防止混凝土集中放熱減少收縮有利。摻用緩凝劑使混凝土中水化物生成較慢，水泥顆粒的空隙使生成的水化物分布更均勻，使混凝土硬化強(qiáng)度增大。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 但是我國混凝土施工中，緩凝劑的用量普遍較大。有些施工單位要求混凝土供應(yīng)單位混凝土凝結(jié)時(shí)間在一二十個(gè)小時(shí)，混凝土長期處在塑性狀態(tài)下，表面大量失水，模板、底基也大量吸水，長期處在塑性條件下的混凝土也極易產(chǎn)生骨料沉降，加大了混凝土沉縮。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 塑性收縮對混凝土結(jié)構(gòu)的影響是不均勻的，在所引起的拉應(yīng)力作用下，體積變化的差異會造成混凝土開裂。在溫度、濕度、風(fēng)速影響下，更會使混凝土收縮開裂加劇，緩凝劑的正確應(yīng)用對減少混凝土塑性收縮，防止混凝土開裂十分重要。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3.引氣劑對混凝土收縮性能的影響

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 引氣劑在混凝土中的應(yīng)用對改善混凝土和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。引氣劑也能有效防止混凝土泌水沉降。大部分引氣劑都能提高混凝土抗拉強(qiáng)度，摻引氣劑的混凝土徐變有一定增大，十分有利于混凝土抗裂性能。但任意增大摻量或采用性能較差的引氣劑不但會降低混凝土強(qiáng)度，更會增大混凝土泌水，水泥漿與骨料及鋼筋粘結(jié)性能下降，抗拉性能也會大幅度降低，混凝土早期裂縫增加。筆者長期觀察了JDU引氣劑在廣東、上海、蘇州的應(yīng)用工程，未發(fā)現(xiàn)因摻入JDU引氣劑出現(xiàn)混凝土開裂現(xiàn)象。但在浙江本地也曾發(fā)現(xiàn)過量摻入松香皂類引氣劑引起的混凝土嚴(yán)重開裂。選用性能較好的引氣劑并控制摻量，會有利于防止混凝土的收縮開裂。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>4.減縮劑對混凝土收縮性能的影響

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 長期以來，我國多采用補(bǔ)償收縮的辦法防止混凝土收縮開裂，即在使用混凝土外加劑時(shí)同時(shí)摻入一定數(shù)量的膨脹劑。由于此類產(chǎn)品的種種缺陷及施工不當(dāng)，工程事故較多，特別是在高強(qiáng)混凝土應(yīng)用中效果更差。80年代國外研制成功了以聚醚及聚醇為主要成分的減縮劑，用于不同混凝土工程中，減縮防裂效果較好。90年代我國南京水科院，冶金部建研院，江都市宏?；び邢薰疽蚕嗬^研制出了相應(yīng)的產(chǎn)品。近期浙江湖州綠色建材開發(fā)有限公司研制出了同類粉劑產(chǎn)品，與同類產(chǎn)品相比摻量更低。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 上述產(chǎn)品的作用機(jī)理是由于減縮劑的摻入大幅度降低了混凝土毛細(xì)孔水的表面張力，減少毛細(xì)孔失水時(shí)的收縮應(yīng)力，增大了毛細(xì)孔水的粘度，減少了混凝土收縮值。以上述湖州產(chǎn)品為例，筆者觀察了摻用該產(chǎn)品的預(yù)制大板、橋梁工程及大量高強(qiáng)混凝土梁柱，均未發(fā)現(xiàn)混凝土收縮裂縫。盡管目前該產(chǎn)品原材料價(jià)格較高，但視其摻量比較，該產(chǎn)品仍然是目前市場上價(jià)格最低的產(chǎn)品，因此，應(yīng)用前景十分廣闊。據(jù)悉，近期該產(chǎn)品在浙江地區(qū)的建筑工程中深獲好評。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>5.結(jié)論

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>1.在比表面積較大的水泥中，大量摻入減水劑易增大混凝土收縮。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>2.摻用緩凝劑時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制摻量，防止長期不凝增大塑性收縮。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3.引氣劑對防止混凝土收縮開裂十分有利，但需嚴(yán)格控制摻量。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>4.采用減縮劑與其他外加劑合用，可以有效防止混凝土收縮開裂。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>