低水胶比混凝土早期开裂的防治技术

低水胶比混凝土(高性能混凝土)的缺陷之一是混凝土内部产生自干燥,这不仅消耗了水泥水化所需的水分,而且使内部相对湿度持续下降直至水化过程终止。其严重后果是:如果不能通过其他途径提供水分,混凝土可在早期的任何时候停止强度发展。根据Tazawa和Miyazawa的研究结果,当水灰比分别为0.4、0.3和0.17时,水泥浆体的自收缩值占总收缩值的份额分别为40%、50%和约100%。

Powers等研究了不同水灰比条件下,水泥浆体形成非连续孔时的水化程度(图1-1)。可见,若在早期发生自干燥,内部相对湿度不能满足形成非连续孔的水化程度,将对水泥基材料的使用性能带来危害。不仅如此,还应采取措施,尽量使水泥达到所对应的水灰(胶)比下的最大水化程度(水质:灰比为0.3和0.4时分别约为72%和100%)。

高性能混凝土在我国的应用实践表明,早期开裂问题已成为制约其在工查程中普及应用的重要因素。高性能混凝土早期体积稳定性差、容易开裂等问感断题,将导致混凝土结构渗漏、钢筋锈蚀、强度降低,进而削弱其耐久性,造成结构物破坏及期塌的危险,严重影响建筑物的安全性与使用寿命。在所有的因素中,自收缩和温缩是引起高性能混凝土结构早期开裂的主要因素,用传统的技术如预应力混凝土技术(况且很多场合不具备施加预应力的条件)不能解决这一技术难题。

应以整体论方法为指导,通过调整混凝土配合比、补偿收缩与减缩,结合结构抗裂设计和其他技术措施,系统地解决问题。但无论如何,混凝土外加剂都终将在其中担当重要角色。

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