行業(yè)動(dòng)態(tài)
混凝土百年不裂的秘訣竟然這么簡(jiǎn)單!
一、控制混凝土原材料質(zhì)量
混凝土原材料的質(zhì)量對(duì)混凝土性能有著十分重要的影響，制備收縮抗裂混凝土所用原材料的性能必須滿足其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。水泥對(duì)混凝土收縮影響較大，應(yīng)選用低堿性、比表面積較?。?00～350m2/kg）、C3A含量低的水泥；選用優(yōu)質(zhì)活性摻合料，采用粉煤灰和礦粉雙摻；骨料的質(zhì)量對(duì)混凝土抗裂性有較大影響，應(yīng)控制含泥量和泥塊含量，選用級(jí)配良好的中粗砂和連續(xù)級(jí)配、空隙率小的石子；選用減水率高收縮率比小的高性能減水劑。
二、優(yōu)化混凝土配合比參數(shù)
混凝土配合比參數(shù)對(duì)混凝土的抗裂性影響很大，為提高混凝土體積穩(wěn)定性，在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循抗裂混凝土的配合比設(shè)計(jì)法則：即低水泥用量、低用水量、適當(dāng)水灰比、最大骨料堆積密度，還有活性摻合料和高效減水劑的雙摻等。在保證滿足設(shè)計(jì)和施工要求工作性的條件下，盡可能提高混凝土中粗骨料含量，降低砂率和減少漿體的含量，同時(shí)控制其混凝土流動(dòng)性和均勻性。
三、混凝土其他抗裂措施
1、纖維的作用
目前，我國(guó)研究和工程中廣泛應(yīng)用的纖維主要是碳纖維、玻璃纖維、聚丙烯纖維和鋼纖維。纖維在土木工程材料中有增強(qiáng)增韌阻裂作用，向普通混凝土中摻入纖維，可以阻礙混凝土早期體積收縮，抵抗混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫的能力，提高抗裂性能。纖維的抗裂機(jī)理主要是防止裂縫的擴(kuò)展以及阻止裂縫與裂縫之間的貫通而起作用的，其臨界間距值10mm。摻加多種纖維的混凝土抗裂性能優(yōu)于摻加單一品種纖維的混凝土。聚丙烯腈纖維對(duì)混凝土早期塑性收縮開(kāi)裂具有良好的阻裂效果，當(dāng)纖維摻量較低時(shí)（體積分?jǐn)?shù)＜2%），其阻裂效果隨著纖維摻量的增加而增強(qiáng)；混雜纖維的抗裂效果最佳；試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：混凝土中摻加0.1%聚丙烯腈纖維和0.5%鋼纖維時(shí)，抗裂效果最好。由于普通纖維摻量較高時(shí)易團(tuán)聚，新型的XF型聚丙烯纖維摻入混凝土來(lái)提高混凝土抗裂性能，能有效抑制由于混凝土塑性收縮、溫濕度變化等引起的裂紋的形成及發(fā)展。新型的XF型聚丙烯纖維在混凝土中分散很容易，且纖維分散后不會(huì)再次團(tuán)聚。
2、膨脹劑和減水劑的作用
膨脹劑和減水劑的作用不可一概而論，這是一把雙刃劍。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)粉煤灰摻量小于30%，摻適量硫鋁酸鈣—氧化鈣類(lèi)膨脹劑能夠提高混凝土抗裂性能，但粉煤灰摻量較高時(shí)，同樣的措施會(huì)使混凝土抗裂性能變差。鈣礬石類(lèi)膨脹劑抑制混凝土早期收縮效果很明顯，但較難控制混凝土后期收縮，因?yàn)閷?duì)膨脹進(jìn)行約束后干燥收縮較大，為了更好地發(fā)揮膨脹劑的補(bǔ)償收縮作用，可以進(jìn)行早期水養(yǎng)護(hù)和延長(zhǎng)水養(yǎng)護(hù)時(shí)間。膨脹劑水化產(chǎn)生Mg(OH)2和Ca(OH)2，水化后體積膨脹，從而降低混凝土收縮。
減水劑對(duì)水膠比不高的混凝土早期的收縮有良好的減縮效果；對(duì)于W/B<0.32的低水膠比混凝土而言，通過(guò)它的摻用可以減小很大部分自收縮，對(duì)總收縮的降低意義比較大，并且膨脹劑在補(bǔ)償收縮方面的效用需要有良好的養(yǎng)護(hù)；但對(duì)W/B>0.47的高水膠比混凝土而言，如果進(jìn)行良好的早期保濕養(yǎng)護(hù)，摻加減縮劑的效果不明顯，因?yàn)檎际湛s絕大部分的干縮可以通過(guò)養(yǎng)護(hù)得以避免。
3、內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑的作用
為了解決混凝土開(kāi)裂問(wèn)題，通過(guò)添加輔助抗裂材料來(lái)提升混凝土抗裂性能。將具有典型功能高分子材料的高吸水樹(shù)脂SAP摻入混凝土中，混凝土早期開(kāi)裂面積有顯著的降低。高吸水樹(shù)脂SAP的顯微結(jié)構(gòu)中含有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物分子，遇水后產(chǎn)生內(nèi)外滲透壓并吸收水分，SAP顆粒急劇膨脹，吸水率很高。SAP摻入混凝土中，能夠較好地保存混凝土中的水分，隨著混凝土水化的持續(xù)進(jìn)行，SAP中水分慢慢向周?chē)鷶U(kuò)散，并且不會(huì)對(duì)混凝土的力學(xué)強(qiáng)度造成較大的負(fù)面影響，并且產(chǎn)生的孔隙可以提高混凝土抗凍融能力。當(dāng)SAP摻量為膠凝材料質(zhì)量的0.2％~0.3％時(shí)，可明顯改善膨脹混凝土的力學(xué)性能、變形性能、抗塑性開(kāi)裂性能和耐久性能。
4、施工中的抗裂技術(shù)
進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，振搗不當(dāng)，漏振、過(guò)振或振搗棒抽插過(guò)快，這些均會(huì)對(duì)混凝土的密實(shí)性和均勻性有較大影響，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，導(dǎo)致混凝土不均勻；以及拌合后到澆筑時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)等，也易產(chǎn)生裂縫?；炷翝仓r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，各結(jié)構(gòu)接觸部分處理不當(dāng)，易產(chǎn)生裂縫?？梢圆扇∫韵麓胧﹣?lái)預(yù)防裂縫的產(chǎn)生：對(duì)大面積混凝土進(jìn)行表面濕養(yǎng)護(hù)；對(duì)大體積混凝土做好拆模后的保溫或者降溫措施；現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)候避免在雨雪大風(fēng)天氣進(jìn)行；對(duì)于地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，實(shí)施回填措施。
總結(jié)：混凝土中加入抗裂纖維能有效的防止混凝土開(kāi)裂。
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