王越

摘要：混凝土出現(xiàn)裂縫的原因有很多，所以，相應的針對性措施也非常多。當這些措施在高性能混凝土中進行綜合運用時，它們之間能否相互調節(jié)、相互彌補、相互促進，產(chǎn)生交叉正效應，從而提高混凝土的抗裂性呢？經(jīng)過對比和分析，對高性能混凝土的試配和應用有一定參考價值。

關鍵詞：高性能混凝土；綜合應用；交叉正效應；抗裂性

中圖分類號：TU755文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）08－0069－02

1需要解決的主要問題

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時，主要解決以下幾個問題：①混凝土早期失水；②混凝土單方用灰量過大；③早期強度集中；④混凝土內部缺水；⑤混凝土和易性；⑥砂率偏大。

2主要技術措施

2.1級配碎石

級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)的技術原理主要是：通過粉體的填充和高效減水劑的分散減水作用來消除混凝土的內部空隙，使其充分密實，達到高強的效果。級配碎石可直接減小石子之間的空隙，使混凝土內部密實。另一方面，由于骨料彈性模量大，實際上它是不收縮的，所以，它會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題。煤炭是由各種物質組成的，其中有一部分是不可燃燒的礦物質。這些礦物質主要來源于植物固有的礦物質，包括地殼運動隨植物帶入的泥砂雜質，煤炭開采過程中混入的矸石、頁巖、巖石等雜質。在最高溫度達到甚至超過1 600 ℃的爐膛里，有機物被充分燃燒，無機物被熔融，到了爐膛的外面，受到驟冷，熔融的無機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于在混凝土中摻加了無數(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養(yǎng)護作用可以解決混凝土內部缺水問題和早期強度集中的問題。粉煤灰與水泥水化所生成的氫氧化鈣起化學反應，生成具有膠凝性能的水化產(chǎn)物，進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鍵時期，如果養(yǎng)護工作跟不上，將對混凝土最終的強度產(chǎn)生致命影響，而一般的灑水養(yǎng)護和混凝土養(yǎng)生液養(yǎng)護只能解決混凝土構件表面過快失水的問題，無法解決混凝土內部缺水影響水泥水化的問題。在混凝土中加入粉煤灰，其細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部。粉煤灰所吸附的水分在水泥水化時被倒吸，形成內養(yǎng)護，很好地解決了混凝土內部缺水影響水泥水化的問題。

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高效減水劑對鋁酸三鈣、C3S有抑制作用，可以有效解決混凝土單方灰量過大和早期強度集中的問題。在選用KJ-70L之前，就減水效果和經(jīng)濟性在KJ-70L、FDN-P、建筑寶三種外加劑上的表現(xiàn)進行了對比試驗。試驗結果表明，建筑寶為普通減水劑，減水率僅在10%左右；KJ-70L在摻量10‰時，減水率達到20%；FDN-P在摻量5‰時，減水率達到20%. 在綜合考慮經(jīng)濟性之后，確定選用KJ-70L高效減水劑。更重要的是，KJ-70L對水泥中的鋁酸三鈣和C3S的水化具有抑制作用，對減少混凝土早期水化熱有積極作用，同時，在基礎承臺等大體積混凝土施工中，它對避免溫度裂縫的產(chǎn)生有顯著作用。

2.5KJ-YF水泥混凝土養(yǎng)護劑

KJ-YF水泥混凝土養(yǎng)護劑的養(yǎng)護作用，解決了混凝土早期失水問題。KJ-YF水泥混凝土養(yǎng)護劑是以無機硅酸鹽為主和其他有機材料配置而成的。其養(yǎng)護作用的原理是：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KJ-YF噴灑在砼表面時，在表面1～3 mm的滲透層范圍內會發(fā)生化學反應。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，并形成一層堅實的薄膜，可以阻止水泥混凝土中自由水過早、過多蒸發(fā)，從而保證水泥充分水化和混凝土強度的正常增長，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比

在一般情況下，力學中的抗折強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，做成圓環(huán)形（其目的主要是將抗裂情況放大以便觀察），用可見裂縫的長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條裂縫通過肉眼不容易發(fā)現(xiàn)，總長度共90 cm。

抗裂措施的綜合應用，使各項措施產(chǎn)生交叉正效應，相互調節(jié)、相互彌補、相互促進。比如在混凝土中摻加粉煤灰和KJ-70L高效緩凝劑，可以對鋁酸三鈣、C3S產(chǎn)生抑制作用，大大降低了混凝土的早期強度，緩解了混凝土早期強度集中的問題，有效降低了混凝土的早期彈性模量，并提高了早期應力松弛能力，增強了混凝土的抗裂性。又比如粉煤灰的內養(yǎng)護和KJ-YF混凝土養(yǎng)護劑的養(yǎng)護相互疊加，實現(xiàn)了混凝土從內到外的全面保水、全面養(yǎng)護，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高效減水劑和級配碎石的同時應用，大大減少了混凝土的單方用灰量，同時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，大大增強了混凝土的抗裂性。

綜上所述，五項措施的綜合應用及其交叉效應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、關鍵詞下轉第71頁）