趙曉光 路秋蘭 邵英
[摘要]本文通過混凝土早期變形概述,早期變形對(duì)混泥土耐久性的影響以及提高混凝土耐久性措施三個(gè)方面進(jìn)行混凝土早期變形對(duì)其耐久性的影響分析。
[關(guān)鍵詞]混凝土;早期變形;耐久性影響 文章編號(hào):2095—4085(2019)08—0002—02
在我國,隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的逐漸加快,各類工程建設(shè)正在如火如荼的展開。在各種工程建設(shè)中,混凝土的應(yīng)用范圍非常廣泛,具有很多優(yōu)勢(shì),例如組成材料易于就地取材,生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單,易于機(jī)械操作等優(yōu)點(diǎn)。但是,混凝土在得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)也遇到了一些難題,其中混凝土早期開裂變形就是一個(gè)非常顯著的問題,嚴(yán)重影響著混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性?;诖?,筆者進(jìn)行了混凝土早期變形對(duì)其耐久性影響的研究。
1混凝土早期變形概述
在混凝土澆筑的初期,由于水泥水化放出大量熱量以及外部環(huán)境的影響等因素會(huì)使混凝土發(fā)生明顯的體積變化,這些體積變化主要以收縮變形為主,但是某些特殊混凝土在早期時(shí)也會(huì)出現(xiàn)膨脹變形。
沉降收縮是指混凝土拌合物在硬化過程中固體顆粒下沉,表面產(chǎn)生泌水而使混凝土的體積減小?;瘜W(xué)收縮是指混凝土中的膠凝材料與水發(fā)生反應(yīng)后,生成物質(zhì)的總體積小于反應(yīng)前各物質(zhì)的總體積而產(chǎn)生的收縮。干燥收縮是指混凝土拌合物由于水分蒸發(fā)散失引起其體積的收縮變形?;炷磷允湛s與干燥收縮一樣,都是由于水分減少引起水分遷移,最終導(dǎo)致毛細(xì)孔內(nèi)壓力增加,從而使混凝土產(chǎn)生收縮。但不同的是,混凝土自收縮是由于水泥水化消耗掉了大量的水分。碳化收縮是水泥水化生成的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)而引起的收縮變形。溫度變形是指由于溫度的變化而引起的體積變形。水泥與水發(fā)生反應(yīng)釋放了大量熱量,因此在混凝土水化初期,混凝土溫度短暫升高,體積產(chǎn)生膨脹。但是隨著水泥水化的不斷進(jìn)行,產(chǎn)生的熱量會(huì)逐漸減少,溫度也隨之下降,混凝土產(chǎn)生收縮變形。
此外,若混凝土在澆筑后處于受約束狀態(tài),則在混凝土內(nèi)部存在彈性變形和塑性變形。
2混凝土早期變形對(duì)耐久性的影響
混凝土早期的變形是非常復(fù)雜的,是在多種因素的作用下發(fā)生的變形。在混凝土復(fù)雜的變形中,收縮變形占據(jù)了很大一部分。若混凝土的變形是自由伸縮而不被限制,則不會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生危害。但是在實(shí)際工程中,混凝土工程通常受到很多約束,限制其變形的發(fā)展,所以當(dāng)混凝土早期變形受到外部環(huán)境約束時(shí),就有可能發(fā)生開裂。混凝土開裂后,各種侵蝕物質(zhì)會(huì)進(jìn)入到混凝土內(nèi)部,使其性能劣化加速,最終影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。
混凝土的耐久性在很大程度上受到其孔隙率和內(nèi)部裂縫的影響?;炷猎缙诘母鞣N變形會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生各種微小裂縫。在沉降收縮過程中,固體顆粒下沉,漿體上浮,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部密實(shí)度較差,影響其耐久性?;炷恋奶蓟湛s生成大量的氫氧化鈣,降低的混凝土的堿度,致使二氧化碳更加侵入到混凝土內(nèi)部,降低其耐久性。對(duì)于大體積混凝土而言,由于內(nèi)外溫度下降不均勻,外部溫度較低,混凝土收縮,而內(nèi)部混凝土溫度較高,混凝土膨脹,內(nèi)部變形不一致不均勻,使得混凝土內(nèi)部存在裂縫,降低了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。
3改善混凝土耐久性的常見措施
為了提高混凝土的耐久性,從而使混凝土結(jié)構(gòu)更加安全持久的應(yīng)用,可以采取以下幾種措施。(1)良好的養(yǎng)護(hù)條件。良好的養(yǎng)護(hù)條件能夠有效抑制混凝土裂縫的出現(xiàn)。在混凝土中加入內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料,使水泥水化更加充分,抗裂性能越強(qiáng)。(2)在混凝土中摻入適量的摻合料和外加劑?;炷潦湛s很大一部分原因是由于水泥水化引起的,因此摻入其他膠凝材料,減少水泥用量,從而達(dá)到提高抗裂性能的效果。試驗(yàn)證明,粉煤灰和礦渣均有提高混凝土抗裂性的效果。摻入膨脹劑可以抵消混凝土的收縮變形,從而提高混凝土的耐久性。(3)摻入纖維材料。纖維的加人能夠顯著改善混凝土的抗裂性能。例如鋼纖維,玄武巖纖維和聚丙烯纖維均有很好地效果。纖維可以提高混凝土早期的彈性模量,有效抑制混凝土早期的塑形收縮變形,改變約束混凝土內(nèi)部的傳力方式,減少變形,延遲混凝土裂縫的出現(xiàn),最終達(dá)到提高耐久性的效果。(4)在施工過程中,加強(qiáng)混凝土的攪拌控制,使混凝土攪拌更加均勻,同樣可以提高混凝土的耐久性。
隨著建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,對(duì)混凝土的耐久性有了更高的要求。因此,需要采取有效措施減小混凝土早期收縮變形,從而更好地保證建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。