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)量對混凝土性能有著(zhù)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(mǎn)足其相關(guān)標準的質(zhì)量要求。水泥對混凝土收縮影響較大，應選用低堿性、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)量對混凝土抗裂性有較大影響，應控制含泥量和泥塊含量，選用級配良好的中粗砂和連續級配、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

混凝土配合比參數對混凝土的抗裂性影響很大，為提高混凝土體積穩定性，在混凝土配合比設計時(shí)應遵循抗裂混凝土的配合比設計法則：即低水泥用量、低用水量、適當水灰比、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(mǎn)足設計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，我國研究和工程中廣泛應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，抵抗混凝土內部產(chǎn)生微裂縫的能力，提高抗裂性能。纖維的抗裂機理主要是防止裂縫的擴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。聚丙烯腈纖維對混凝土早期塑性收縮開(kāi)裂具有良好的阻裂效果，當纖維摻量較低時(shí)（體積分數＜2%），其阻裂效果隨著(zhù)纖維摻量的增加而增強；混雜纖維的抗裂效果最佳；試驗對比發(fā)現：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。試驗發(fā)現當粉煤灰摻量小于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，因為對膨脹進(jìn)行約束后干燥收縮較大，為了更好地發(fā)揮膨脹劑的補償收縮作用，可以進(jìn)行早期水養護和延長(cháng)水養護時(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。

減水劑對水膠比不高的混凝土早期的收縮有良好的減縮效果；對于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，對總收縮的降低意義比較大，并且膨脹劑在補償收縮方面的效用需要有良好的養護；但對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護，摻加減縮劑的效果不明顯，因為占收縮絕大部分的干縮可以通過(guò)養護得以避免。

3、內養護劑的作用

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(zhù)的降低。高吸水樹(shù)脂SAP的顯微結構中含有網(wǎng)狀結構的聚合物分子，遇水后產(chǎn)生內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(zhù)混凝土水化的持續進(jìn)行，SAP中水分慢慢向周?chē)鷶U散，并且不會(huì )對混凝土的力學(xué)強度造成較大的負面影響，并且產(chǎn)生的孔隙可以提高混凝土抗凍融能力。當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，漏振、過(guò)振或振搗棒抽插過(guò)快，這些均會(huì )對混凝土的密實(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(cháng)或過(guò)短，導致混凝土不均勻；以及拌合后到澆筑時(shí)間間隔過(guò)長(cháng)等，也易產(chǎn)生裂縫?；炷翝仓r(shí)間過(guò)長(cháng)，各結構接觸部分處理不當，易產(chǎn)生裂縫?？梢圆扇∫韵麓胧﹣?lái)預防裂縫的產(chǎn)生：對大面積混凝土進(jìn)行表面濕養護；對大體積混凝土做好拆模后的保溫或者降溫措施；現場(chǎng)施工的時(shí)候避免在雨雪大風(fēng)天氣進(jìn)行；對于地下連續墻結構，實(shí)施回填措施。

總結：混凝土中加入抗裂纖維能有效的防止混凝土開(kāi)裂。