水泥品質(zhì)對(duì)混凝土抗裂性影響.doc

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1、水泥品質(zhì)對(duì)混凝土抗裂性影響-結(jié)構(gòu)綜合資料摘要：從水泥比表面積、礦物組成、堿含量、外加劑等方面闡述了其對(duì)混凝土抗裂性的影響。關(guān)鍵詞：水泥品質(zhì)，混凝土抗裂性Cementqualityofconcreteanti-crackinginfluenceAbstract:Fromtheconcretesurfacearea,mineralcomposition,alkalicontentandadmixture,thepaperexpoundsonconcreteanti-crackinginfluenceKeywords:Cementquality;Concreteanti-

2、cracking1引言傳統(tǒng)理論方式混凝土是按強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，衡量混凝土質(zhì)量的最終標(biāo)準(zhǔn)主要是混凝土的強(qiáng)度。因此混凝土生產(chǎn)商對(duì)水泥質(zhì)量品質(zhì)的要求也就是強(qiáng)調(diào)其強(qiáng)度，造成近年來(lái)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫尤其是早期開裂的現(xiàn)象日益普遍。其原因很復(fù)雜。單從水泥來(lái)說(shuō)，比表面積、礦物組成中C3A、C3S、堿含量的增加，外加劑的摻入量和外加劑的品種性能，溫度過(guò)高的出廠水泥用于混凝土攪拌站，都增加了開裂的敏感性，降低了混凝土的流變性能，這是混凝土的原材料中影響混凝土產(chǎn)品質(zhì)量的主要原因。因此，應(yīng)當(dāng)把抗裂性作為水泥質(zhì)量品質(zhì)的重要要求。　　隨著商品混凝土的普及，混凝土的早期開裂現(xiàn)象普遍增多，一般情況無(wú)外

3、乎以下兩種現(xiàn)象：?。?）塑性開裂　由于塑性階段混凝土失水速度大于泌水速度，造成表層混凝土的失水收縮，受內(nèi)部混凝土與鋼筋的約束造成受拉開裂?，F(xiàn)今水泥的早強(qiáng)特性及外加劑的摻加使用不適當(dāng)，使得混凝土較快或者過(guò)于緩慢凝結(jié)。凝結(jié)較快時(shí)易造成塑性開裂；當(dāng)混凝土長(zhǎng)時(shí)間處于塑性狀態(tài)，將增加其塑性開裂的可能性。?。?）早期硬化開裂早期硬化混凝土有一個(gè)極限拉應(yīng)變最低的時(shí)段，而現(xiàn)在水泥早期產(chǎn)生的水化熱，水泥膠凝材料的高細(xì)度和低水膠比，因高效減水劑造成的濕潤(rùn)角和毛細(xì)孔水力半徑的降低，使得毛細(xì)孔壓力增加，早期收縮(包括自收縮)可能在混凝土凝固初期就超過(guò)它的極限應(yīng)變值而造成開裂。因此，為保障混

4、凝土的后期性能，選擇合適的早期性能水泥、摻合料(品種、摻量)、外加劑對(duì)混凝土的凝結(jié)影響是極其重要的。2下面將要分別研究水泥比表面積、礦物組成中C3A、C3S、堿含量，外加劑的品種性能等因素對(duì)混凝土抗裂性造成的影響：　　2.1水泥礦物組成的影響硅酸鹽水泥主要的組成礦物有四種，C3A、C3S、C2S、C4AF它們的水化性質(zhì)不同，在水泥中所占比例不同時(shí)將影響對(duì)水泥整體的性質(zhì)。C3A的水化熱是其他礦物水化熱的數(shù)倍，尤其在混凝土早期強(qiáng)度的發(fā)揮時(shí)期。C3S的水化熱雖然比C3A的小很多，但在3天卻是C2S水化熱的幾乎5倍，因其含量在熟料中約占一半，故影響也很大；C3A的收縮率是C

5、2S收縮率的3倍，是C4AF的4～5倍。因此用C3A含量較大的早強(qiáng)水泥澆筑的混凝土容易因早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開裂。　2.2各種外加劑對(duì)混凝土性能的影響　2.2.1減水劑　　當(dāng)高效減水劑產(chǎn)品一定時(shí)，水泥的成分(主要是含堿量、C3A及其相應(yīng)的SO3含量)和細(xì)度是影響水泥和高效減水劑相容性的主要因素。近年來(lái)隨著水泥細(xì)度的變化加劇了水泥與高效減水劑的相容性問(wèn)題?；炷粮煽s主要與混凝土中5～30nm孔徑毛細(xì)孔所保持的水分有關(guān)；減水劑在混凝土中的作用，是使硬化混凝土中的毛細(xì)孔孔經(jīng)減小。摻加高效減水劑后，低水灰比使集料和水泥石間的彈性模量減小，集料水膜層厚度減薄，過(guò)

6、渡區(qū)Ca(OH)2及AFt的大小及趨向程度大大減小，導(dǎo)致過(guò)渡區(qū)毛細(xì)孔細(xì)化，增強(qiáng)過(guò)渡區(qū)收縮而開裂?！　?.2.2膨脹劑　　膨脹劑因鈣礬石(C3A?3CaSO4?32H2O)的生成產(chǎn)生體積膨脹，從而補(bǔ)償混凝土的收縮。摻膨脹劑混凝土只有在限制條件下，才能使混凝土硬化漿體和界面至密，存儲(chǔ)膨脹能，因此，限制膨脹率是使用膨脹劑的基本指標(biāo)。硫鋁酸鹽類膨脹劑，水泥水化后形成的鈣礬石，其結(jié)晶水的吸附和脫離是可逆過(guò)程。在干燥條件下比一般水化礦物更易脫水，因此干縮較大。為了防止收縮裂縫，應(yīng)選擇膨脹結(jié)束后收縮較小的膨脹劑。鈣礬石的生成需要大量的水，當(dāng)水分供應(yīng)不充分時(shí)，會(huì)消耗內(nèi)部會(huì)與水泥爭(zhēng)奪

7、水份，加劇自收縮。較多的SO3含量會(huì)造成延遲鈣礬石的形成，導(dǎo)致混凝土的后期開裂。2.2.3低水膠比混凝土的自收縮　　隨著混凝土技術(shù)的進(jìn)步，高效減水劑的使用，出現(xiàn)了低水膠混凝土，隨著水化的進(jìn)行試件表面的水分向內(nèi)部遷移，水膠比越小，在混凝土硬化后這種遷移越困難，內(nèi)外差別越小，內(nèi)部含水率也越低。硬化后的混凝土，水泥水化的化學(xué)減縮會(huì)使混凝土的內(nèi)部形成毛細(xì)孔。當(dāng)孔隙水的遷移速率低于毛細(xì)孔的形成速率時(shí)，則內(nèi)部含水率自發(fā)地降低，孔隙濕度降低，引起毛細(xì)管壓力增大，而加重自干燥收縮。自干燥產(chǎn)生的原始裂縫，將影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性?！?.2.4粉煤灰　　粉煤灰加入水泥混凝土中，將