關(guān)于混凝土的抗裂材料的選擇

關(guān)于混凝土的抗裂材料的選擇隨著我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長大化和復(fù)雜化，以及商品混凝土的大量推廣和混凝土強(qiáng)度等級的提高，結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)機(jī)率大大增加。工程界各方專家提出許多技術(shù)措施，在我國《鋼筋混凝土裂縫控制指南》中提出應(yīng)采取防、放、抗的綜合措施，設(shè)計(jì)、材料和施工相結(jié)合裂縫控制方法，其中對混凝土材料的選擇和配合比，除達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、抗?jié)B等級外，還應(yīng)具有抵抗裂縫的功能。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制是個系統(tǒng)的工程，筆者僅從材料角度，分析如何科學(xué)的選擇混凝土抗裂材料，有效的控制混凝土裂縫?！炷恋氖湛s裂縫成因關(guān)于影響混凝土收縮因素和產(chǎn)生收縮裂縫的機(jī)理，國內(nèi)外學(xué)者已發(fā)表不少論文。從混凝土開始澆筑至使用期，收縮過程大致如下;塑性收縮期自生收縮期水化熱溫差收縮期‘干縮收縮期環(huán)境溫度收縮期混凝土上述收縮行為與膠凝材料的物理化學(xué)和環(huán)境的溫、濕度有關(guān)，也與時(shí)間因素有關(guān)，有階段性，但也存在疊加效應(yīng)，例如大體積混凝土，自生收縮和溫差收縮同期存在，成為收縮開裂的主要矛盾。了解混凝土硬化過程中各種收縮成因，有助于我們采取相應(yīng)的抗裂對策?；炷粱究沽汛胧└鶕?jù)國內(nèi)外施工經(jīng)驗(yàn)，減少混凝土收縮裂縫的措施有：混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級盡量低些基礎(chǔ)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級采用60d強(qiáng)度等級水泥采用水化熱較低的品種，水泥中C3A<8%?；炷林袚饺爰?xì)磨摻合料、降低水泥用量。謙選用含泥量小要，級配較好的嗽砂子和石子。熔選用收縮比較鑒小的減水劑，作降低水膠比。碼采用細(xì)而密的扯配筋和分塊的思設(shè)計(jì)原則，誓每蘇3宗0課～骨40喊m優(yōu)設(shè)一道后澆帶厚。吩混凝土終凝前建，要多次抹壓糕，消除表面塑雅像裂縫。私混凝土硬化后故，及時(shí)進(jìn)行保膚溫?fù)?、保濕養(yǎng)護(hù)、配養(yǎng)護(hù)期架為泄14吐d真。纖(10鋒)欠混凝土結(jié)構(gòu)驗(yàn)中收后，要及時(shí)擇采取保溫措施浸，減少環(huán)境溫邁度對結(jié)構(gòu)變形藥的影響。妖3菜史混凝土的附加桿抗裂材料棄懸封上述措施，無現(xiàn)疑可減少結(jié)構(gòu)畫的有害裂縫。衫但在實(shí)際工程估中，有些條件絞難以，滿足。望因此，往往要服求在普通混凝帖土基礎(chǔ)上添加橫膨脹劑、纖維份、減縮劑等附嬌加抗裂材料。浮但如何科學(xué)的崇選擇抗裂材料想，工程界有不棚同的認(rèn)識。沾參遣慎根據(jù)已公開成緒果，首先了解首各種混凝土抗屯裂材料的特性舉和用途，以及野其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效帥果，才能正確秘使用。纖維少常用于混凝土濱結(jié)構(gòu)的纖維主梅要有碳纖維、閑鋼纖維和聚丙景烯纖維，它們?nèi)龅目沽沿埿阅芤姶缺斫Y(jié)1邪。由此劉可見，纖維的聽抗拉強(qiáng)度變比踩素混凝土親高燦100浩—意100關(guān)0曾倍，而極限延園伸率比素混凝晃土秧高覽10蔬0俗倍左右。碳纖稈維和鋼纖維的庸彈性模量比素檢混凝土嘉低廢1恥0做倍。這三項(xiàng)綜霧合性能，部表儀明纖維具有非春常好的抗裂性任能。切表竊1啞炸纖維的抗裂性袍能波品翻種悠欺踏智抗拉強(qiáng)有度扁酸預(yù)蹦彈性模量歸（微M誠p快a楊）顆鑰男極限延伸眼率深(裝%)臭碳纖糕維申姻300滾0電—抵4000杜2.痰5×10跨5屠～帖5.0×10出5勝矮1.5-2替.0候鋼纖胸維桃暴60號0濱—公900憑2.觀1×10回5軟～仍2.5×10蘇5親籍剝1.5-2.舅5砌聚丙烯纖凱維聯(lián)30嘉0敢—涌450美3.寶5×10蝦5絨～的5.0×10粒5釋避寶15-18蕩素混凝著土況稀器3蛇—辮5璃3.明0派×10假5產(chǎn)～盼4.0×10售5寧古池0.02-0朱.03獎由于纖維的直損徑很細(xì)，例如蹈杜拉纖維是一燕種已以雀100梯%途的高強(qiáng)聚丙烯堂束狀單絲纖維肉，每立米混凝毒土僅需摻輸入摘0.7---恰1kg俱聚丙烯纖維，夸纖維絲數(shù)量可蔑達(dá)跪200斧0巾多萬條，即每獨(dú)立方厘米混凝茫土中險(xiǎn)有奇2糾0妹多根纖維，碳犧纖維比聚丙烯離纖維直徑小三牛倍，每立方米梅混凝土需摻閉入翻60帖—蔬120kg青鋼纖維，鋼纖屑維數(shù)量多透達(dá)旅100榮—困15黑0渠萬條。階在混凝土中摻粘入上述數(shù)量巨音大的單絲纖維膽，形成亂向分盯布的重重網(wǎng)狀持撐拖系統(tǒng)，承滋托骨料，從而滔有效減少骨料飽的離析，減少考混凝土泌水和份離析。當(dāng)膠凝驅(qū)材料基體收縮柏時(shí)，由于纖維陷這些微細(xì)配筋燕的作用，有效億地消耗了收縮赤拉應(yīng)力的能量丘，對克服混凝摟土凝結(jié)期間的銜塑性裂縫十分昨有利。混凝土飲硬化過程中產(chǎn)漆生水化熱溫差辯收縮和干燥收典，收縮裂縫出吊現(xiàn)難免，但它沸要擴(kuò)展必然受碧到亂向分布的縮纖維的重重阻澤擋，阻止擴(kuò)散鷹為大的可見裂匹紋。這是纖維架提高混凝土抗種裂性的基本原午理。同時(shí)，假惹如纖維后，混文凝土的性能得螞到很大改善。猜由此可見，纖恥維在混凝土中碎起到的主要作喊用是，阻止基極本中原有的做獲裂縫的擴(kuò)展并驟延緩新裂縫的權(quán)出現(xiàn)；提高混潑凝土的變形能殲力并從而改善捕其韌性與抗沖犧擊性能。然而磁，不同纖維各蠻有自己的技術(shù)半特性，所增強(qiáng)宵的方面各有所洞長，亦各有缺更點(diǎn)：碳纖維銷在各種纖維中早，碳纖維的抗者拉強(qiáng)度最高，囑其彈性模量也畜很高，主要應(yīng)夕用于航天航空煮工業(yè)的特殊復(fù)佛合材料。由于善它的造價(jià)昂貴宵，難以在混凝被土工程應(yīng)用。盆目前，國內(nèi)外溫碳纖維片材主石要應(yīng)用于混凝漢土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加升固。鋼纖維哨鋼纖維的抗拉槳強(qiáng)度高，彈性菜模量高于混凝耽土，春所以，它是混蟻凝土的優(yōu)良抗歲裂材料，它的津摻量訪為強(qiáng)60駁—礦100kg崖/m利3盛，增加造價(jià)倚約幫100舊—收12柳0攝元障/m醒3石，難以在混凝爪土工程中大量叉應(yīng)用。目前，睡它主要應(yīng)用于零高層建筑轉(zhuǎn)梁困層大梁，高強(qiáng)貝混凝土框架節(jié)凱點(diǎn)，樁頭和樁銹帽，防水屋面斤和鋪裝道路及住橋梁鋪裝層等離。聚丙烯纖維游它摻入混凝土糟中對減少塑性斜裂縫和防止裂停縫擴(kuò)展是有好護(hù)處的。但是，良由于它的彈性重模量比混凝土續(xù)低織1里0佛倍，因此，它澡對已硬化混凝鉗土的變形裂縫陳只能起分散和述阻抗作用，對爸提高混凝土結(jié)殘構(gòu)的抗裂性貢橋獻(xiàn)很小。另外飽，它的造價(jià)高償，聚丙烯纖維崇摻入混凝土中褲約疫0.7順—輛1.0kg險(xiǎn)/m念3它，增加造價(jià)首約毀50錯—拼8姥0需元固/m攤3哥，所以，它應(yīng)躬用于大體積混鑰凝土則大大提僵高工程造價(jià)。紀(jì)目前，它主要勤用于鋪裝路面下、橋面、屋面滑、地面、內(nèi)外瘦墻、襯砌薄壁虹和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層曠等。（2）減縮劑乎混凝土減縮劑巾是由聚醚或聚洪醇類有機(jī)物或斯它們的衍生物澡組成。它可降苦低孔隙水的表們面能力，從而秤減少失水時(shí)產(chǎn)趁生的毛細(xì)收縮故壓力，降低混座凝土的干縮率閉。減縮劑能起捆到減少混凝土奉塑性裂縫和干斗縮裂縫的作用跡，尤其適用于約難以養(yǎng)護(hù)的混乒凝土結(jié)構(gòu)。它謹(jǐn)?shù)膬r(jià)格較高，載每立方混凝土鋼成本約增曲加份50青—珍6葬0菠元扮/m煉3自。另外，它的菠實(shí)際防裂效果架尚需作出全面比評估，故至今慮尚未較多推廣傾應(yīng)用。（3）膨脹劑纖混凝土膨脹劑暮是從膨脹水泥叨發(fā)展而來。分程硫鋁酸鈣類和搶氧化鎂類膨脹攪劑。國內(nèi)外絕歷大多數(shù)生產(chǎn)硫詠鋁酸鈣類膨脹扣劑。躍摻膨脹劑的補(bǔ)尚償收縮混凝土乖和填充性膨脹刻混懂凝土，在潮濕略環(huán)境中可保持穗微應(yīng)變的膨脹念狀態(tài)，在干空跳中也會產(chǎn)生一遠(yuǎn)定干縮。由于釣它能推遲收縮文起始時(shí)間，此舌間混凝土的抗棚拉強(qiáng)度得到足宰夠的增長，而遇可減免有害裂羅縫的發(fā)生。亞基于補(bǔ)償收縮歌混凝土這些特廢性在我國已大來量應(yīng)用于地下需、水工、海工瑞和二次灌注的云抗裂防滲工程阻。補(bǔ)償收縮混葵凝土另一優(yōu)點(diǎn)嘗是以膨脹加強(qiáng)庭帶取代后澆帶耕，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)坦式或間歇式無鴿縫施工。可以口說，在混凝土透的抗裂防滲材腸料中，膨脹劑膀的用量最多，羨前景廣闊。網(wǎng)抗裂材料的復(fù)闖合應(yīng)用辟等上述混凝土抗琴滲材料各有優(yōu)澆缺點(diǎn)，還要考交慮混凝土的造拴價(jià)，應(yīng)根據(jù)工將程結(jié)構(gòu)的耐久涼性設(shè)計(jì)要求，駱選擇合適的抗臺裂材料，例如吐，碳纖維適用行于結(jié)構(gòu)修補(bǔ)加沿固；鋼纖維適孩用于稻抗裂耐磨的鋪韻面層和高強(qiáng)混舒凝土；聚丙烯活纖維適用于鋪記裝面層、薄壁狡結(jié)構(gòu)和樓板等冊；減縮制適用雄于難的養(yǎng)護(hù)的芹混凝土薄壁結(jié)辦構(gòu)；膨脹劑適禿用于地下，水襯工和大體積混及凝土與超長混知凝土結(jié)構(gòu)工程圓等。爬些續(xù)作為提高混凝紡?fù)量沽研阅艿膰牧?，認(rèn)根據(jù)其性能的擾可靠性，施工貸難易性和單方浸增加成本愁來看，膨脹劑寶較好，聚丙烯訴纖維次之。近悉年來，設(shè)計(jì)界否根據(jù)抗裂材料栽的特性，取長攝補(bǔ)短，膝成功的進(jìn)行了礎(chǔ)復(fù)合應(yīng)用。例撲如：對于墻體絞、轉(zhuǎn)換層、大湯跨變梁和自防稼水結(jié)構(gòu)采用膨登脹制與聚丙烯億纖維復(fù)合應(yīng)用答；高強(qiáng)混凝土行結(jié)構(gòu)和耐磨面魂層采用膨脹劑越與鋼纖維復(fù)合爽應(yīng)用；大體積鄰混凝土結(jié)構(gòu)采身用膨脹劑，細(xì)貌磨摻合料和緩欲凝減水級的復(fù)河合應(yīng)用等。結(jié)語積混凝土結(jié)構(gòu)的轟耐久性與抗裂忠控制有密切關(guān)墻系，裂縫控制騰是系統(tǒng)工程，日在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中套應(yīng)采窮取置“塵防姑”豪、烤“程放材”礎(chǔ)、偵“輸抗教”童的綜合措施。所由于混凝土是急一種脆性材料始，在硬化過程排中