外加剂对混凝土塑性裂缝的影响探究

罗仲坚

(广东 江门 529000)

0 引言

塑性裂缝是混凝土施工中必须要高度重视的问题，若混凝土出现塑性裂缝，将会对混凝土施工产生极为不利的危害，因此，需要我们重视混凝土塑性裂缝的问题，并通过采取添加相应的外加剂，对混凝土塑性裂缝进行防治。基于此，本文就外加剂对混凝土塑性裂缝的影响进行了探究，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1 原材料和试验方法

1.1 原材料

砂子：细度模数为2.7；碎石：5～18mm连续性级配；水泥：52.5级普通硅酸盐水泥；减缩剂：聚羧酸高效减水剂；膨胀剂：钙矾石类膨胀剂；减缩剂：聚氧乙烯类减缩剂；内养护剂：超吸水聚合物，均由某建材有限公司提供。

1.2 试验方法

刀口约束平板法试验参考规范早期抗裂试验进行，使用刀口约束早期开裂试验模具，此实验模具由六排角钢提供约束；试验在温度为20℃、相对湿度为60%的房间内进行，混凝土倒入开裂模具后，用抹子将试件表面抹平，保证风扇的风速达到5m/s。24h后用40倍读数显微镜读取最大裂缝宽度，用钢尺量取裂缝长度，并计算裂缝总面积。

本文先测定了不掺加任何外加剂的HSC基准组的塑性开裂，然后在此基础上对比研究了单掺膨胀剂、减缩剂和内养护剂的塑性开裂趋势。

2 结果与分析

2.1 配合比与试验结果

试验按照膨胀剂(EA)掺量8%、12%，减缩剂(SRA)掺量0.5%、2.0%，内养护剂(SAP)掺量0.04%、0.40%进行配合比设计，设计强度为C80，配合比及试验结果见表1所列。

表1 配合比及试验结果

2.2 膨胀剂对高强混凝土塑性开裂的影响

从图1中可以看出，EA8%组最大裂缝宽度只降低了0.08mm，裂缝总面积仍为基准组的92.7%。EA10%组最大裂缝宽度为0.38mm，比基准组只降低了1mm，裂缝总面积为132mm2，是基准组的3%。

图1 膨胀剂对最大裂缝宽度和裂缝总面积的影响

膨胀剂的作用原理是吸水膨胀产生膨胀应力来抵消高强混凝土收缩产生的收缩应力，而膨胀剂遇水立即开始膨胀，在混凝土抗拉强度尚未发展的情况下降混凝土拉裂，从而导致膨胀剂的作用没有发挥出来。因此效果较差。

2.3 减缩剂对高强混凝土塑性开裂的影响

从图 2中可以看出，减缩剂对高强混凝土的抑制作用要明显好于膨胀剂，基准组24h最大裂缝宽度为0.48mm，裂缝总面积为151.2mm2。SRA0.5%最大裂缝宽度为 0.17mm，裂缝面积为 60mm2，下降了 60%，SRA2.0%最大裂缝宽度只有0.12mm，裂缝面积为40.1mm2，只有基准组的26.5%。

图2 减缩剂对最大裂缝宽度和裂缝总面积的影响

减缩剂是通过减小混凝土孔隙水压力来达到减小收缩应力的效果，虽然减缩剂具有一定的缓凝作用，对高强混凝土抗拉强度的发展不利，但是这种作用相比减缩带来的有利效应来说，是不显著的。因此减缩剂呈现良好的减小塑性开裂的效果。

2.4 内养护剂对高强混凝土塑性开裂的影响

从图 3中可以看出，内养护剂对高强混凝土塑性开裂的降低效果在膨胀剂和减缩剂之间。SAP0.04%相比基准组来说，最大裂缝宽度降低了 0.06mm，裂缝总面积降低了 35.6%。SAP0.40%最大裂缝宽度降低了 0.12mm，裂缝总面积只有基组的60.4%。

图3 内养护剂对最大裂缝宽度和裂缝总面积的影响

内养护剂预先吸收的水分在水泥水化的过程中会缓慢的释放，这样可以减小毛细孔水压力的发展，从而减小高强混凝土的早期收缩，虽然内养护剂的掺入也会带来一定的缓凝作用，但是这种作用相对较弱，因此内养护剂可以达到增强混凝土塑性抗裂的效果。

3 结束语

综上所述，混凝土塑性裂缝的发生是由于混凝土表面水分蒸发所引起毛细管内力增大而引起的，因此，若要通过外加剂进行防治吗，就必须了解各种外加剂对收缩开裂的影响，才能应对实际中所遇到的各种情况。我们需要正确使用混凝土外加剂，以减少混凝土收缩开裂，从而提高工程质量。

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