問答

應(yīng)用高強混凝土應(yīng)注意的幾個問題（六）

2023.01.11
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　　隨著高強混凝土的逐步推廣應(yīng)用，高強混凝土在應(yīng)用過程中存在的問題也日益突出。由于高強混凝土水膠比低，導致了混凝土黏度大，施工較為困難，目前現(xiàn)澆的高強混凝土等級普遍為C60～C80，更高強度等級混凝土一般為預制構(gòu)件。不僅如此，由于低水膠比和高膠凝材料用量，高強混凝土收縮變形大、水化溫升高等問題也較突出，嚴重影響混凝土的體積穩(wěn)定性。除此之外，隨著混凝土強度的提高，脆性大的問題也逐漸凸顯。免費咨詢免費咨詢

生產(chǎn)線現(xiàn)場

3自收縮大，開裂風險高

3.1高強混凝土收縮變形特性

　　高膠凝材料用量以及低水膠比導致高強混凝土的收縮顯著增大［17］。水膠比降低后，混凝土干燥收縮因可蒸發(fā)至外界的自由水減少而降低；但水膠比越低，用水量越少，能提供水泥水化的自由水量越少，水化反應(yīng)導致毛細孔內(nèi)部水分消耗過快，自收縮所占比重逐漸增加。宮澤伸君等的試驗結(jié)果表明：水灰比為0.4時，自收縮占總收縮的40%，水灰比為0.3時，自收縮占50%，水灰比為0.17時，自收縮幾乎占100%。水膠比＜0.3時，活性礦物摻和料尤其是硅灰的摻加會進一步加劇高強混凝土的早期自收縮［18-19］。

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3.2高強混凝土收縮抑制措施

　　盡管高強混凝土的收縮大，但抑制措施也有多種。摻入粉煤灰和磨細礦渣均能不同程度地減少高強混凝土干燥干縮；但磨細礦渣有增大自收縮的風險，粉煤灰雖能抑制自收縮，但效果非常有限［20］。因此，對于高強混凝土來說，僅通過大摻量摻和料難以徹底解決收縮問題。骨料可抑制高強混凝土的自收縮。從收縮機理來看，混凝土自收縮主要是漿體收縮導致，骨料作為剛性骨架自身不收縮但對漿體的收縮卻起到內(nèi)約束作用。因而盡可能增加混凝土中骨料用量可降低高強混凝土收縮值。

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　　養(yǎng)護方式同樣是抑制高強混凝土收縮的有效措施。眾多研究結(jié)果表明，混凝土保濕養(yǎng)護可以大幅降低高強混凝土的收縮值，減少裂縫的產(chǎn)生［21-22］。但高強混凝土過于致密的微結(jié)構(gòu)導致外界水分難以進入其結(jié)構(gòu)內(nèi)部，通過外部養(yǎng)護的方式難以有效抑制早期自收縮行為，因此“內(nèi)養(yǎng)護”是實現(xiàn)自收縮降低的有效途徑。高吸水樹脂是目前研究較多的自養(yǎng)護方式之一。高吸水樹脂自養(yǎng)護材料基于物理形貌及化學結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)對高吸水樹脂水分吸收能力的調(diào)控，抑制自收縮，同時也解決了流動性與自收縮抑制之間的矛盾。

　　毛細管負壓是混凝土收縮的驅(qū)動力，降低混凝土中毛細管的負壓是實現(xiàn)減小混凝土收縮的有效途徑。江蘇省建筑科學研究院冉千平等采用在聚羧酸減水劑主鏈上接入具有減縮功能的基團，實現(xiàn)了減水與減縮的統(tǒng)一，該外加劑的減縮作用效果如圖2所示。在混凝土中摻入適量的膨脹劑，也可以通過補償混凝土收縮的辦法實現(xiàn)降低開裂風險。如果將具有減縮功能的減水劑與膨脹劑復合使用，則抗裂效果更好。值得一提的是，使用鈣礬石類膨脹劑必須要保證有足夠的水養(yǎng)護。