減水劑對(duì)混凝土收縮和裂縫的負(fù)影響

1、Ξ減水劑對(duì)混凝土收縮和裂縫的負(fù)影響錢(qián)曉倩詹樹(shù)林方明暉孟濤錢(qián)匡亮(浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院浙江杭州310027)摘要:由于減水劑顯著增大混凝土的早期收縮根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行外加劑收縮率比試驗(yàn)方法測(cè)得的結(jié)果弱化了減水劑對(duì)收縮的影響程度。當(dāng)混凝土配合比不變時(shí)摻入減水劑增大流動(dòng)性同時(shí)也顯著增大早期收縮和總收縮特別是24h內(nèi)增幅更大。當(dāng)用水量減少保持坍落度相同時(shí)摻減水劑將進(jìn)一步增大早期收縮和總收縮。當(dāng)水泥用量增加時(shí)摻減水劑混凝土收縮顯著增大而對(duì)不摻減水劑的混

2、凝土影響很小。試驗(yàn)用的3種不同減水劑均增大收縮但品種之間的差異較小。減縮劑能有效降低混凝土的早期收縮和總收縮。減縮劑對(duì)摻礦粉和粉煤灰混凝土同樣具有顯著的減縮效果?；炷翉?qiáng)度等級(jí)提高摻減水劑混凝土的早期收縮顯著增大減縮效果相應(yīng)增加。減水劑的摻入使混凝土的開(kāi)裂時(shí)間提前裂縫數(shù)量顯著增加。而減縮劑能使開(kāi)裂時(shí)間大大延遲裂縫數(shù)量顯著減少。因此對(duì)摻減水劑混凝土應(yīng)特別加強(qiáng)早期施工養(yǎng)護(hù)并盡可能采用纖維、減縮劑和補(bǔ)償收縮劑等材料措施才有可能推遲裂縫產(chǎn)生并減

3、少裂縫。關(guān)鍵詞:減水劑早期收縮干燥收縮裂縫減縮劑混凝土中圖分類(lèi)號(hào):TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16727029(2004)02001907NegativeinfluenceofsuperplasticisersonshrinkageandcrackingofconcreteQIANXiao2qianZHANShu2linFANGMin2huiMENGTaoQIANKuang2liang(CollegeofCivilEngineer

4、ingArchitectureZhejiangUniversityHangzhou310027China)Abstract:TheeffectdegreeonshrinkageisweakenedoftheshrinkageratiotesteddependingonGBJ82becauseofthesuperplasticiserincreasingearlyshrinkagesignificantly1Superplasticise

5、rincreasedearlyshrinkagetotalshrinkageofconcreteatthesamemixingproptionespeciallyfthefirst24h1Whenreducedwaterkeptslumpfixednessbyaddingsuperplasticisertheearlytotalshrinkagewouldfurtherincreasetheshrinkageenhancedremark

6、2ablywiththeincreasingofcementdosagebutnotfconcretewithoutsuperplasticiser1Thethreesuperplasticisersin2creasedshrinkageallbutthedifferenceindifferentadditivesislesser1Theshrinkagereducingagent(SRA)canre2ducetheearlytotal

7、shrinkagesignificantlyalsofconcretemixingblastfurnaceslagpowderpulverizedflyash1Theearlyshrinkageshrinkagereducingefficiencyincreasedwiththeconcretegradeelevation1Thesuper2plasticisermadethecrackingtimeadvancingthecrackn

8、umberincreasingtheSRAcandefercrackingre2ducecrackamount1Hencetheearlycuringshouldbeintensifiedfaddingsuperplasticiserconcreteespecially1Itwouldbenecessaryeffectivefreducingpostponingcrackbyusingfiberreinfcementexpingcomp

9、ensa2tionshrinkagereducingagent1Keywords:superplasticiserearlyshrinkagedryingshrinkagecrackshrinkagereducingagentconcrete化學(xué)外加劑的研究和推廣應(yīng)用促進(jìn)了混凝土技術(shù)的進(jìn)步。但是化學(xué)外加劑增大收縮的問(wèn)題日益突出特別是與混凝土的早期收縮裂縫是否存在必然聯(lián)系已引起關(guān)注15。隨著泵送施工和高強(qiáng)高性能混凝土的應(yīng)用化學(xué)外加劑成為混

10、凝土的必然組分從而導(dǎo)致混凝土裂縫越來(lái)越多裂縫出現(xiàn)Ξ收稿日期:20040510基金項(xiàng)目:國(guó)家中小企業(yè)創(chuàng)新基金(02C26213300599)浙江省科技廳重點(diǎn)科技項(xiàng)目資助(2003C21018)作者簡(jiǎn)介:錢(qián)曉倩(1962)男浙江嵊州人浙江大學(xué)教授從事新型建筑材料研究第2期錢(qián)曉倩等:減水劑對(duì)混凝土收縮和裂縫的負(fù)影響215)%溫度為203℃的恒溫恒濕環(huán)境中24h后拆模并開(kāi)啟窗式換氣扇保持室內(nèi)一定的空氣流通。每隔一定時(shí)間觀察裂縫數(shù)量記錄裂縫長(zhǎng)度和

11、寬度。摻減水劑在增大坍落度條件下比較摻減水劑后收縮的變化情況。收縮試驗(yàn)混凝土配合比見(jiàn)表1。早期收縮試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。試驗(yàn)結(jié)果表明在配合比相同的條件下雖然不同減水劑品種之間的混凝土收縮略有差異但均顯著增大混凝土的早期收縮。前24h收縮增幅較快24h后收縮速率減緩。而不摻減水劑的基準(zhǔn)混凝土大約在前5h內(nèi)收縮較快而后減慢。與不摻減水劑的基準(zhǔn)混凝土相比摻脂肪族系、萘系、胺基磺酸鹽系減水劑的24h時(shí)收縮率比分別為357410和368。從絕對(duì)值來(lái)看基

12、準(zhǔn)混凝土的早期收縮值小于70106mm而摻減水劑混凝土的早期收縮均大于200106mm。因此出現(xiàn)早期收縮裂縫的可能性大大增加。圖2受限混凝土收縮試件尺寸Fig12Shrinkagesampledimensionofrestrainedconcrete2試驗(yàn)結(jié)果與分析討論211減水劑品種對(duì)混凝土收縮的影響這一試驗(yàn)的設(shè)計(jì)是保持混凝土配合比不變外圖3減水劑品種對(duì)混凝土早期收縮的影響Fig13Earlyshrinkageofconcretewi

13、thdeferentkindsofsuperplasticiserbreed表1減水劑品種對(duì)混凝土早期收縮影響的試驗(yàn)配合比Table1Mixingproptionofconcretewithdifferentsuperplasticiser(kg)外加劑種類(lèi)水泥水砂石子減水劑初凝時(shí)間坍落度mmNo基準(zhǔn)混凝土酯肪酸鹽系奈磺酸鹽系胺基磺酸鹽系18418184181841818418J1DJXJSJ4204204204206886886886

14、88103210321032103207156715671564:3810:4011:1010:3040210230215經(jīng)24h早期收縮測(cè)試后測(cè)得的干燥收縮試驗(yàn)結(jié)果表明28d齡期時(shí)摻脂肪族系、萘系、胺基磺酸鹽系減水劑的混凝土收縮率比分別為130、132和138。這一試驗(yàn)結(jié)果與參照GBJ82標(biāo)準(zhǔn)方法(采用本研究的同一配合比)測(cè)得的試驗(yàn)結(jié)果相似。摻3種不同減水劑的混凝土收縮率比分別為126130和135。雖然收縮規(guī)律和收縮率比相似但28d

15、收縮值不同。從24h后起測(cè)時(shí)摻3種減水劑混凝土的收縮值分別為420106446106426106mm而根據(jù)GBJ82測(cè)得的28d收縮值分別為362106390106375106mm相應(yīng)增大約50106mm。圖4是采用本研究方法測(cè)得的24h早期收縮加上24h后測(cè)得的干燥收縮曲線。28d齡期時(shí)與基準(zhǔn)混凝土相比摻脂肪族系、萘系、胺基磺酸鹽系減水劑的總收縮增量分別達(dá)2651510626910106和31510106mm收縮率比達(dá)182183和1

16、97遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于按GB82方法測(cè)得的結(jié)果。說(shuō)明現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法由于沒(méi)有測(cè)量到混凝土的早期收縮而遠(yuǎn)遠(yuǎn)低估了減水劑對(duì)混凝土收縮的影響。當(dāng)然這里忽略了早期養(yǎng)護(hù)對(duì)收縮的影響但并不影響對(duì)這一規(guī)律的結(jié)論。為了進(jìn)一步驗(yàn)證基準(zhǔn)水泥中減水劑對(duì)混凝土早期收縮的影響選用基準(zhǔn)水泥進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。配合比與表1相同試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。收縮規(guī)律與新都水泥的相似減水劑的摻入同樣顯著增大混凝土早期收縮。3種減水劑24h的收縮率比分別達(dá)到300327和317。?1994201