外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响

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normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>[摘要]减水剂用于比表面积较大的水泥，由于水泥的水化热较高，减水剂又促进了水泥加速水化，使混凝土易产生收缩开裂，缓凝剂过量加入使混凝土长期处于塑性状态，也会增大混凝土塑性收缩。引气剂能有效防止混凝土收缩开裂，但应用不当更能加大混凝土收缩开裂的危险。减缩防裂剂能有效控制混凝土收缩开裂。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>[关键词]减水剂； 水化；欢凝剂； 引气剂； 减缩剂

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>[中国分类号]TU528.042 [文献标识码]A[文章编号] 1002-355009-0032-02

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>0 前言

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 外加剂的普及应用促进了我国混凝土技术的飞跃发展。但近几年来，由于我国水泥标准的变化以及施工中的种种问题，掺用外加剂后混凝土早期收缩普遍增大。早期、后期混凝土收缩裂缝增多，极大地影响了混凝土的施工质量。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 近期，在辽宁省大连市召开的混凝土外加剂应用技术交流会上，与会专家对外加剂给混凝土收缩性能带来的不利影响争议颇多。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 混凝土收缩是指在混凝土凝结初期或硬化过程中出现的体积缩小现象。一般分为塑性收缩，化学收缩，干燥收缩及炭化收缩，较大的收缩会引起混凝土开裂。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 很久以前，在我国混凝土施工中，因收缩引起的混凝土开裂现象并不多。1987年我国第一次制定的混凝土外加剂国家标准GB8076-87中，也允许掺外加剂混凝土收缩率比为≤120%。制定上述指标的根据是施工混凝土检测中发现收缩值的微量增大对提高混凝土的抗压、抗渗性能是有利的。90年代由于我国水泥标准重新修订，国产水泥比表面积普遍增大，水泥水化加速，施工中混凝土水化热较高，考虑到上述因素给混凝土收缩带来的影响，97年在国家重新修订的外加剂标准GB8076-1997中对外加剂收缩率比也相应调整为≤135%。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 混凝土收缩开裂虽然与目前我国水泥产品现状及施工养护技术有关，而外加剂的广泛应用是否也是影响混凝土收缩开裂的因素呢？笔者就常用外加剂对混凝土收缩开裂性能的影响分析如下：

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>
1.减水剂对混凝土收缩性能的影响

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 减水剂的主要作用是改善混凝土和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少混凝土水泥用量。而水灰比的降低，水泥用量的减少对降低混凝土的收缩应该是十分有利的。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 施工实践中发现，减水剂的掺入也促进了水泥加速水化，特别是比表面积较大及含碱量较高的水泥。混凝土初期水化热集中释放，虽然减水剂的应用减少了混凝土水泥用量，由于设计人员在混凝土结构设计中考虑到对混凝土强度影响的种种因素，设计混凝土的配合比中水泥用量普遍偏大，因此水泥用量实际并未减少。高强混凝土大量应用，更加大了水泥用量，因此，水灰比的降低并不能弥补高的水化热给收缩带来的不利影响，加之许多国产减水剂应用不当或掺量过大，也极易使混凝土产生大量泌水，加大了混凝土沉缩。选择水化热较低的水泥，适当的控制减水剂用量，严格控制混凝土泌水，是减少混凝土收缩开裂的重要因素。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>2.缓凝剂对混凝土收缩性能的影响

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 在大体积泵送混凝土及商品混凝土施工中，为减少混凝土坍落度损失，需掺用大量欢凝剂。在夏季高温施工中，为防止混凝土内水化热过高，也需混凝土适当的缓凝。对防止混凝土集中放热减少收缩有利。掺用缓凝剂使混凝土中水化物生成较慢，水泥颗粒的空隙使生成的水化物分布更均匀，使混凝土硬化强度增大。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 但是我国混凝土施工中，缓凝剂的用量普遍较大。有些施工单位要求混凝土供应单位混凝土凝结时间在一二十个小时，混凝土长期处在塑性状态下，表面大量失水，模板、底基也大量吸水，长期处在塑性条件下的混凝土也极易产生骨料沉降，加大了混凝土沉缩。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 塑性收缩对混凝土结构的影响是不均匀的，在所引起的拉应力作用下，体积变化的差异会造成混凝土开裂。在温度、湿度、风速影响下，更会使混凝土收缩开裂加剧，缓凝剂的正确应用对减少混凝土塑性收缩，防止混凝土开裂十分重要。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3.引气剂对混凝土收缩性能的影响

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 引气剂在混凝土中的应用对改善混凝土和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。引气剂也能有效防止混凝土泌水沉降。大部分引气剂都能提高混凝土抗拉强度，掺引气剂的混凝土徐变有一定增大，十分有利于混凝土抗裂性能。但任意增大掺量或采用性能较差的引气剂不但会降低混凝土强度，更会增大混凝土泌水，水泥浆与骨料及钢筋粘结性能下降，抗拉性能也会大幅度降低，混凝土早期裂缝增加。笔者长期观察了JDU引气剂在广东、上海、苏州的应用工程，未发现因掺入JDU引气剂出现混凝土开裂现象。但在浙江本地也曾发现过量掺入松香皂类引气剂引起的混凝土严重开裂。选用性能较好的引气剂并控制掺量，会有利于防止混凝土的收缩开裂。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>4.减缩剂对混凝土收缩性能的影响

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 长期以来，我国多采用补偿收缩的办法防止混凝土收缩开裂，即在使用混凝土外加剂时同时掺入一定数量的膨胀剂。由于此类产品的种种缺陷及施工不当，工程事故较多，特别是在高强混凝土应用中效果更差。80年代国外研制成功了以聚醚及聚醇为主要成分的减缩剂，用于不同混凝土工程中，减缩防裂效果较好。90年代我国南京水科院，冶金部建研院，江都市宏海化工有限公司也相继研制出了相应的产品。近期浙江湖州绿色建材开发有限公司研制出了同类粉剂产品，与同类产品相比掺量更低。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left> 上述产品的作用机理是由于减缩剂的掺入大幅度降低了混凝土毛细孔水的表面张力，减少毛细孔失水时的收缩应力，增大了毛细孔水的粘度，减少了混凝土收缩值。以上述湖州产品为例，笔者观察了掺用该产品的预制大板、桥梁工程及大量高强混凝土梁柱，均未发现混凝土收缩裂缝。尽管目前该产品原材料价格较高，但视其掺量比较，该产品仍然是目前市场上价格最低的产品，因此，应用前景十分广阔。据悉，近期该产品在浙江地区的建筑工程中深获好评。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>5.结论

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>1.在比表面积较大的水泥中，大量掺入减水剂易增大混凝土收缩。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>2.掺用缓凝剂时应适当控制掺量，防止长期不凝增大塑性收缩。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3.引气剂对防止混凝土收缩开裂十分有利，但需严格控制掺量。

normal style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 12pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>4.采用减缩剂与其他外加剂合用，可以有效防止混凝土收缩开裂。

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