水泥品质对混凝土抗裂性影响.doc

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1、水泥品质对混凝土抗裂性影响-结构综合资料摘要：从水泥比表面积、矿物组成、碱含量、外加剂等方面阐述了其对混凝土抗裂性的影响。关键词：水泥品质，混凝土抗裂性Cementqualityofconcreteanti-crackinginfluenceAbstract:Fromtheconcretesurfacearea,mineralcomposition,alkalicontentandadmixture,thepaperexpoundsonconcreteanti-crackinginfluenceKeywords:Cementquality;Concreteanti-

2、cracking1引言传统理论方式混凝土是按强度进行设计，衡量混凝土质量的最终标准主要是混凝土的强度。因此混凝土生产商对水泥质量品质的要求也就是强调其强度，造成近年来混凝土结构出现裂缝尤其是早期开裂的现象日益普遍。其原因很复杂。单从水泥来说，比表面积、矿物组成中C3A、C3S、碱含量的增加，外加剂的掺入量和外加剂的品种性能，温度过高的出厂水泥用于混凝土搅拌站，都增加了开裂的敏感性，降低了混凝土的流变性能，这是混凝土的原材料中影响混凝土产品质量的主要原因。因此，应当把抗裂性作为水泥质量品质的重要要求。　　随着商品混凝土的普及，混凝土的早期开裂现象普遍增多，一般情况无外

3、乎以下两种现象：　（1）塑性开裂　由于塑性阶段混凝土失水速度大于泌水速度，造成表层混凝土的失水收缩，受内部混凝土与钢筋的约束造成受拉开裂。现今水泥的早强特性及外加剂的掺加使用不适当，使得混凝土较快或者过于缓慢凝结。凝结较快时易造成塑性开裂；当混凝土长时间处于塑性状态，将增加其塑性开裂的可能性。　（2）早期硬化开裂早期硬化混凝土有一个极限拉应变最低的时段，而现在水泥早期产生的水化热，水泥胶凝材料的高细度和低水胶比，因高效减水剂造成的湿润角和毛细孔水力半径的降低，使得毛细孔压力增加，早期收缩(包括自收缩)可能在混凝土凝固初期就超过它的极限应变值而造成开裂。因此，为保障混

4、凝土的后期性能，选择合适的早期性能水泥、掺合料(品种、掺量)、外加剂对混凝土的凝结影响是极其重要的。2下面将要分别研究水泥比表面积、矿物组成中C3A、C3S、碱含量，外加剂的品种性能等因素对混凝土抗裂性造成的影响：　　2.1水泥矿物组成的影响硅酸盐水泥主要的组成矿物有四种，C3A、C3S、C2S、C4AF它们的水化性质不同，在水泥中所占比例不同时将影响对水泥整体的性质。C3A的水化热是其他矿物水化热的数倍，尤其在混凝土早期强度的发挥时期。C3S的水化热虽然比C3A的小很多，但在3天却是C2S水化热的几乎5倍，因其含量在熟料中约占一半，故影响也很大；C3A的收缩率是C

5、2S收缩率的3倍，是C4AF的4～5倍。因此用C3A含量较大的早强水泥浇筑的混凝土容易因早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩而开裂。　2.2各种外加剂对混凝土性能的影响　2.2.1减水剂　　当高效减水剂产品一定时，水泥的成分(主要是含碱量、C3A及其相应的SO3含量)和细度是影响水泥和高效减水剂相容性的主要因素。近年来随着水泥细度的变化加剧了水泥与高效减水剂的相容性问题。混凝土干缩主要与混凝土中5～30nm孔径毛细孔所保持的水分有关；减水剂在混凝土中的作用，是使硬化混凝土中的毛细孔孔经减小。掺加高效减水剂后，低水灰比使集料和水泥石间的弹性模量减小，集料水膜层厚度减薄，过

6、渡区Ca(OH)2及AFt的大小及趋向程度大大减小，导致过渡区毛细孔细化，增强过渡区收缩而开裂。　　2.2.2膨胀剂　　膨胀剂因钙矾石(C3A•3CaSO4•32H2O)的生成产生体积膨胀，从而补偿混凝土的收缩。掺膨胀剂混凝土只有在限制条件下，才能使混凝土硬化浆体和界面至密，存储膨胀能，因此，限制膨胀率是使用膨胀剂的基本指标。硫铝酸盐类膨胀剂，水泥水化后形成的钙矾石，其结晶水的吸附和脱离是可逆过程。在干燥条件下比一般水化矿物更易脱水，因此干缩较大。为了防止收缩裂缝，应选择膨胀结束后收缩较小的膨胀剂。钙矾石的生成需要大量的水，当水分供应不充分时，会消耗内部会与水泥争夺

7、水份，加剧自收缩。较多的SO3含量会造成延迟钙矾石的形成，导致混凝土的后期开裂。2.2.3低水胶比混凝土的自收缩　　随着混凝土技术的进步，高效减水剂的使用，出现了低水胶混凝土，随着水化的进行试件表面的水分向内部迁移，水胶比越小，在混凝土硬化后这种迁移越困难，内外差别越小，内部含水率也越低。硬化后的混凝土，水泥水化的化学减缩会使混凝土的内部形成毛细孔。当孔隙水的迁移速率低于毛细孔的形成速率时，则内部含水率自发地降低，孔隙湿度降低，引起毛细管压力增大，而加重自干燥收缩。自干燥产生的原始裂缝，将影响混凝土的强度和耐久性。　2.2.4粉煤灰　　粉煤灰加入水泥混凝土中，将