混凝土組成材料對(duì)混凝土裂縫的影響

混凝土是一種由水泥、粗細(xì)骨料、水、外加劑、礦物摻合料共同組成的一種水硬性膠凝材料。混凝土內(nèi)各項(xiàng)組成材料的性質(zhì)變化，都會(huì)引起混凝土性能的變化。要想研究混凝土各組成材料對(duì)混凝土裂縫的影響，就首先需要研究清楚，混凝土各組成材料的性質(zhì)，從而剖析出材料對(duì)混凝裂縫產(chǎn)生的作用原理，利用微觀角度，說(shuō)明混凝土裂縫產(chǎn)生的原因。1、水泥對(duì)混凝土裂縫的影響水泥熟料的主要組成礦物為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣，其中鋁酸三鈣的水化放熱量最大、干縮性最強(qiáng)。所以控制鋁酸三鈣的含量，可有效預(yù)防大體積混凝土的溫度裂縫及干縮裂縫。在混凝土的水化過(guò)程中，為了控制水泥的凝結(jié)硬化速度，可摻入適量石膏，但當(dāng)石膏摻入量不足時(shí)，水泥會(huì)產(chǎn)生瞬凝現(xiàn)象，影響混凝土使用性質(zhì)。若石膏摻量過(guò)大，會(huì)促使水泥凝結(jié)加快，同時(shí)石膏中的過(guò)量三氧化硫會(huì)與鋁酸三鈣形成較多的鈣礬石，造成水泥石體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土的開(kāi)裂。水泥熟料中若含有過(guò)量的游離的氧化鈣及游離的氧化鎂，也會(huì)造成水泥石的開(kāi)裂，由于水泥熟料中游離的氧化鈣及游離的氧化鎂都是經(jīng)過(guò)過(guò)燒的，所以熟化很慢，水泥已經(jīng)硬化后才進(jìn)行熟化，產(chǎn)生體積膨脹，引起不均勻的體積變化，導(dǎo)致水泥石開(kāi)裂，從而造成水泥的體積安定性不良，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，所以體積安定性不良的水泥是禁止使用的。2、骨料對(duì)混凝土裂縫的影響首先介紹兩種混凝土變形，第一種是混凝土的干濕變形，干濕變形是由于混凝土的濕漲干縮引起的體積變化，其中干縮現(xiàn)象對(duì)于混凝土的危害較大，其可以使混凝土表面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，使得混凝土的耐久性下降。第二種是混凝土徐變，徐變是混凝土在持續(xù)荷載作用下，隨時(shí)間增強(qiáng)的變形現(xiàn)象。骨料在混凝土中主要起到骨架的作用，采用級(jí)配良好的骨料可以有效提升混凝土的強(qiáng)度及耐久性，同時(shí)控制好混凝土中骨料的性質(zhì)就可以有效地控制混凝土的裂縫問(wèn)題。對(duì)于上面所闡述的混凝土的兩種變形，首先對(duì)干縮變形來(lái)說(shuō)，混凝土中的骨料對(duì)于干縮變形有一定的抵抗作用，骨料的彈性模量越高，混凝土的干縮就越小?；炷恋男熳?，是由于水泥石中凝膠體在持續(xù)荷載作用下的粘性流動(dòng)，并向毛細(xì)孔中移動(dòng)的結(jié)果，從而產(chǎn)生了混凝土局部裂縫的現(xiàn)象，混凝土中的骨料能阻礙水泥石的變形，起到減小混凝土徐變的作用，從而可以控制一部分混凝土裂縫的產(chǎn)生。堿骨料反應(yīng)，所謂堿骨料反應(yīng)是水泥中的堿與骨料中的活性二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生復(fù)雜的堿硅酸凝膠，堿硅酸凝膠具有吸水膨脹的性質(zhì)，當(dāng)膨脹時(shí)，會(huì)使包裹在骨料周?chē)乃嗍浟?，這種造成混凝土破壞的化學(xué)反應(yīng)稱為堿骨料反應(yīng)。堿骨料反應(yīng)對(duì)于混凝土耐久性的影響極其嚴(yán)重，是混凝土裂縫的一種重要成因，必須進(jìn)行嚴(yán)格控制。發(fā)生堿骨料反應(yīng)需要滿足3個(gè)條件，控制好這3個(gè)條件，是有效控制混凝土堿骨料反應(yīng)發(fā)生的有效手段：第一是水泥中的堿含量大于0.6%；第二是骨料中含有具有活性的二氧化硅；第三是必須有水分存在。所以為防止堿骨料反應(yīng)的發(fā)生，最簡(jiǎn)便的方法就是控制水泥中的含堿量，使其含量低于0.6%，從而可有效控制堿骨料反應(yīng)的發(fā)生，避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。3、攪拌用水對(duì)于混凝土裂縫的影響水是混凝土重要的組成材料，當(dāng)混凝土經(jīng)過(guò)水化反應(yīng)，凝結(jié)硬化后，混凝土內(nèi)部多余的水分便會(huì)形成氣泡，蒸發(fā)后形成氣孔，從而增大了混凝土內(nèi)的孔隙率，降低了混凝土抵抗外力作用的能力，當(dāng)較大外部荷載作用于混凝土構(gòu)件上，混凝土就會(huì)極易產(chǎn)生裂縫。控制混凝土攪拌用水量，就需要應(yīng)用水膠比的概念，當(dāng)混凝土和易性滿足要求時(shí)，水膠比的大小，便影響了混凝土的強(qiáng)度和混凝土的耐久性?；炷了z比越大，混凝土的泌水性就會(huì)越大，水泥石的收縮也越大，從而會(huì)造成混凝土微細(xì)裂縫的產(chǎn)生。4、混凝土外加劑對(duì)混凝土裂縫的影響混凝土中具有種類(lèi)眾多的外加劑，其中對(duì)于混凝土和易性及耐久性有重要影響的外加劑有減水劑及引氣劑。當(dāng)混凝土中摻入減水劑時(shí)，可顯著改善混凝土內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)，提高了混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度，從而提高了混凝土的耐久性，降低了混凝土裂縫發(fā)生的機(jī)率。當(dāng)混凝土內(nèi)部摻入引氣劑時(shí)，可以顯著提高混凝土