水泥對高強(qiáng)混凝土早期裂縫的影響

陸斌斌

(安吉龍港混凝土制品有限公司， 浙江 湖州 313006)

無論混凝土早期開裂是由什么導(dǎo)致的，現(xiàn)在最關(guān)鍵的是，要通過協(xié)商，使得混凝土和水泥的供應(yīng)商達(dá)成溝通，對早期裂縫的產(chǎn)生有所認(rèn)識，在生產(chǎn)的時(shí)候，要注意到現(xiàn)在所提出的所有問題，就比如說比表面積的問題，就可以通過商量的方式來解決的，而后期的保護(hù)是需要提前做好策劃以及預(yù)防措施。之后可以通過工程上面的協(xié)商來解決。

1 普遍意義上，水化熱高導(dǎo)致開裂

經(jīng)過研究，可以知道，混凝土之所以會早期主要只來是與天氣的原因，而混凝土澆灌的大多是的時(shí)間是在夏天，那時(shí)候由于混凝加水泥的高速凝結(jié)，所以在那個(gè)時(shí)候會導(dǎo)致縮水，而縮水的產(chǎn)生是由于高熱量，所以到后來會產(chǎn)生水化熱的現(xiàn)象，這是極其嚴(yán)重的，尤其是處在高強(qiáng)度的混凝土之中，那時(shí)候高熱量不僅僅會保留下來，而且會持續(xù)增高一段時(shí)間，這時(shí)候我們會發(fā)現(xiàn)，水泥加混凝土的強(qiáng)度會極大的增大，這時(shí)候雖然一段時(shí)間下，混凝土看起來沒問題，反爾會感覺這是良性工程，但是一短時(shí)間之后教會發(fā)現(xiàn)，混凝土將會開裂。

從實(shí)驗(yàn)上來說，混凝土在一種情況之下是會導(dǎo)致其所擁有的彈性模量是會變成零的，那就是它的塑性狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候，通過研究，任何狀態(tài)的收縮或者是變化都是無用的，因?yàn)槠涫遣粫a(chǎn)生拉應(yīng)力。而要產(chǎn)生這種力，只有在凝結(jié)固化的條件之下才能夠出現(xiàn)，在那個(gè)時(shí)候，混凝土是擁有著一定的彈性模量的，不過這個(gè)時(shí)候，它所擁有的的彈性模量是會隨之強(qiáng)度的增大而增大的，這個(gè)也會導(dǎo)致混凝土的早期開裂，因?yàn)橛捕仍酱螅渌斐傻膫σ矊⒃酱?，所以才會有早期開裂的現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象不能算是一種認(rèn)為，而是一種在混凝土澆灌的過程之中難以避免的一種特殊的問題，或者說，這是一種在某些情況下無法肯定的問題。

但又是因?yàn)樵谏衔乃岬降母拍钕?，混凝土的?qiáng)度才會得到增加，這樣的發(fā)展在某種程度上來說，是有利于減少開裂的，因?yàn)殚_裂的與否都是取決于強(qiáng)度的大小，強(qiáng)度有好有壞，但是總體來說，是有利于發(fā)展的。美國的建筑法規(guī)也提到了這些東西，只不過他們是以明確的法規(guī)體現(xiàn)了出來的，而在中國則是有建筑工人總結(jié)出來的，雖然不具備專業(yè)性，但是卻意外地更加可靠，更加容易讓人信服。

在早期，其實(shí)就有文獻(xiàn)提到了這些東西，水泥通過雨水?dāng)嚢柚螅鋵?shí)會有一些情況發(fā)生的，那就是會出現(xiàn)一種累積狀態(tài)地產(chǎn)生，是累積下的放熱。在業(yè)內(nèi)，這個(gè)被稱為第一個(gè)放熱峰，即是一個(gè)極致的標(biāo)記。這樣的現(xiàn)象會在后來產(chǎn)生幾分鐘，這將是一個(gè)快速又緩慢的過程，而過程之中主要的物質(zhì)則可能是鋁酸鹽和硫酸鹽，而他們的溶解熱是會放出大量的熱的。

通過外表的研究只能止于上面，而下一階段是沒有辦法直接觀測的，那是先前所形成的鈣礬石，而該物質(zhì)在這一階段是會放出的熱量，這也幾乎是這一個(gè)過程的全部。現(xiàn)在所用的水泥大部分都是對于大部分波特蘭水泥,這種熱量下，大約有4h的時(shí)間，會出現(xiàn)第二個(gè)放熱峰，這不同于前一個(gè)高峰，前一個(gè)是物質(zhì)的融合，后一種是單純的放熱，當(dāng)然除了鈣礬石的熱量以外，還有一些因?yàn)镃3S溶解熱，不過也有學(xué)者認(rèn)為，這些熱量之中還帶有了C- S- H的熱。

有的時(shí)候，作為典型的波特蘭水泥，它是會造開始時(shí)刻的3d內(nèi)。放出大量的熱，這些熱包括了 50%的水化熱以及上面所提到的熱量的一部分。這些熱量是存在于混凝土的內(nèi)部的，是難以釋放的，因?yàn)椴粏螁问侵挥谢炷恋?，混凝土因?yàn)槠潆s糅的特性，所以一般情況下，是極其容易散熱的，但是在加上水泥，變喪失了這一特點(diǎn)，水泥的特點(diǎn)便是難以散熱，所以這些熱量會凝結(jié)在混凝土之內(nèi)，導(dǎo)致混凝土難以完全的凝結(jié)這時(shí)候，因?yàn)樗嗟拇嬖冢詧?jiān)固性是一定的，但是在韌性上卻不足以作為道路來應(yīng)用，所以到最后就會產(chǎn)生一種奇特的現(xiàn)象，明明地面十分堅(jiān)固，卻到了最后，使得地面本身極其容易開裂。

所以綜上所述，混凝土的開裂不一定完全是水泥的錯(cuò)誤，在很多的過程之中，都會導(dǎo)致混凝土過早的開裂，而且在不同的情況下，也會有不同的情形，但是也不是說，完全沒有水泥的錯(cuò)誤，因?yàn)樗嘁彩菚?dǎo)致混凝土的早期開裂的，只是在遇到問題的時(shí)候，不能這么簡單地去討論，尤其是不能夠處于理論條件上去討論。

2 解決途徑

2.1 項(xiàng)目類別的控制

要想解決混凝土開裂的問題，首先只能夠從其本身出發(fā)，我們可以選擇一些硬度比較大的水泥，如果混凝土的硬度提升了上去，那么使用的壽命也就提升的上去，這是在遇到了沒有辦法解決的問題的時(shí)候才會采用的方法，因?yàn)橛捕鹊倪^高會產(chǎn)生上面的變化，也就是韌性不佳，但是同時(shí)我們也可以提高混凝土的密實(shí)性，當(dāng)混凝土的密實(shí)性提高了之后，雖然降低了散熱，但是也不會為了散熱而導(dǎo)致路面開裂了，這時(shí)候也可以加快水熱化的過程，在完全成為路面之前就完成這一過程，那么意義也是深遠(yuǎn)的，雖然不能在根本上解決問題，但是至少路面不會在早期開裂了。不過唯一需要考慮的即是工藝能力的問題，而且這種提升幅度也是極其有限的，這樣其所作用的范圍也變小了。

2.2 降低水灰比

根據(jù)研究表明，我們現(xiàn)在水灰比是大于所需要的水灰比的，而出現(xiàn)的原因則是為了滿足施工的容易，使得在施工的時(shí)候能夠方便工人，其實(shí)這也是沒有辦法的事情，因?yàn)橐话銇碚f，施工單位大多數(shù)的時(shí)候，都是在夏天工作，尤其是路面工程，由于水化熱的出現(xiàn)，會導(dǎo)致路面的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他的時(shí)候，所以在處理問題的時(shí)候，施工單位往往會為工人考慮，所以才會產(chǎn)生這種情況，不過在施工的時(shí)候，以及可以通過采取一些方法減少水灰比，比如說，加入添加劑，這樣不會導(dǎo)致施工難度的增加，也減輕的施工的負(fù)擔(dān)，所以這也是一種方法，當(dāng)然，這也只能解決一時(shí)之困，到最后，還是要解決混凝土的關(guān)鍵的問題的。

2.3 使用各種聚合物代替水泥

在當(dāng)今社會，因?yàn)榭萍嫉母咚侔l(fā)展，所以出現(xiàn)了各式各樣的聚合物，這些聚合物在不同的行業(yè)有著不同的作用，而在水泥這一行業(yè)也有這種聚合物，比如說粉煤灰，硅粉等等一系列的聚合物，都能夠在某種程度上，代替一部分水泥的權(quán)能，所以在施工的時(shí)候，往往可以按照比例加入，這個(gè)可以說是解決開裂問題的最好的辦法了。

同時(shí)也可以采用特殊的高強(qiáng)度的混凝土，不同于一般的高強(qiáng)混凝土，在的各種建筑中，例如港口與海岸工程，大樓的建筑都利用到了這種材料。由此可見，這種材料的安全性是毋庸置疑的，它有著高抗壓，截面小，材料密實(shí)等等特點(diǎn)，所以值得使用。

3 總結(jié)

其實(shí)，水泥雖然對混凝土有著十分大的影響，但是也不一定是水泥的過錯(cuò)，很多事情都會影響混凝土的結(jié)構(gòu)。在這種工程問題之上，幾乎沒有一個(gè)人有資格什么都不看就去說到底發(fā)生了什么問題，如果是普通人的化，因?yàn)椴唤?，所以會無解，作為學(xué)者，尤其是工程師，是需要把一切都建立在現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)之上的，所以對道路的研究，還需要與那條路的實(shí)際情況相結(jié)合的。

[1]建筑功能外加劑[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社 , 張雄主編, 2004

[2]高性能混凝土的配制與應(yīng)用[M]. 中國計(jì)劃出版社 , 張明征編著, 2003

[3]粉煤灰特性與粉煤灰混凝土[M]. 科學(xué)出版社 , 錢覺時(shí)著, 2002

[4]水泥與水泥混凝土[M]. 人民交通出版社 , 申愛琴主編, 2000

[5]高性能混凝土[M]. 中國鐵道出版社 , 吳中偉,廉慧珍著, 1999