混凝土早期變形對(duì)其耐久性的影響

趙曉光　路秋蘭　邵英

[摘要]本文通過混凝土早期變形概述，早期變形對(duì)混泥土耐久性的影響以及提高混凝土耐久性措施三個(gè)方面進(jìn)行混凝土早期變形對(duì)其耐久性的影響分析。

[關(guān)鍵詞]混凝土;早期變形;耐久性影響 文章編號(hào)：2095—4085（2019）08—0002—02

在我國，隨著經(jīng)濟(jì)增長的逐漸加快，各類工程建設(shè)正在如火如荼的展開。在各種工程建設(shè)中，混凝土的應(yīng)用范圍非常廣泛，具有很多優(yōu)勢，例如組成材料易于就地取材，生產(chǎn)過程簡單，易于機(jī)械操作等優(yōu)點(diǎn)。但是，混凝土在得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)也遇到了一些難題，其中混凝土早期開裂變形就是一個(gè)非常顯著的問題，嚴(yán)重影響著混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性?；诖耍P者進(jìn)行了混凝土早期變形對(duì)其耐久性影響的研究。

1混凝土早期變形概述

在混凝土澆筑的初期，由于水泥水化放出大量熱量以及外部環(huán)境的影響等因素會(huì)使混凝土發(fā)生明顯的體積變化，這些體積變化主要以收縮變形為主，但是某些特殊混凝土在早期時(shí)也會(huì)出現(xiàn)膨脹變形。

沉降收縮是指混凝土拌合物在硬化過程中固體顆粒下沉，表面產(chǎn)生泌水而使混凝土的體積減小?；瘜W(xué)收縮是指混凝土中的膠凝材料與水發(fā)生反應(yīng)后，生成物質(zhì)的總體積小于反應(yīng)前各物質(zhì)的總體積而產(chǎn)生的收縮。干燥收縮是指混凝土拌合物由于水分蒸發(fā)散失引起其體積的收縮變形。混凝土自收縮與干燥收縮一樣，都是由于水分減少引起水分遷移，最終導(dǎo)致毛細(xì)孔內(nèi)壓力增加，從而使混凝土產(chǎn)生收縮。但不同的是，混凝土自收縮是由于水泥水化消耗掉了大量的水分。碳化收縮是水泥水化生成的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)而引起的收縮變形。溫度變形是指由于溫度的變化而引起的體積變形。水泥與水發(fā)生反應(yīng)釋放了大量熱量，因此在混凝土水化初期，混凝土溫度短暫升高，體積產(chǎn)生膨脹。但是隨著水泥水化的不斷進(jìn)行，產(chǎn)生的熱量會(huì)逐漸減少，溫度也隨之下降，混凝土產(chǎn)生收縮變形。

此外，若混凝土在澆筑后處于受約束狀態(tài)，則在混凝土內(nèi)部存在彈性變形和塑性變形。

2混凝土早期變形對(duì)耐久性的影響

混凝土早期的變形是非常復(fù)雜的，是在多種因素的作用下發(fā)生的變形。在混凝土復(fù)雜的變形中，收縮變形占據(jù)了很大一部分。若混凝土的變形是自由伸縮而不被限制，則不會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生危害。但是在實(shí)際工程中，混凝土工程通常受到很多約束，限制其變形的發(fā)展，所以當(dāng)混凝土早期變形受到外部環(huán)境約束時(shí)，就有可能發(fā)生開裂?；炷灵_裂后，各種侵蝕物質(zhì)會(huì)進(jìn)入到混凝土內(nèi)部，使其性能劣化加速，最終影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

混凝土的耐久性在很大程度上受到其孔隙率和內(nèi)部裂縫的影響?；炷猎缙诘母鞣N變形會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生各種微小裂縫。在沉降收縮過程中，固體顆粒下沉，漿體上浮，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部密實(shí)度較差，影響其耐久性?；炷恋奶蓟湛s生成大量的氫氧化鈣，降低的混凝土的堿度，致使二氧化碳更加侵入到混凝土內(nèi)部，降低其耐久性。對(duì)于大體積混凝土而言，由于內(nèi)外溫度下降不均勻，外部溫度較低，混凝土收縮，而內(nèi)部混凝土溫度較高，混凝土膨脹，內(nèi)部變形不一致不均勻，使得混凝土內(nèi)部存在裂縫，降低了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

3改善混凝土耐久性的常見措施

為了提高混凝土的耐久性，從而使混凝土結(jié)構(gòu)更加安全持久的應(yīng)用，可以采取以下幾種措施。（1）良好的養(yǎng)護(hù)條件。良好的養(yǎng)護(hù)條件能夠有效抑制混凝土裂縫的出現(xiàn)。在混凝土中加入內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料，使水泥水化更加充分，抗裂性能越強(qiáng)。（2）在混凝土中摻入適量的摻合料和外加劑。混凝土收縮很大一部分原因是由于水泥水化引起的，因此摻入其他膠凝材料，減少水泥用量，從而達(dá)到提高抗裂性能的效果。試驗(yàn)證明，粉煤灰和礦渣均有提高混凝土抗裂性的效果。摻入膨脹劑可以抵消混凝土的收縮變形，從而提高混凝土的耐久性。（3）摻入纖維材料。纖維的加人能夠顯著改善混凝土的抗裂性能。例如鋼纖維，玄武巖纖維和聚丙烯纖維均有很好地效果。纖維可以提高混凝土早期的彈性模量，有效抑制混凝土早期的塑形收縮變形，改變約束混凝土內(nèi)部的傳力方式，減少變形，延遲混凝土裂縫的出現(xiàn)，最終達(dá)到提高耐久性的效果。（4）在施工過程中，加強(qiáng)混凝土的攪拌控制，使混凝土攪拌更加均勻，同樣可以提高混凝土的耐久性。

隨著建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對(duì)混凝土的耐久性有了更高的要求。因此，需要采取有效措施減小混凝土早期收縮變形，從而更好地保證建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。