掺矿粉粉煤灰混凝土塑性收缩的量化研究

高性能混凝土

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掺矿粉粉煤灰混凝土塑性收缩的量化研究

夏威

（上海荣创混凝土制品有限公司，上海２０１８０１）

以掺矿粉粉煤灰泵送混凝土塑性阶段的体积减缩量作为评价泵送混凝土塑性收缩的量化依据，证实了掺用摘要：

矿渣微粉与混凝土塑性收缩裂缝有一定的内在关系，尤其是夏季采用２５％以上的大掺量用于现浇楼板等薄壁结构混凝土工程，极易引发混凝土塑性裂缝。通过复掺粉煤灰能显著提高泵送矿渣微粉混凝土的抗塑性收缩能力。

泵送混凝土；塑性收缩裂缝；矿渣微粉；粉煤灰；塑性收缩率；泌水率关键词：

中图分类号：ＴＵ５２８．５７２文献标识码：Ａ文章编号：１００１－７０２Ｘ（２００６）１０－０００１－０５

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｖｏｌｕｍｅｄｅｃｒｅｍｅｎｔｏｆｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｌａｇ（ＢＦＳ）ａｎｄｆｌｙａｓｈｐｕｍｐｃｏｎｃｒｅｔｅｉｎｐｌａｓｔｉｃｓｔａｇｅａｓ

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０前言

无法研判各种影响因素对混凝土塑性收缩的作用程度。鉴于

混凝土塑性收缩目前尚无可供借鉴的试验标准，本文针对泵送混凝土塑性收缩的变形特征，提出了具有一定可操作性、试验误差相对较小的方法。并据此量化研究泵送混凝土塑性收缩的主要影响因素，明晰商品预拌混凝土发展中存在的种种困惑和羁绊。

随着城市化进程的加快，商品预拌混凝土已得到相当规模的推广应用。然而，商品预拌混凝土发展至今，最不容忽视而令人困惑的严重问题，莫过于愈演愈烈广而伐之的泵送混凝土裂缝问题，已引起学术界的高度关注。目前，普通Ｃ３０泵送混凝土的坍落度已达１８０ｍｍ左右，而过去工地自拌的坍落度小于１００ｍｍ的塑性混凝土却鲜见裂缝，于是，混凝土大坍落度流动化成了众矢之的；泵送混凝土普遍掺加粉煤灰，也顺理成章地成了致裂因素之一，限制粉煤灰掺量的呼声渐起。可见，由泵送混凝土引发的裂缝问题，已不仅仅是纯粹的学术问题，在一定层面上更是落实混凝土产业发展如何与环境资源相协调的科学发展观的问题。

近年来，对混凝土塑性收缩致裂的研究已多见报道，但这些文献偏重于从混凝土塑性收缩的形成机理、影响因素和防治措施上加以分析论述［１－３］，并没给出具体的量化评价，从而

收稿日期：２００５－１１－１５

作者简介：夏威，男，１９６７年生，浙江奉化人，工程师。研究方向为普通混凝土高性能化及工业废弃物的资源化利用。

１泵送混凝土塑性收缩致裂的机理浅析

泵送混凝土在浇注早期发生的裂缝大多属塑性收缩致

裂，此类裂缝多见于侧模拆除后施工荷载作用前的混凝土表

层开裂。从机理上分析，塑性收缩致裂与混凝土表层水蒸发所形成的沿高度方向的水胶比梯度不无关系。如浇注后风速较大、保湿养护不充分，此类裂缝会迅速发展延伸。但混凝土塑性收缩和干燥收缩在物化性能上有本质的差异。混凝土的非匀质性决定了混凝土浇注后固相颗粒相对沉降，水分迁移蒸发令毛细管产生负压使混凝土体积收缩。混凝土沉降收缩的同时伴随着泌水发生，两者使混凝土在塑性阶段体积减量，这种体积减量为物理减缩；而混凝土硬化后产生的水化产物体积小于消耗的水泥与水的体积总和，则混凝土硬化后的干燥收缩实为化学减缩。由于混凝土在塑性阶段尚不具备一定的初始结构，无法抵御自身的收缩，当混凝土沉降收缩受到钢筋的约束作用，便导致钢筋上部的混凝土表层开裂。

ＮＥＷＢＵＩＬＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ

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夏威：掺矿粉粉煤灰混凝土塑性收缩的量化研究

在柱梁板联结处，因断面型式决定了钢筋构造和配筋率不同，此处的混凝土便受到程度不等的约束，沉降量不同，极易产生塑性收缩裂缝。当水泥水化产物足以填充并切断毛细管道，阻止了固相颗粒的沉降，即宣告混凝土泌水结束，塑性收缩相对停止。

塑性收缩裂缝好发于混凝土浇注后１～３ｈ，分布在沿梁上部、楼板与柱交接处及楼板表层水平钢筋位置。由于此时混凝土尚未硬化，通过二次抹面，尤其是做好终饰面处理，此类裂缝完全能弥补。作者曾亲历过夏季混凝土地下室顶板浇注后未经终饰面处理的早期塑性收缩裂缝置于阳光下曝晒，直至裂缝扩大贯穿成“一线天”的严重质量事故。从现场顶板混凝土表面可见大量经初次抹面形成的弧形划痕，可以推断混凝土抹面时，初凝未开始，泌水尚未结束。经向现场作业人员求证，推断属实，抹面仅此一次。在此后的楼层施工中，施工方采纳了我方意见，增加抹面次数并覆盖养护，未见塑性裂缝发生。此外，采用未经充分湿润的木模，或模板支撑刚度不够，均能加剧混凝土塑性收缩裂缝的发生。混凝土裂缝的形成往往不是单因素作用的结果，如果是硬化前产生的塑性收缩裂缝而不发展，不会对结构产生不利影响。但在工程实例中，往往是硬化前产生的塑性裂缝，又继发干缩裂缝和温差裂缝，从而大大降低混凝土结构的耐久性。因此，判断混凝土裂缝的形成机理，必须综合考量各种因素的叠加作用。

泌水试验的整个过程能较直观地反映泵送混凝土塑性收缩的

变化特征。鉴于外加剂品种、掺量、泵送压力和振捣因素均对混凝土泌水有一定影响，因此，在本研究中剔除这些因素，以水泥、掺合料对泵送混凝土塑性收缩的影响为关注焦点。试验

５）ｍｍ的流动性混凝土，分３层方法如下：将坍落度达（１９０±装入１０００ｍｌ玻璃量筒内，装入时量筒应稍加倾斜；每层装入后，手持量筒置于５ｍｍ厚的橡胶垫上轻轻颠击，直至混凝

土液面有气泡溢出，外视量筒侧面无蜂窝孔隙，盖上玻璃片，读出混凝土初始体积Ｖ０；每隔３０ｍｉｎ用吸管吸出泌水１次，同时读出此时混凝土体积量Ｖｔ，直至连续３次无泌水吸出为止。不同时段的混凝土体积收缩率为：（Ｖ０－Ｖｔ）／Ｖ０×１００％，泵送混凝土塑性收缩率即以该体积收缩率表征。泌水率计算方法同该标准。

３原材料及试验方案

水泥：采用ＰＩＩ５２．５水泥（比表面积３５６ｍ２／ｋｇ）和ＰＯ４２．５

水泥，８０μｍ筛筛余量１．６％，其它性能见表１。外掺料：分别为普通低钙灰，４５ …… 此处隐藏：2393字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……