5 水泥细度对混凝土开裂的的影响 在目前我国大多数水泥粉磨条件下，水泥磨得越细，其中的细颗粒越多。增加水泥的比表面积能提高水泥的水化速率，提高早期强度，但是粒径在1μm以下的颗粒水化很快，几乎对后期强度没有任何贡献。倒是对早期的水化热、混凝土的自收缩和干燥收缩有贡献——水化快的水泥颗粒水化热释放得早；因水化快消耗混凝土内部的水分较快，引起混凝土的自干燥收缩（图4）〖2〗；细颗粒容易水化充分，产生更多的易于干燥收缩的凝胶和其他水化物。粗颗粒的减少，减少了稳定体积的未水化颗粒，因而影响到混凝土的长期性能。图5为Currows引用的一个实例：在美国1937年按特快硬水泥生产的水泥Ⅰ与现今水泥的平均水平的组成和细度相当，当时采用这种快硬水泥的混凝土10年后强度倒缩了(图5中的水泥Ⅰ）；而1923年使用粗水泥的混凝土，直到50年强度还在增长(图5中水泥7M)〖2〗。
水泥细度还会影响混凝土的抗冻性(见图6)〖2〗。细水泥的易裂性可能与其低抗拉强度有关（图7）〖2〗。
6 水泥中含碱量和混凝土开裂的关系
GB175（－1999）出于对预防碱－骨料反应的考虑对水泥中含碱量进行了限制。Burrows在美国克罗里达的青山坝对104种混凝土的面板进行了53年的调查研究，发现开裂严重的劣化了的混凝土中，有的水泥含碱量高，但所用骨料并没有碱活性；还有的使用高碱水泥同时所用骨料也有活性，但是检测的结果却没有碱－骨料反应的产物，而混凝土却开裂而裂化了；这表明碱能促进水泥的收缩开裂〖2〗。图7为Blaine用环形收缩测定仪测定水泥中含碱量对水泥开裂情况的的影响以及1996年相应水泥混凝土状况，图中的好和差表示抗裂性的好坏。在图中，注意当Na2O当量在0.6以下时混凝土状况的改善，还要注意水泥的细度和C3A、C3S影响。在图8中可见，用粗磨、低碱水泥时，引气混凝土可经受住550次冻融循环，但用磨的、高碱水泥则经受不到100次循环〖2〗。
美国国家标准局对199种水泥进行了18年以上的调研，大量的发现是碱和细度、C3A和C4AF的因素一起极大地影响水泥的抗裂性。即使水泥有相同水化率（强度)和相同的自由收缩，显然低碱水泥有内在的抵抗开裂的能力。当含碱量从低于0.6％Na2O当量时，水泥的抗裂性明显增加，当进一步降低到趋向于0时，这种能力会进一步改善，尽管这一点是做不到的〖2〗。
由于碱－骨料反应必须在混凝土中有足够的含碱量、足够数量的活性骨料和足够的水分供应，三个条件同时存在的情况下才会发生，并不要求任何情况下都限制水泥的含碱量，但是，促进混凝土收缩裂缝的生成和发展以至造成混凝土结构物的劣化,却是高含碱量对混凝土更大的威胁。不管是否使用活性骨料，必须将水泥中的含碱量减到最少。
7 对水泥抗裂性评价和选择方法的推荐 用环形约束试验评价水泥或混凝土抗裂性的方法已有60多年的历史。世界许多国家的学者对钢环的材料、尺寸、信息收集和处理方法、评价指标，以至基于弹性力学的力学模型等都有研究，并分别用此方法研究过影响水泥和混凝土开裂敏感性的因素。Burrows建议使用Blaine的方法评价水泥：开裂时间<1h的是很差的水泥， >15h的为优〖2〗。清华大学建材研究所覃维祖教授指导研究生对此方法进行了研究，结果表明用他们设计的材料和尺寸的环试验评价混凝土所用胶凝材料的抗裂性是有效的。使用热膨胀系数小的材料时，不仅可检测水泥的干缩开裂性能，还可检测由于温度收缩引起的开裂性能。
8 讨论和建议 (1)众所周知，凡是能提高混凝土早期强度的因素，都会影响混凝土后期强度的增长，目前在配制混凝土时都有较大的强度富余，以期补偿这种后期强度的损失。这无疑造成很大的浪费。现在看来，问题远比此更严重，早期的高强度所带来的后患是混凝土结构物提早劣化。因此，除非工程有特别特殊需要，应尽量避免使用早强水泥。
(2)混凝土早期高强度的需求促使了水泥向高C3S和高C3A、高比表面积发展，再加上混凝土的低水灰比、高水泥用量、超细矿物掺和料的使用，以及水泥出厂温度普遍过高，造成在约束状态下的混凝土因温度收缩、自收缩、干燥收缩和较高的早期弹性模量而产生较大的内部应力，早期的低徐变无法缓解这种应力，而产生早期裂缝；内部不可见的微裂缝在混凝土长期使用过程的干燥环境中继续发展，是混凝土提早劣化的主要原因。
(3)高含碱量的水泥会生成抗裂性能差的凝胶，加重混凝土后期的干燥收缩，所以不论骨料是否有活性，都应当限制对水泥和混凝土中的含碱量。
(4)要像管理食品添加剂那样管理生产水泥中的“增强剂”一类的措施，出厂时要注明主要成分，并有1年以上长期观测的数据证明其对混凝土长期性能的影响。
(5)建议对水泥和混凝土品质增加抗裂性的要求。
上一页 [1] [2]
责任编辑：xiaohan
您现在的位置： 