減水劑對混凝土收縮和裂縫的負影響

1、Ξ減水劑對混凝土收縮和裂縫的負影響錢曉倩詹樹林方明暉孟濤錢匡亮(浙江大學建筑工程學院浙江杭州310027)摘要:由于減水劑顯著增大混凝土的早期收縮根據我國現行外加劑收縮率比試驗方法測得的結果弱化了減水劑對收縮的影響程度。當混凝土配合比不變時摻入減水劑增大流動性同時也顯著增大早期收縮和總收縮特別是24h內增幅更大。當用水量減少保持坍落度相同時摻減水劑將進一步增大早期收縮和總收縮。當水泥用量增加時摻減水劑混凝土收縮顯著增大而對不摻減水劑的混

2、凝土影響很小。試驗用的3種不同減水劑均增大收縮但品種之間的差異較小。減縮劑能有效降低混凝土的早期收縮和總收縮。減縮劑對摻礦粉和粉煤灰混凝土同樣具有顯著的減縮效果?；炷翉姸鹊燃壧岣邠綔p水劑混凝土的早期收縮顯著增大減縮效果相應增加。減水劑的摻入使混凝土的開裂時間提前裂縫數量顯著增加。而減縮劑能使開裂時間大大延遲裂縫數量顯著減少。因此對摻減水劑混凝土應特別加強早期施工養(yǎng)護并盡可能采用纖維、減縮劑和補償收縮劑等材料措施才有可能推遲裂縫產生并減

3、少裂縫。關鍵詞:減水劑早期收縮干燥收縮裂縫減縮劑混凝土中圖分類號:TU528文獻標識碼:A文章編號:16727029(2004)02001907NegativeinfluenceofsuperplasticisersonshrinkageandcrackingofconcreteQIANXiao2qianZHANShu2linFANGMin2huiMENGTaoQIANKuang2liang(CollegeofCivilEngineer

4、ingArchitectureZhejiangUniversityHangzhou310027China)Abstract:TheeffectdegreeonshrinkageisweakenedoftheshrinkageratiotesteddependingonGBJ82becauseofthesuperplasticiserincreasingearlyshrinkagesignificantly1Superplasticise

5、rincreasedearlyshrinkagetotalshrinkageofconcreteatthesamemixingproptionespeciallyfthefirst24h1Whenreducedwaterkeptslumpfixednessbyaddingsuperplasticisertheearlytotalshrinkagewouldfurtherincreasetheshrinkageenhancedremark

6、2ablywiththeincreasingofcementdosagebutnotfconcretewithoutsuperplasticiser1Thethreesuperplasticisersin2creasedshrinkageallbutthedifferenceindifferentadditivesislesser1Theshrinkagereducingagent(SRA)canre2ducetheearlytotal

7、shrinkagesignificantlyalsofconcretemixingblastfurnaceslagpowderpulverizedflyash1Theearlyshrinkageshrinkagereducingefficiencyincreasedwiththeconcretegradeelevation1Thesuper2plasticisermadethecrackingtimeadvancingthecrackn

8、umberincreasingtheSRAcandefercrackingre2ducecrackamount1Hencetheearlycuringshouldbeintensifiedfaddingsuperplasticiserconcreteespecially1Itwouldbenecessaryeffectivefreducingpostponingcrackbyusingfiberreinfcementexpingcomp

9、ensa2tionshrinkagereducingagent1Keywords:superplasticiserearlyshrinkagedryingshrinkagecrackshrinkagereducingagentconcrete化學外加劑的研究和推廣應用促進了混凝土技術的進步。但是化學外加劑增大收縮的問題日益突出特別是與混凝土的早期收縮裂縫是否存在必然聯系已引起關注15。隨著泵送施工和高強高性能混凝土的應用化學外加劑成為混

10、凝土的必然組分從而導致混凝土裂縫越來越多裂縫出現Ξ收稿日期:20040510基金項目:國家中小企業(yè)創(chuàng)新基金(02C26213300599)浙江省科技廳重點科技項目資助(2003C21018)作者簡介:錢曉倩(1962)男浙江嵊州人浙江大學教授從事新型建筑材料研究第2期錢曉倩等:減水劑對混凝土收縮和裂縫的負影響215)%溫度為203℃的恒溫恒濕環(huán)境中24h后拆模并開啟窗式換氣扇保持室內一定的空氣流通。每隔一定時間觀察裂縫數量記錄裂縫長度和

11、寬度。摻減水劑在增大坍落度條件下比較摻減水劑后收縮的變化情況。收縮試驗混凝土配合比見表1。早期收縮試驗結果見圖3。試驗結果表明在配合比相同的條件下雖然不同減水劑品種之間的混凝土收縮略有差異但均顯著增大混凝土的早期收縮。前24h收縮增幅較快24h后收縮速率減緩。而不摻減水劑的基準混凝土大約在前5h內收縮較快而后減慢。與不摻減水劑的基準混凝土相比摻脂肪族系、萘系、胺基磺酸鹽系減水劑的24h時收縮率比分別為357410和368。從絕對值來看基

12、準混凝土的早期收縮值小于70106mm而摻減水劑混凝土的早期收縮均大于200106mm。因此出現早期收縮裂縫的可能性大大增加。圖2受限混凝土收縮試件尺寸Fig12Shrinkagesampledimensionofrestrainedconcrete2試驗結果與分析討論211減水劑品種對混凝土收縮的影響這一試驗的設計是保持混凝土配合比不變外圖3減水劑品種對混凝土早期收縮的影響Fig13Earlyshrinkageofconcretewi

13、thdeferentkindsofsuperplasticiserbreed表1減水劑品種對混凝土早期收縮影響的試驗配合比Table1Mixingproptionofconcretewithdifferentsuperplasticiser(kg)外加劑種類水泥水砂石子減水劑初凝時間坍落度mmNo基準混凝土酯肪酸鹽系奈磺酸鹽系胺基磺酸鹽系18418184181841818418J1DJXJSJ4204204204206886886886

14、88103210321032103207156715671564:3810:4011:1010:3040210230215經24h早期收縮測試后測得的干燥收縮試驗結果表明28d齡期時摻脂肪族系、萘系、胺基磺酸鹽系減水劑的混凝土收縮率比分別為130、132和138。這一試驗結果與參照GBJ82標準方法(采用本研究的同一配合比)測得的試驗結果相似。摻3種不同減水劑的混凝土收縮率比分別為126130和135。雖然收縮規(guī)律和收縮率比相似但28d

15、收縮值不同。從24h后起測時摻3種減水劑混凝土的收縮值分別為420106446106426106mm而根據GBJ82測得的28d收縮值分別為362106390106375106mm相應增大約50106mm。圖4是采用本研究方法測得的24h早期收縮加上24h后測得的干燥收縮曲線。28d齡期時與基準混凝土相比摻脂肪族系、萘系、胺基磺酸鹽系減水劑的總收縮增量分別達2651510626910106和31510106mm收縮率比達182183和1

16、97遠遠大于按GB82方法測得的結果。說明現行國家標準試驗方法由于沒有測量到混凝土的早期收縮而遠遠低估了減水劑對混凝土收縮的影響。當然這里忽略了早期養(yǎng)護對收縮的影響但并不影響對這一規(guī)律的結論。為了進一步驗證基準水泥中減水劑對混凝土早期收縮的影響選用基準水泥進行了對比試驗。配合比與表1相同試驗結果見表2。收縮規(guī)律與新都水泥的相似減水劑的摻入同樣顯著增大混凝土早期收縮。3種減水劑24h的收縮率比分別達到300327和317。?1994201