混凝土组成材料对混凝土裂缝的影响.docx

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1、混凝土是一种由水泥、粗细骨料、水、外加剂、矿物掺合料 共同组成的一种水硬性胶凝材料。混凝土内各项组成材料的性质变化，都会引起混凝土性能的 变化。要想研究混凝土各组成材料对混凝土裂缝的影响，就首先 需要研究清楚，混凝土各组成材料的性质，从而剖析出材料对混 凝裂缝产生的作用原理，利用微观角度，说明混凝土裂缝产生的 原因。1、水泥对混凝土裂缝的影响水泥熟料的主要组成矿物为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、 铁铝酸四钙，其中铝酸三钙的水化放热量最大、干缩性最强。所 以控制铝酸三钙的含量，可有效预防大体积混凝土的温度裂整及 干缩裂缝。在混凝土的水化过程中，为了控制水泥的凝结硬化速度，可 掺入适量石膏，但当石

2、膏掺入量不足时，水泥会产生瞬凝现象， 影响混凝土使用性质。若石膏掺量过大，会促使水泥凝结加快，同时石膏中的过量 三氧化硫会与铝酸三钙形成较多的钙矶石，造成水泥石体积膨胀， 从而导致混凝土的开裂。水泥熟料中若含有过量的游离的氧化钙及游离的氧化镁，也 会造成水泥石的开裂，由于水泥熟料中游离的氧化钙及游离的氧 化镁都是经过过烧的，所以熟化很慢，水泥已经硬化后才进行熟 化，产生体积膨胀，引起不均匀的体积变化，导致水泥石开裂， 从而造成水泥的体积安定性不良，导致混凝土产生裂缝，所以体 积安定性不良的水泥是禁止使用的。2、骨料对混凝土裂缝的影响首先介绍两种混凝土变形，第一种是混凝土的干湿变形，干 湿变形是

3、由于混凝土的湿涨干缩引起的体积变化，其中干缩现象 对于混凝土的危害较大，其可以使混凝土表面产生较大的拉应力， 导致混凝土开裂，使得混凝土的耐久性下降。第二种是混凝土徐变，徐变是混凝土在持续荷载作用下，随 时间增强的变形现象。骨料在混凝土中主要起到骨架的作用，采 用级配良好的骨料可以有效提升混凝土的强度及耐久性，同时控 制好混凝土中骨料的性质就可以有效地控制混凝土的裂缝问题。对于上面所阐述的混凝土的两种变形，首先对干缩变形来说， 混凝土中的骨料对于干缩变形有一定的抵抗作用，骨料的弹性模 量越高，混凝土的干缩就越小。混凝土的徐变，是由于水泥石中凝胶体在持续荷载作用下的 粘性流动，并向毛细孔中移动的

4、结果，从而产生了混凝土局部裂 缝的现象，混凝土中的骨料能阻碍水泥石的变形，起到减小混凝 土徐变的作用，从而可以控制一部分混凝土裂缝的产生。碱骨料反应，所谓碱骨料反应是水泥中的碱与骨料中的活性 二氧化硅发生化学反应，产生复杂的碱硅酸凝胶，碱硅酸凝胶具 有吸水膨胀的性质，当膨胀时，会使包裹在骨料周围的水泥石胀 裂，这种造成混凝土破坏的化学反应称为碱骨料反应。碱骨料反应对于混凝土耐久性的影响极其严重，是混凝土裂 缝的一种重要成因，必须进行严格控制。发生碱骨料反应需要满足3个条件，控制好这3个条件，是 有效控制混凝土碱骨料反应发生的有效手段：第一是水泥中的碱 含量大于0.6% ;第二是骨料中含有具有活

5、性的二氧化硅；第三 是必须有水分存在。所以为防止碱骨料反应的发生，最简便的方 法就是控制水泥中的含碱量，使其含量低于06% ,从而可有效 控制碱骨料反应的发生，避免混凝土裂缝的产生。3、搅拌用水对于混凝土裂缝的影响水是混凝土重要的组成材料，当混凝土经过水化反应，凝结 硬化后，混凝土内部多余的水分便会形成气泡，蒸发后形成气孔， 从而增大了混凝土内的孔隙率，降低了混凝土抵抗外力作用的能 力，当较大外部荷载作用于混凝土构件上，混凝土就会极易产生 裂缝。控制混凝土搅拌用水量，就需要应用水胶比的概念，当混 凝土和易性满足要求时，水胶比的大小，便影响了混凝土的强度 和混凝土的耐久性。混凝土水胶比越大，混凝土的泌水性就会越 大，水泥石的收缩也越大，从而会造成混凝土微细裂缝的产生。4、混凝土外加剂对混凝土裂缝的影响混凝土中具有种类众多的外加剂，其中对于混凝土和易性及 耐久性有重要影响的外加剂有减水剂及引气剂。当混凝土中掺入减水剂时，可显著改善混凝土内部的孔隙结 构，提高了混凝土结构的密实度，从而提高了混凝土的耐久性， 降低了混凝土裂缝发生的机率。当混凝土内部掺入引气剂时，可 以显著提高混凝土的保水性和粘聚性，同时混凝土在掺入引气剂 后，混凝土内会产生微小的气泡，嵌入混凝土内分散的空隙中， 降低碱骨料反应产生的膨胀压力，从而预防碱骨料反应对混凝土 结构造成的裂缝破坏。