6混凝土材料 6.1一般规定 6．1．1～6．1．2说明混凝土的组成材料和配合比除按标准要求进行选取和设计外，还要考虑混凝土的抗裂性能。 6.2混凝土原材料的选择 本节根据混凝土原材料对混凝土抗裂性能的影响情况指出了选择混凝土原材料时须注意的问题。不仅包含了一些定性的要求，而且指出了可根据环抗裂试验以及外加剂的适 应性试验的具体数值在一定条件下进行定量评价。 6．2．1水泥是混凝土中最主要的胶凝材料，水泥的强度、生产厂家和水泥碱含量均会对水泥的开裂性能产生影响。相同强度等级的水泥，随着碱含量的增 加，开裂时间有缩 短的趋势。对于水泥的选择，给出优先选择次序、大体积混凝土选用水泥的原则、对早强水泥、含碱量较大的水泥和细度较细水泥做了限制。因为低C：S、 C3A、低碱、低比表 面积的水泥抗裂性较好。 6．2．2试验和资料表明，混凝土中加入一定量的I级和Ⅱ级粉煤灰不仅可以改善和易性，而且减少了水泥用量、延长了混凝土凝结时间，降低水化热，还 可以提高混凝土的 体积稳定性，从而提高混凝土的抗裂性能。在商品混凝土中加入一定量的粉煤灰可以很好地克服外加剂对开裂性能的不利影响，充分发挥粉煤灰和外加剂的优点，形 成优势互补 。粉煤灰的加入还可以改善膨胀剂的膨胀稳定性。但不同等级的粉煤灰对混凝土抗裂性能的贡献不同，工级粉煤灰优于Ⅱ级粉煤灰。因此在条件允许的情况下，建议 加入适量的 粉煤灰掺合料以提高混凝土的抗裂性。硅灰掺合料对提高混凝土的强度和密实性有明显的作用，但对混凝土的抗裂会产生一些不利影响，在有抗裂要求的混凝土中建 议不加入硅 灰掺合料，当必须加入时，应采取可靠的防裂措施。 6．2．3外加剂的品种与掺量应根据混凝土性能的要求、施工及气候条件等因素确定。外加剂的选择要注意不同外加剂之间的匹配以及与水泥的适应性。由 于目前外加剂的品 种较多，功能也不尽一致，将性能差别较大的外加剂(如普通减水剂和高效减水剂、普通型高效减水剂与缓凝减水剂以及引气剂等)放在同一批内进行抗裂性试验， 显然是不合适 的，因为它可能改变了混凝土的其他性能。因此，指南中特别指出在做外加剂的抗裂和适应性试验时，性能相近的外加剂才能放在同一批内选用。 6．2．4～6．2．5骨料是混凝土的又一主要组成材料。在混凝土中起骨架作用。其级配越好，所组成的混凝土骨架越稳定，抗变形能力越好，并且级配 越好，水泥用量越少 ，二者共同作用，使混凝土的抗裂性越好。在此，特意提出了骨料颗粒级配的优化，优化的方法是将不同粒级的骨料进行级配，选择其紧密密度最大的级配为最佳级 配。砂子的 含泥量和泥块含量对混凝土的抗裂性有较大影响，在有抗裂要求的混凝土中其指标要求应比《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中的规定严格，建议选用含泥量 小于1．5％ 、泥块含量小于0．5％的中砂。 6．2．6混凝土中加入一些纤维和有机聚合物乳液或粉末等可提高混凝土的抗裂性能，不同的材料提高抗裂性的机理不同。在混凝土配合比一定的情况下， 纤维的体积率、长 径比和纤维在混凝土中的分布是影响纤维增强混凝土性能的重要因素，纤维与混凝土的粘结强度是影响纤维作用的主要因素。由于有机的聚合物乳液或粉末具有良好 的柔韧性， 加入混凝土后，可提高混凝土的抗拉强度，但也会降低混凝土的弹性模量。还有资料表明，混凝土中同时加入聚合物和纤维效果比单掺其中任一种材料都好，因为聚 合物的存在 提高了混凝土与纤维之间的粘结性能。 6.3混凝土配合比主要参数的选择 6．3．1水泥性能一定的情况下，水泥用量是影响混凝土体积稳定性的主要因素。一般情况下，水泥用量越大，混凝土的抗裂性能越差。应对混凝土中水泥(胶凝材料)的用量 进行控制。 6．3．2混凝土的水灰比对混凝土收缩、弹性模量及强度也会产生不同的影响。一般情况下水灰比越小，泌水的可能性越小，混凝土的强度和弹性模量越 高，干燥收缩越小。 但是当水灰比过小(小于o．35)时，混凝土内部形不成连通的毛细孔，外界水分难以进入，随着水泥的水化，混凝土内部出现自真空现象，使混凝土产生自生收 缩。因此水灰比 对抗裂性能的影响也是多方面的。研究和资料表明，混凝土的水胶比过大和过小都对混凝土的抗裂性不利，要想混凝土获得良好的抗裂性，其水胶比宜控制在一定的 范围内。根 据试验情况及实际情况，混凝土的水胶比宜为0．4～0．55。 6．3．3混凝土的配合比是基于各种原材料在混凝土中所占的绝对体积来设计的，也即粗骨料之间的空隙由细骨料填充，细骨料之间的空隙由水泥浆等填 充。如果粗、细骨料 的颗粒级配较好，并且粗细骨料的比例(砂率)适当，那么混凝土骨架抵抗变形的能力就较好，并且水泥用量也较少。混凝土的强度和抗裂性就较好。因此在混凝土 配合比设计时 ，要注意骨料的级配以及混凝土的砂率。在泵送混凝土中，应注意避免使混凝土的砂率过大，在满足泵送要求的情况下，尽量降低混凝土的砂率。 6．3．4在6．2．2已经说明了混凝土加入粉煤灰的作用，但粉煤灰也有一个适宜的掺量。试验表明，随着粉煤灰的增加，混凝土中水泥石的抗裂性能提 高，但到一定范围后 ，随着粉煤灰掺量的增加，抗裂性能的提高已不明显，并且如果粉煤灰掺量过大，还会对混凝土的强度、耐久性等产生不利影响。粉煤灰的掺量以20％～30％为 宜。 6．4抗裂混凝土配合比优化设计方法 6.4.1混凝土和易性对混凝土的各种性能都十分重要。如果混凝土出现离析、泌水或过于黏稠等，不仅会影响混凝土的施工，还会对?昆凝土的强度、混 凝土的匀质性、混凝 土的抗裂性能等产生影响。因此混凝土的优化设计主要是使混凝土在满足强度要求的情况下使混凝土具有良好的和易性和抗裂性。混凝土优化设计的原则是：最小水 泥用量原则 、最大骨料堆积密度原则和适当水胶比原则。这三个原则不是相互独立的，而是相互关联的，在混凝土配合比优化时应综合考虑。 6．4．2给出了抗裂混凝土配合比设计方法。 6．4．3给出了抗裂混凝土优化设计的步骤。 6．4．4优化后的混凝土配合比宜进行抗裂性验证试验。   更多行业信息 新型砂浆网：http://www.maor.cn/ 保温工程网：http://www.bwgcw.com/ |
