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应用高强混凝土应注意的几个问题（六）

2023.01.11
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　　随着高强混凝土的逐步推广应用，高强混凝土在应用过程中存在的问题也日益突出。由于高强混凝土水胶比低，导致了混凝土黏度大，施工较为困难，目前现浇的高强混凝土等级普遍为C60～C80，更高强度等级混凝土一般为预制构件。不仅如此，由于低水胶比和高胶凝材料用量，高强混凝土收缩变形大、水化温升高等问题也较突出，严重影响混凝土的体积稳定性。除此之外，随着混凝土强度的提高，脆性大的问题也逐渐凸显。免费咨询免费咨询

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3自收缩大，开裂风险高

3.1高强混凝土收缩变形特性

　　高胶凝材料用量以及低水胶比导致高强混凝土的收缩显著增大［17］。水胶比降低后，混凝土干燥收缩因可蒸发至外界的自由水减少而降低；但水胶比越低，用水量越少，能提供水泥水化的自由水量越少，水化反应导致毛细孔内部水分消耗过快，自收缩所占比重逐渐增加。宫泽伸君等的试验结果表明：水灰比为0.4时，自收缩占总收缩的40%，水灰比为0.3时，自收缩占50%，水灰比为0.17时，自收缩几乎占100%。水胶比＜0.3时，活性矿物掺和料尤其是硅灰的掺加会进一步加剧高强混凝土的早期自收缩［18-19］。

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3.2高强混凝土收缩抑制措施

　　尽管高强混凝土的收缩大，但抑制措施也有多种。掺入粉煤灰和磨细矿渣均能不同程度地减少高强混凝土干燥干缩；但磨细矿渣有增大自收缩的风险，粉煤灰虽能抑制自收缩，但效果非常有限［20］。因此，对于高强混凝土来说，仅通过大掺量掺和料难以彻底解决收缩问题。骨料可抑制高强混凝土的自收缩。从收缩机理来看，混凝土自收缩主要是浆体收缩导致，骨料作为刚性骨架自身不收缩但对浆体的收缩却起到内约束作用。因而尽可能增加混凝土中骨料用量可降低高强混凝土收缩值。

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　　养护方式同样是抑制高强混凝土收缩的有效措施。众多研究结果表明，混凝土保湿养护可以大幅降低高强混凝土的收缩值，减少裂缝的产生［21-22］。但高强混凝土过于致密的微结构导致外界水分难以进入其结构内部，通过外部养护的方式难以有效抑制早期自收缩行为，因此“内养护”是实现自收缩降低的有效途径。高吸水树脂是目前研究较多的自养护方式之一。高吸水树脂自养护材料基于物理形貌及化学结构设计，实现对高吸水树脂水分吸收能力的调控，抑制自收缩，同时也解决了流动性与自收缩抑制之间的矛盾。

　　毛细管负压是混凝土收缩的驱动力，降低混凝土中毛细管的负压是实现减小混凝土收缩的有效途径。江苏省建筑科学研究院冉千平等采用在聚羧酸减水剂主链上接入具有减缩功能的基团，实现了减水与减缩的统一，该外加剂的减缩作用效果如图2所示。在混凝土中掺入适量的膨胀剂，也可以通过补偿混凝土收缩的办法实现降低开裂风险。如果将具有减缩功能的减水剂与膨胀剂复合使用，则抗裂效果更好。值得一提的是，使用钙矾石类膨胀剂必须要保证有足够的水养护。