1、粉煤灰对商品混凝土早期抗裂性能的试验研究摘要：针对商品混凝土独特的性质，对板式混凝土进行早期抗裂实验，探析各种掺量下的粉煤灰对商品混凝土早期开裂性能的影响。通过实验得出的结果是：通过掺入适量的粉煤灰，使商品混凝土的抗裂性增强。 关键:粉煤灰；商品混凝土；早期抗裂 中图分类号： TQ536.4 文献标识码： A 文章编号： 商品混凝土具有水泥用量大、塌落度大以及水灰比大等性质。而商品混凝土在工程中进行浇筑的早期阶段容易出现裂缝现象，有部分混凝土在拆模后就有裂缝出现，而有些则是进行浇筑后 12 个小时内有裂缝出现。早期的裂缝宽度一般大于 1 毫米，深度一般大于 10 厘米。出现裂缝不仅影响建筑的美
2、观，还降低建筑的安全性与使用寿命。 1、原材料的试验与试验的方法 1.1 主要原材料的试验 试验需注意的要点如下： 水泥。某厂生产的 42.5R 普通硅酸盐水泥，最初凝聚时间为 125分钟，最终凝聚时间是最初凝聚时间的 2 倍； 石子。石子堆积密度为 1420kg/m3,泥土在石子中的含量为 0.4%,针片状在石子中的含量为 7.8%； 砂。砂的堆积密度为 1400kg/m3，泥土在砂中的含量为 1.5%,泥块在砂中的含量为 0.2%，轻物质在砂中含量为 0.5%； 拌合水为自来水； 粉煤灰。需水比为 91%,烧失量为 4.0%,含水率为 0.7%,三氧化硫含量为 2.0%； 减水剂为泵送萘系
3、减水剂。 1.2 试验配合比 为了准确试验出粉煤灰对商品混凝土早期抗裂性能，通过 5 组的试验进行粉煤灰与混凝土的配合。 （1）编号为 A，在没有加入粉煤灰的基础上加入水泥 400kg/m3、石子 1081kg/m3、沙子 722kg/m3、水 185kg/m3、萘系减水剂 8kg/m3；（2）编号为 B，加入粉煤灰 40kg/m3、水泥400kg/m3、石子 1081kg/m3、沙子 722kg/m3、水 185kg/m3、萘系减水剂8kg/m3；（3）编号为 C，加入粉煤灰 50kg/m3、水泥 400kg/m3、石子1081kg/m3、沙子 722kg/m3、水 185kg/m3、萘系减
4、水剂 8kg/m3；（4）编号为 D，加入粉煤灰 60kg/m3、水泥 400kg/m3、石子 1081kg/m3、沙子722kg/m3、水 185kg/m3、萘系减水剂 8kg/m3；（5）编号为 E，加入粉煤灰 120kg/m3、水泥 400kg/m3、石子 1081kg/m3、沙子 722kg/m3、水185kg/m3、萘系减水剂 8kg/m3。 1.3 试验方法 通过采用混凝土结构耐久性设计与施工指南中所介绍的混凝土早期抗裂性试验设计与评价方法,可以直接反映出混凝土裂缝随建筑工龄的变化而变化，而且操作工艺简单，对混凝土的干缩性能可以快速掌握，还可以对早期收缩开裂敏感的板式结构收缩状态进
5、行模拟。 选择尺寸为 600 毫米600 毫米63 毫米的平面薄板为试件，双排间距为 60 毫米，上层为 5 毫米的短钢钉，上层为 100 毫米的长钢钉。其中 2 种螺钉交错分布，使于浇筑混凝土的填充更加结实，随着混凝土的不断收缩，周围的混凝土就会受到螺栓的制约。另外，将一层塑料薄膜铺设在底面上，能有效减少螺栓对混凝土的制约，还可以防止水分的蒸发。 1.4 试件的制作 混凝土试件是通过采用五种掺量粉煤灰进行的混凝土浇筑，而每种粉煤灰掺量将进行 2 组试件。当浇筑成型之后，其试件的稳定为 22 摄氏度，并将试件放在湿度为 60%的环境中，20 分钟之后，打开风扇，风速为 4ms，连续观察 3 天
6、，看裂缝的情况。混凝土的抗压强度要严格按照标准进行,选择尺寸为 100 毫米100 毫米100 毫米的试件,当浇筑成型之后，将试件放在温度为 22 摄氏度的环境中一天。当进行拆模后，将试件快速转移到温度为 20 度，相对温度为 95%的标准室内进行养护，并对它们的抗压强度进行测量，有利于分析粉煤灰对混凝土强度的影响。 2、试验结果与分析 2.1 参数比较 当粉煤灰掺量为 12.5%与 30.0%时，可以有效提高坍落度,并增加它的扩展度。其原因主要是粉煤灰颗粒的作用引起的。在显微镜下可以清晰观察出粉煤灰中玻璃微珠的含量与形状。玻璃微珠的形状为粒形，其表面光滑，在水泥颗粒中可以均匀分布，对初期水泥
7、起到促进解絮的作用，并使拌和物的流变性质发生改变。另外，随着粉煤灰掺量的不断增加，混凝土早期的强度会相应降低。当水胶比为 0.5 时，粉煤灰掺量为40%时，混凝土的强度就会发生变化，从而停止下降趋势。 2.2 裂缝出现时间与数量对比之间的差异 首条裂缝的出现时间取决于混凝土试件浇筑完成的时间，它的计算主要是取试件中两块试件的平均值。经过多年的实践证明，掺加粉煤灰与商品混凝土出现裂缝的时间没有多大的相关性，但是掺加粉煤灰会在一定程度上将首条裂缝出现的时间提前。首条裂缝出现的时间提前的原因是：商品混凝土的流动性比较大、特别是掺加粉煤灰后将会在最大程度上提高混凝土拌合物的流动性,同时会控制和降低混凝
8、土拌合物孔隙水的压力。经过试件振捣的操作，混凝土集料表面将会呈现一层水膜的状态。当在吹风条件比较充足的情况下，表层水蒸发速率会越来越快、当失水后将会出现裂缝的情况。这样的裂缝会在混凝土浇筑后的 6 小时内以极快的速度上升，并且具有细长的明显特征，分布的部位一般都是在平板的中部。 在浇筑后的 1 小时之内,出现掺加粉煤灰后裂缝的可能性比较大。这就是商品混凝土裂缝出现最早的特征之一。不同的粉煤灰掺量，商品混凝土的早期开裂结果也完全不同。塑性收缩裂缝及干燥裂缝的形状一般都是呈现出龟裂状，发展错综杂乱、没有具体的规律可言、非常容易一气贯通，形成整体。裂缝长度从 10 毫米到 300 毫米，宽度一般的范
9、围为0.04 到 0.20 毫米，这样的裂缝一般都是作为浅表性裂缝。裂缝分布的密集区也就是试模的 4 个边角附近及长短螺栓的交汇处。站在结构的角度研究，4 个边角处混凝土所发挥的约束作用最强大，所以它收缩产生的拉应力也会非常高。收缩裂缝的可能性也相对比较高，裂缝宽度会随之增大。 另一方面，边角区域内布置的螺栓与混凝土共同形成钢筋混凝土结构,会在最大程度上提高混凝土的作用，抑制裂缝的扩展。在较边角处的对比之下，长短螺栓的交汇处混凝土发挥的约束比较薄弱,它出现的裂缝，一般占总裂缝的 3%左右。然而它与板中部的塑性收缩裂缝及干燥裂缝连通的可能性比较大，出现的裂缝也相对较大。振捣缺乏均匀性，在一部分大
10、的粗集料附近会出现干燥收缩裂缝,它的形状一般都是辐射状。 结束语： 综上所述，商品混凝土在掺加粉煤灰后，在一定的时间内，有效改善建筑上裂缝的数目、宽度以及长度。另外，商品混凝土在掺加粉煤灰后，也能有效改善抗裂性。总而言之，在商品混凝土中掺入不等量的粉煤灰，可以提高建筑结构的强度，以及建筑的美观程度，并且安全性和使用寿命也能适当增加。 参考文献： 1姜新佩,石欠欠,任益楼,高子兰.粉煤灰对商品混凝土早期抗裂性能的试验研究J.水电能源科学,2011.02(12):87-89. 2杨恒阳,周海雷,侍克斌,吴福飞.锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂性能试验研究J.混凝土,2012.01(15):65-67. 3李志军,侍克斌,努尔开力依孜特罗甫.锂渣、钢渣高性能混凝土早期抗裂性能试验研究J.混凝土,2013.02(23):25-27. 4邓宗才,张永方,徐海宾,杜超超.纤维素纤维混凝土早期抗裂与抗渗性能试验J.南水北调与水利科技,2012.06(16):10-13.
