外加剂对混凝土收缩与开裂性能影响的试验研究

1引言混凝土收缩与开裂始终是影响混凝土质量的一个重要的因素，当混凝土处于自由状态时并不会出现开裂现象。然而在实际使用过程中，导致混凝土内部出现约束力，进而出现相应的拉应力，一旦拉应力相比抗拉强度高时，便会导致混凝土出现裂缝。随着我国建筑工程的不断增加，混凝土开裂对于工程质量有着直接性影响。通过对不同外加剂进行添加，能够对混凝提高收缩和抗裂性能有所改变，合理地添加外加剂能够使混凝土质量得到提升。通过添加减水剂对混凝土性能造成的影响进行实验研究，以期对相关的研究人员与工作者有所借鉴作用。2实验材料1）水泥：水泥选用的是山东三旺混凝土有限公司生产的42.5级别的硅酸盐水泥。该水泥的主要成分含量分别为SiO2为92.51%、Al2O3为1.65%、Fe2O3为0.99%、CaO为0.35%、MgO为0.50%。2）减水剂：减水剂选用聚羧酸高效减水剂，该减水剂各项性能指标如下：其减水率是20%～30%、泌水率不高于20%、塌落度增加值超过100mm、塌落度保留值不低于160mm、最佳掺水量为1.2%。3）水：实验所用水均为自来水。3实验方法3.1收缩试验方法为防止骨料种类影响收缩率，本实验采取ISO标准档中规范的砂浆配置实现对试件收缩性能的实验[1]。砂浆使用凝胶材料共计450g，控制砂胶比是3∶1，而水灰比和正常混凝土水灰比一致。试件制作后放置于养护箱中进行养护，养护时间为1d，之后进行脱模。脱模后将其进行密封，放置在温度和湿度分别为20℃±2℃、90%以上的养护箱内继续养护7d。养护完成后取出试件测量其初始长度l0，之后转移至温度和相对湿度分别为20℃±3℃、60%±5%的养护箱内养护21d，并在养护第1d、3d、7d、14d和21d分别测定试件长度lt，最终以第28d产生的干缩率作为整个收缩结果。砂浆收缩率εt根据式（1）计算：εt=（l0-lt）l（1）式中，l0为初始测量长度，mm；lt为期龄测量长度，mm；l为试件有效长度，mm[2]。3.2抗裂试验方法根据《普通混凝长期性能和耐久性能试验方法》（GB/T50082—2009）中的规定，选取平板刀口约束法实现对混凝土开裂进行评价。试验水泥板尺寸长宽高分别为800mm、600mm、100mm，模板构成主要有约束钢板和裂缝诱导刀口2部分。将拌制均匀的混凝土浇筑到模板中，并对其振捣摊平与整平处理。当水泥板成型0.5h后，将试件放置在温度在20℃±2℃、相对湿度为60%±5%环境内，并对其利用风扇进行干缩处理，保证距离试件表面中心上方10cm位置的风速是8m/s，使方向与试件表面与裂缝诱导器相互平行，对水泥板开裂情况进行实时观测。吹风24h之后对其裂缝数量及其长宽度进行观测与测量，长宽度精确至毫米。本实验采取最大裂缝宽度与总开裂面积作为评价指标。总开裂面积c根据式（2）进行计算：4实验结果与分析4.1试验配合比试验配合比与实验结果如表1所示。4.2减水剂对收缩性能影响减水剂添加量从0.6%～1.5%范围内收缩量情况来看，和对照组未添加减水剂的砂浆相比较来看，添加减水剂使砂浆出现了不同程度的收缩。当处于1d、3d和7d时收缩分别为110%、115%和120%。在添加量为0.6%～1.5%时，砂浆收缩并为出现显著的改变，收缩量在110～145μm/m范围内波动。相对来说，当减水剂添加量在1.2%情况下收缩性能最小。而且减水剂添加量在0.6%～1.5%时，干燥收缩值也相比微添加减水剂的砂浆更大，而且随着减水剂的含量的增加而逐渐增大。添加减水剂含量为0.6%～1.5%导致砂浆在完成干燥收缩之后相比于未添加减水剂的砂浆增多了5.7%～11.4%。4.3减水剂对抗裂性能影响在相同水灰比情况下，减水剂含量不同对混凝土最大裂缝与总开裂面积造成的影响也不同[3]。在水灰比相同的条件下，加入减水剂导致最大裂缝与总开裂面积均出现增加，使混凝土抗裂性能出现降低。和没有添加减水剂混凝土比较发现，聚羧酸减水剂添加量分别是0.6%～1.5%时，最大裂缝宽度也相应的增加了46.3%、77.0%、92.4%与115.4%。同时，添加减水剂也导致混凝土总开裂面积随着添加量的增加而增加。和没有添加减水剂混凝土比较发现，聚羧酸减水剂添加量分别是0.6%～1.5%时，总开裂面积也相应的增加了14.6%、71.4%、123.1%与130.3%。5结语

随着我国经济的快速发展，建筑工程也呈现逐渐增加，建筑工程当中必不可少的原料便是混凝土。但是混凝土在干燥过程中极易出现开裂现象，对混凝土质量造成一定的不良影响。对此通过添加各种外加剂使混凝土的开裂性能得到提升。但是多数情况下添加一种外加剂将会导致混凝土抗裂性能出现下降。本文通过对混凝土中添加聚羧酸