关于混凝土材料收缩与开裂相关分析
摘要：近年来，社会经济发展迅猛，城镇化进程日益加快，我国工程建设过程中对混凝土材料的需求也越来越多，然而，混凝土材料的质量决定了工程质量的好坏，因此研究混凝土材料的收缩与开裂具有一定的意义，本文首先介绍了影响混凝土材料的收缩和开裂的因素，其次对混凝土材料的评价方法做了进一步的分析，最后就如何提升混凝土材料的防裂性能提出了相应的措施，希望通过本文能够给相关工作者带來帮助。
关键词：混凝土材料；干燥收缩；施工质量；裂缝
1 造成混凝土收缩开裂的原因
就混凝土材料的收缩性种类来讲，温度收缩以及干燥收缩是最常见的，然而本文主要阐述的重点是其自身的收缩性。相同于干燥收缩，造成混凝土材料自身收缩是由于水迁移，然而不同的是其不是由于水蒸发失散，而是因为水泥水化时，大量的水分被消耗掉了，出现凝胶孔液面不断下降的现象，从而造成弯月面，此外加上其自干燥性功能，所以混凝土材料的湿度容易被降低，混凝土的体积减少了。然而与之不同的是，由于水胶比变化而发生的自身与干燥2钟收缩功能，最主要的原因是当混凝土的水胶比降低时，混凝土自身便发生干燥收缩，因此进一步加大了自身收缩。比如：当水胶比> 0.5 时，其干燥、自身收缩与自干燥作用相比，相差不大，因此可以忽略不计；而当水胶比<0.35时，混凝土的湿度则会少于80%，此时的干燥与自身收缩便会各占50%。此外，对于塑性收缩来讲，是当水泥存在较大活性、较低水胶比，混凝土温度较高时出现的开裂现象，与此同时，因为混凝土不断减少的泌水，况且其表面被蒸发掉的水分不能及时得到补充，从而使混凝土得以维持一种塑性状态，一旦发生一点拉力，混凝土表面就会出现各种各样分布不均匀的裂痕。
2 认识混凝土的评价方法
评判并检测混凝土收缩与开裂现象，其实是为了能够降低开裂现象的发生做出参考依据。进行实施浇筑时，测量水泥水化热以及绝热升温等参数，这是采取的最主要的测评办法。对材料以及配合比例进行有效控制，此外采取将水管冷却埋设以及将拌合物预冷等方法，使得内外温差能够被限制在适宜的范围内，换句话说，使得温差得到最大程度上的降低，从而防止材料给混凝土带来的开裂现象。采用收缩以及开裂的评判措施时，一位德国教授在1969年创新的开裂实验架装置是值得采用的一提的，这种装置的运用可以模仿在约束环境下，初龄期的混凝土所形成的应力。优点有以下几点：第一，混凝土一开始是黏塑性体，由此渐渐变成粘弹性体，渐渐降低了松弛在这过程中的作用，然而渐渐增加了弹性模量，此外，由于变形了的混凝土材料特别易受刚性构架的阻碍，因此混凝土对于开裂现象的趋势以及敏感性能够被评定出来。第二，运用这种装置还能预测已知参数、浇筑温度和混凝土等出现开裂现象的可能性，因此能够实时有效的采取预防方法。目前，就多数研究学者来讲，他们总是专心致志的研究并计算混凝土材料约束应力，从而能够确认开裂现象带来的危险性，且对材料性能、松弛力与水化热变化、提升抗拉强度、加大刚度以及热膨胀系数等的结合，从而创建一系列的计算机程序研究变形带来的影响情况。然而材料类型、龄期、拌合物以及温度的结合从根本上形成了以上这些参数，所以以往只有从答题上评价因以上参数所带来的限制，然而在创建模型方面，材料性质得到不断发展，在被运用到实际过程中时，模型则应假设考虑到以下几种条件：混凝土温度与约束应力等，然而就法国和日本而言，他们已经研制出了新办法来现场评价约束应力，将现场计算的结果、测试结果和实践结果进行相比较，从而更好、更快的促进此领域的发展。
3 混凝土材料的防裂性能措施的提升
混凝土材料在不同情况下出现的开裂现象以及原因也有极大的差别，并存在相对的复杂多样性。比如，因为混凝土其自身收缩的特点，高强混凝土在得到灌注之后，在湿养护方面应及时做好措施，尤其要注意当环境温度以及混凝土温度都过高时，养护工作更要做好。但是，就目前相关规范标准而言，仅对普通混凝土材料设定了有关养护方法，即混凝土材料的养护得到加强，并不是随便延长养护的时间。
3.1 降低混凝土材料开裂温度
上文所讲的这位德国教授在实验开裂过程中，得到了很多结果，且对降低材料开裂温度的各种因素进行了分析比较。比如，最新拌的混凝土材料其温度从 25℃下降到 11℃，则△TC 为 15～18 K；如果采用的水泥质量好时的△TC 是 20 K；当采用碎石取代卵石时的△TC 是3～5 K 等。我们从上述结果中可以得知，在混凝土材料中，水泥质量是否优质严重影响着混凝土材料的质量。所以，选取水泥时，考虑到水泥拥有的优质抗裂性能，极大程度的采用那些细小粉末、含碱量低的水泥。
3.2 采用掺入粉煤灰法预防开裂
目前，对混凝土出现开裂具有重要影响的原因之一就是温度收缩，就这种情况而言，相对数量的粉煤灰被加入到其中能够有效防止开裂现象的发生。比如，实施建筑施工过程中，出现了比较严峻的开裂现象，就当时规范标准而言，其要求混凝土材料在10小时的强度，最好高于 12MPa，此外，实施隔热灌溉12小时时的强度最好低于6MPa，如果这些规范要求没有达到，我们就要取代水泥，加入一定量的粉煤灰。此外，想要避免早期的混凝土材料强度过高，我们还要以56天为一龄期强度进行计划，从而更进一步的有效防止了在早期混凝土材料就出现开裂现象。同时，与纯水泥类型的混凝土相比，实施灌溉后的具有粉煤灰的混凝土，应保证及时将其进行覆盖，借助覆盖这一举措，做到保温、保湿从而预防开裂现象的发生，然而我们应注意在进行养护时，应避免用浸水或者洒水的办法。
4 总结
总之，对影响混凝土材料的收缩和开裂因素进行分析，介绍了混凝土材料的评价方法，提出了提升混凝土材料的防裂性能措施，即材料开裂温度降低与掺入粉煤灰两点，只有对影响混凝土收缩与开裂的原材料进行分析，才能保证混凝土的良好使用，促进施工质量。
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