水泥对高强混凝土早期裂缝的影响

陆斌斌

(安吉龙港混凝土制品有限公司， 浙江 湖州 313006)

无论混凝土早期开裂是由什么导致的，现在最关键的是，要通过协商，使得混凝土和水泥的供应商达成沟通，对早期裂缝的产生有所认识，在生产的时候，要注意到现在所提出的所有问题，就比如说比表面积的问题，就可以通过商量的方式来解决的，而后期的保护是需要提前做好策划以及预防措施。之后可以通过工程上面的协商来解决。

1 普遍意义上，水化热高导致开裂

经过研究，可以知道，混凝土之所以会早期主要只来是与天气的原因，而混凝土浇灌的大多是的时间是在夏天，那时候由于混凝加水泥的高速凝结，所以在那个时候会导致缩水，而缩水的产生是由于高热量，所以到后来会产生水化热的现象，这是极其严重的，尤其是处在高强度的混凝土之中，那时候高热量不仅仅会保留下来，而且会持续增高一段时间，这时候我们会发现，水泥加混凝土的强度会极大的增大，这时候虽然一段时间下，混凝土看起来没问题，反尔会感觉这是良性工程，但是一短时间之后教会发现，混凝土将会开裂。

从实验上来说，混凝土在一种情况之下是会导致其所拥有的弹性模量是会变成零的，那就是它的塑性状态，这个时候，通过研究，任何状态的收缩或者是变化都是无用的，因为其是不会产生拉应力。而要产生这种力，只有在凝结固化的条件之下才能够出现，在那个时候，混凝土是拥有着一定的弹性模量的，不过这个时候，它所拥有的的弹性模量是会随之强度的增大而增大的，这个也会导致混凝土的早期开裂，因为硬度越大，其所造成的伤害也将越大，所以才会有早期开裂的现象，而这种现象不能算是一种认为，而是一种在混凝土浇灌的过程之中难以避免的一种特殊的问题，或者说，这是一种在某些情况下无法肯定的问题。

但又是因为在上文所提到的概念下，混凝土的强度才会得到增加，这样的发展在某种程度上来说，是有利于减少开裂的，因为开裂的与否都是取决于强度的大小，强度有好有坏，但是总体来说，是有利于发展的。美国的建筑法规也提到了这些东西，只不过他们是以明确的法规体现了出来的，而在中国则是有建筑工人总结出来的，虽然不具备专业性，但是却意外地更加可靠，更加容易让人信服。

在早期，其实就有文献提到了这些东西，水泥通过雨水搅拌之后，其实会有一些情况发生的，那就是会出现一种累积状态地产生，是累积下的放热。在业内，这个被称为第一个放热峰，即是一个极致的标记。这样的现象会在后来产生几分钟，这将是一个快速又缓慢的过程，而过程之中主要的物质则可能是铝酸盐和硫酸盐，而他们的溶解热是会放出大量的热的。

通过外表的研究只能止于上面，而下一阶段是没有办法直接观测的，那是先前所形成的钙矾石，而该物质在这一阶段是会放出的热量，这也几乎是这一个过程的全部。现在所用的水泥大部分都是对于大部分波特兰水泥,这种热量下，大约有4h的时间，会出现第二个放热峰，这不同于前一个高峰，前一个是物质的融合，后一种是单纯的放热，当然除了钙矾石的热量以外，还有一些因为C3S溶解热，不过也有学者认为，这些热量之中还带有了C- S- H的热。

有的时候，作为典型的波特兰水泥，它是会造开始时刻的3d内。放出大量的热，这些热包括了 50%的水化热以及上面所提到的热量的一部分。这些热量是存在于混凝土的内部的，是难以释放的，因为不单单是只有混凝土的，混凝土因为其杂糅的特性，所以一般情况下，是极其容易散热的，但是在加上水泥，变丧失了这一特点，水泥的特点便是难以散热，所以这些热量会凝结在混凝土之内，导致混凝土难以完全的凝结这时候，因为水泥的存在，所以坚固性是一定的，但是在韧性上却不足以作为道路来应用，所以到最后就会产生一种奇特的现象，明明地面十分坚固，却到了最后，使得地面本身极其容易开裂。

所以综上所述，混凝土的开裂不一定完全是水泥的错误，在很多的过程之中，都会导致混凝土过早的开裂，而且在不同的情况下，也会有不同的情形，但是也不是说，完全没有水泥的错误，因为水泥也是会导致混凝土的早期开裂的，只是在遇到问题的时候，不能这么简单地去讨论，尤其是不能够处于理论条件上去讨论。

2 解决途径

2.1 项目类别的控制

要想解决混凝土开裂的问题，首先只能够从其本身出发，我们可以选择一些硬度比较大的水泥，如果混凝土的硬度提升了上去，那么使用的寿命也就提升的上去，这是在遇到了没有办法解决的问题的时候才会采用的方法，因为硬度的过高会产生上面的变化，也就是韧性不佳，但是同时我们也可以提高混凝土的密实性，当混凝土的密实性提高了之后，虽然降低了散热，但是也不会为了散热而导致路面开裂了，这时候也可以加快水热化的过程，在完全成为路面之前就完成这一过程，那么意义也是深远的，虽然不能在根本上解决问题，但是至少路面不会在早期开裂了。不过唯一需要考虑的即是工艺能力的问题，而且这种提升幅度也是极其有限的，这样其所作用的范围也变小了。

2.2 降低水灰比

根据研究表明，我们现在水灰比是大于所需要的水灰比的，而出现的原因则是为了满足施工的容易，使得在施工的时候能够方便工人，其实这也是没有办法的事情，因为一般来说，施工单位大多数的时候，都是在夏天工作，尤其是路面工程，由于水化热的出现，会导致路面的热量远远高于其他的时候，所以在处理问题的时候，施工单位往往会为工人考虑，所以才会产生这种情况，不过在施工的时候，以及可以通过采取一些方法减少水灰比，比如说，加入添加剂，这样不会导致施工难度的增加，也减轻的施工的负担，所以这也是一种方法，当然，这也只能解决一时之困，到最后，还是要解决混凝土的关键的问题的。

2.3 使用各种聚合物代替水泥

在当今社会，因为科技的高速发展，所以出现了各式各样的聚合物，这些聚合物在不同的行业有着不同的作用，而在水泥这一行业也有这种聚合物，比如说粉煤灰，硅粉等等一系列的聚合物，都能够在某种程度上，代替一部分水泥的权能，所以在施工的时候，往往可以按照比例加入，这个可以说是解决开裂问题的最好的办法了。

同时也可以采用特殊的高强度的混凝土，不同于一般的高强混凝土，在的各种建筑中，例如港口与海岸工程，大楼的建筑都利用到了这种材料。由此可见，这种材料的安全性是毋庸置疑的，它有着高抗压，截面小，材料密实等等特点，所以值得使用。

3 总结

其实，水泥虽然对混凝土有着十分大的影响，但是也不一定是水泥的过错，很多事情都会影响混凝土的结构。在这种工程问题之上，几乎没有一个人有资格什么都不看就去说到底发生了什么问题，如果是普通人的化，因为不解，所以会无解，作为学者，尤其是工程师，是需要把一切都建立在现实的基础之上的，所以对道路的研究，还需要与那条路的实际情况相结合的。

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