在传统上,混凝土是按强度进行设计,对混凝土的质量的最终标准主要是强度。因此混凝土生产者对水泥品质的要求也是强调强度;强度越高的水泥被认为质量也越高。
如此的发展,造成近年来混凝土结构出现裂缝、水泥与外加剂适应性差等等问题。尤其是早期开裂的现象日益普遍。其原因很复杂。涉及多方面,包括建筑设计、材料、管理。这些问题将另议。单从水泥来说,水泥细度、矿物组成、以及碱含量的增加,热水泥的出厂,都加剧了事态发展,是原材料中影响混凝土质量主要原因。
20年来,我国水泥标准进行了三次修订。第一次修订的标准于1979年7月开始实施,第二次是1992年开始逐步实施,第三次,即最近的一次是1999年开始实施。各次修订的基本出发点都是“与国际接轨”,促进我国水泥生产工艺的改进和产品质量的提高。
修订水泥标准的人的出发点当然是通过修订标准提高水泥的质量,但是由于缺乏和水泥的服务对象──混凝土结构工程的联系,以至于忽视了水泥的品质对提高混凝土质量(不能只看到强度更重要的是耐久性)的影响。这次修订水泥标准的结果是提高了水泥强度,尤其是早期强度,迫使水泥厂以提高C3A和水泥细度来提高水泥的早期强度,同时也提高了水化热。
这种变化的趋势虽然对混凝土提高早期强度有利,但却增加了混凝土的的温度收缩、干燥收缩。于是开裂成为必然。以下分别分析上述几个因素对混凝土抗裂性造成的影响。
1、水泥矿物组成的影响
众所周知,硅酸盐水泥主要的组成矿物有四种,它们的水化性质不同,在水泥中所占比例不同时影响对水泥整体的性质。C3A虽对早期强度贡献较大,但水化热是其他矿物水化热的数倍。因此C3A含量较大的早强水泥容易因早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩而开裂。
目前我国混凝土尤其是中等以上强度等级的混凝土普遍使用高效减水剂和其他外加剂由于C3A水化速度最快,对减水剂的吸附量也最大,它首先吸附了大量减水剂。因而C3A含量高的水泥一般与外加剂的适应性差。
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