水泥對高強混凝土早期裂縫的影響

陸斌斌

(安吉龍港混凝土制品有限公司， 浙江 湖州 313006)

無論混凝土早期開裂是由什么導致的，現在最關鍵的是，要通過協商，使得混凝土和水泥的供應商達成溝通，對早期裂縫的產生有所認識，在生產的時候，要注意到現在所提出的所有問題，就比如說比表面積的問題，就可以通過商量的方式來解決的，而后期的保護是需要提前做好策劃以及預防措施。之后可以通過工程上面的協商來解決。

1 普遍意義上，水化熱高導致開裂

經過研究，可以知道，混凝土之所以會早期主要只來是與天氣的原因，而混凝土澆灌的大多是的時間是在夏天，那時候由于混凝加水泥的高速凝結，所以在那個時候會導致縮水，而縮水的產生是由于高熱量，所以到后來會產生水化熱的現象，這是極其嚴重的，尤其是處在高強度的混凝土之中，那時候高熱量不僅僅會保留下來，而且會持續增高一段時間，這時候我們會發現，水泥加混凝土的強度會極大的增大，這時候雖然一段時間下，混凝土看起來沒問題，反爾會感覺這是良性工程，但是一短時間之后教會發現，混凝土將會開裂。

從實驗上來說，混凝土在一種情況之下是會導致其所擁有的彈性模量是會變成零的，那就是它的塑性狀態，這個時候，通過研究，任何狀態的收縮或者是變化都是無用的，因為其是不會產生拉應力。而要產生這種力，只有在凝結固化的條件之下才能夠出現，在那個時候，混凝土是擁有著一定的彈性模量的，不過這個時候，它所擁有的的彈性模量是會隨之強度的增大而增大的，這個也會導致混凝土的早期開裂，因為硬度越大，其所造成的傷害也將越大，所以才會有早期開裂的現象，而這種現象不能算是一種認為，而是一種在混凝土澆灌的過程之中難以避免的一種特殊的問題，或者說，這是一種在某些情況下無法肯定的問題。

但又是因為在上文所提到的概念下，混凝土的強度才會得到增加，這樣的發展在某種程度上來說，是有利于減少開裂的，因為開裂的與否都是取決于強度的大小，強度有好有壞，但是總體來說，是有利于發展的。美國的建筑法規也提到了這些東西，只不過他們是以明確的法規體現了出來的，而在中國則是有建筑工人總結出來的，雖然不具備專業性，但是卻意外地更加可靠，更加容易讓人信服。

在早期，其實就有文獻提到了這些東西，水泥通過雨水攪拌之后，其實會有一些情況發生的，那就是會出現一種累積狀態地產生，是累積下的放熱。在業內，這個被稱為第一個放熱峰，即是一個極致的標記。這樣的現象會在后來產生幾分鐘，這將是一個快速又緩慢的過程，而過程之中主要的物質則可能是鋁酸鹽和硫酸鹽，而他們的溶解熱是會放出大量的熱的。

通過外表的研究只能止于上面，而下一階段是沒有辦法直接觀測的，那是先前所形成的鈣礬石，而該物質在這一階段是會放出的熱量，這也幾乎是這一個過程的全部。現在所用的水泥大部分都是對于大部分波特蘭水泥,這種熱量下，大約有4h的時間，會出現第二個放熱峰，這不同于前一個高峰，前一個是物質的融合，后一種是單純的放熱，當然除了鈣礬石的熱量以外，還有一些因為C3S溶解熱，不過也有學者認為，這些熱量之中還帶有了C- S- H的熱。

有的時候，作為典型的波特蘭水泥，它是會造開始時刻的3d內。放出大量的熱，這些熱包括了 50%的水化熱以及上面所提到的熱量的一部分。這些熱量是存在于混凝土的內部的，是難以釋放的，因為不單單是只有混凝土的，混凝土因為其雜糅的特性，所以一般情況下，是極其容易散熱的，但是在加上水泥，變喪失了這一特點，水泥的特點便是難以散熱，所以這些熱量會凝結在混凝土之內，導致混凝土難以完全的凝結這時候，因為水泥的存在，所以堅固性是一定的，但是在韌性上卻不足以作為道路來應用，所以到最后就會產生一種奇特的現象，明明地面十分堅固，卻到了最后，使得地面本身極其容易開裂。

所以綜上所述，混凝土的開裂不一定完全是水泥的錯誤，在很多的過程之中，都會導致混凝土過早的開裂，而且在不同的情況下，也會有不同的情形，但是也不是說，完全沒有水泥的錯誤，因為水泥也是會導致混凝土的早期開裂的，只是在遇到問題的時候，不能這么簡單地去討論，尤其是不能夠處于理論條件上去討論。

2 解決途徑

2.1 項目類別的控制

要想解決混凝土開裂的問題，首先只能夠從其本身出發，我們可以選擇一些硬度比較大的水泥，如果混凝土的硬度提升了上去，那么使用的壽命也就提升的上去，這是在遇到了沒有辦法解決的問題的時候才會采用的方法，因為硬度的過高會產生上面的變化，也就是韌性不佳，但是同時我們也可以提高混凝土的密實性，當混凝土的密實性提高了之后，雖然降低了散熱，但是也不會為了散熱而導致路面開裂了，這時候也可以加快水熱化的過程，在完全成為路面之前就完成這一過程，那么意義也是深遠的，雖然不能在根本上解決問題，但是至少路面不會在早期開裂了。不過唯一需要考慮的即是工藝能力的問題，而且這種提升幅度也是極其有限的，這樣其所作用的范圍也變小了。

2.2 降低水灰比

根據研究表明，我們現在水灰比是大于所需要的水灰比的，而出現的原因則是為了滿足施工的容易，使得在施工的時候能夠方便工人，其實這也是沒有辦法的事情，因為一般來說，施工單位大多數的時候，都是在夏天工作，尤其是路面工程，由于水化熱的出現，會導致路面的熱量遠遠高于其他的時候，所以在處理問題的時候，施工單位往往會為工人考慮，所以才會產生這種情況，不過在施工的時候，以及可以通過采取一些方法減少水灰比，比如說，加入添加劑，這樣不會導致施工難度的增加，也減輕的施工的負擔，所以這也是一種方法，當然，這也只能解決一時之困，到最后，還是要解決混凝土的關鍵的問題的。

2.3 使用各種聚合物代替水泥

在當今社會，因為科技的高速發展，所以出現了各式各樣的聚合物，這些聚合物在不同的行業有著不同的作用，而在水泥這一行業也有這種聚合物，比如說粉煤灰，硅粉等等一系列的聚合物，都能夠在某種程度上，代替一部分水泥的權能，所以在施工的時候，往往可以按照比例加入，這個可以說是解決開裂問題的最好的辦法了。

同時也可以采用特殊的高強度的混凝土，不同于一般的高強混凝土，在的各種建筑中，例如港口與海岸工程，大樓的建筑都利用到了這種材料。由此可見，這種材料的安全性是毋庸置疑的，它有著高抗壓，截面小，材料密實等等特點，所以值得使用。

3 總結

其實，水泥雖然對混凝土有著十分大的影響，但是也不一定是水泥的過錯，很多事情都會影響混凝土的結構。在這種工程問題之上，幾乎沒有一個人有資格什么都不看就去說到底發生了什么問題，如果是普通人的化，因為不解，所以會無解，作為學者，尤其是工程師，是需要把一切都建立在現實的基礎之上的，所以對道路的研究，還需要與那條路的實際情況相結合的。

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