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泡沫混凝土收縮開裂三大影響因素與預防開裂的技術措施

發布時間:2018-05-28 分類:公司新聞, 新聞中心, 知識資源 信息來源:www.hki1.net

泡沫混凝土的收縮、開裂和吸水是三個密切關聯的問題:一般說來,泡沫混凝土由于早期養護不善、保水措施不夠或使用過程中條件比較苛刻,均會引發其內部的水分蒸發,從而導致體積收縮、開裂或發生顯著的吸水作用。而泡沫混凝土過多吸水又會降低保溫隔熱效果,從泡沫混凝土的制備過程和對硬化體斷面的觀察研究發現,泡沫混凝土內的孔絕大多數是相對獨立的封閉孔。因此,得到完好養護的泡沫混凝土浸泡于水中。其吸水主要集中于表層,并不具有大的吸水性。影響泡沫混凝土收縮、開裂、吸水的因素主要有以下幾方面:

? (一)水泥用量的影響

普通硅酸鹽水泥在水化硬化過程中固相體積是增加的,而水泥+水體系是收縮的。其次,水泥水化過程中還伴隨熱效應,引起初始體積膨脹而冷卻時又收縮,導致表觀收縮量增大。另外,水泥水化過程中還存在自吸水引起的自收縮現象。所以,一般情況下如果其它條件基本相同,水泥用量增加,泡沫混凝土的收縮也會相應增大。而水泥同時又是保證強度的重要因素之一,所以水泥用量存在一個合適的范圍。

? (二)水泥種類的影響

并不是所有的水泥硬化前后的體積都是收縮的,膨脹水泥在硬化前后體積不但不收縮反而有所脹。因此,如果采用適量的膨脹水泥,可以在一定程度上彌補或減輕泡沫混凝土整體的收縮。但是,膨脹水泥不但影響體積變化,同時也會影響其他一系列性能,過多引人會引起硬化泡沫混凝土結構破壞,因此膨脹水泥的品種和摻用量必需通過試驗確定。

?(三)集料的影響

試驗和工程實際統計數據表明,普通水泥混凝土的收縮率最小,水泥凈漿收縮率較大,泡沫混凝土的收縮率最大。這是因為普通混凝土中摻有大量體積不變的粗集料,而沒有集料的水泥凈漿在硬化前后總體積本身就是減小的。泡混凝土收縮最大,一方面是因為其中沒有粗集料,另一方面是因為其中含有大量的孔隙,隙的大部分被水填充,使用過程隨著孔隙中水分的逸出,外觀表現出體積收縮。由此可見,摻加集料無疑是減少沫混凝土收縮的措施之一。不,泡沫混凝土中只能摻加一部分細集料。同時,因為集料在化學上的惰性,過量的摻加將導致泡沫混凝土強度顯著降低,因而其摻量受到一定限制。當泡沫混凝土的密度、水灰比等工藝參數基本確定以后,細集料增加,水泥用量將減少,所以,集料摻用與否和摻量多少同樣存在一個適宜的選擇。

?(四)水灰比和養護制度的影響

泡沫混凝土在60oC環境下的水分損失和干燥收縮試驗結果表明,水分逸出與硬化泡沫混凝土收縮變化有著明顯和密切的同步性。這說明水分逸出直接導致泡沫混凝土的收縮,而當水分停止逸出時,泡沫混凝土也即停止收縮。根據經典的水泥化學理論,水泥完全水化所需的水量,即理論水灰比應當為0.38,而泡沫混凝土的成型水灰比往往高達0.70甚至0.80。多余的水分將殘留于硬化泡沫混凝土的氣孔之中,這部分水約占成型水量的1/2左右。一旦周圍相對濕度較低或環境溫度較高時,水分就會蒸發,然后逸出。尤其是在硬化的早期階段,泡沫混凝土的結構還比較薄弱,如果養護不善,水分極易損失,導致較大的收縮和表面開裂,削弱硬化體內部結構,引發硬化泡沫混凝土高吸水性。據此,泡沫混凝土的初始水灰比便成為影響硬化泡沫混凝土收縮的一個先決因素。制備低收縮泡沫混凝土的關鍵技術之一是控制低水灰比。將密度為1100 kg/m 的泡沫混凝土試樣澆筑24h后,分成表面尼龍薄膜密封和表面不做任何處理的2批試樣,在溫度、濕度等完全相同的環境下養護,測定不同齡期的干燥收縮量。通過對比得知,表面密封處理后的試樣,收縮量遠遠小于表面敞開的試樣,而且在5 d齡期時收縮就基本趨于穩定。結果再次證明水分逸出與干縮之間的密切關聯性和早期保水對控制泡沫混凝土收縮的重要性。

(五)減小泡沫混凝土收縮和開裂的技術措施

由上述分析可知,減小泡沫混凝土收縮、防止開裂和吸水的技術措施主要有以下方面:

(1)適宜的水泥用量;

(2)摻加適量膨脹水泥;

(3)低的成型水灰比;

(4)優化養護制度、加強早期保水;

(5)使用防水劑(摻用或表面涂布);

(6)在保溫層增加鐵絲網(防裂網)來防止泡沫混凝土開裂。

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