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摘要：混凝土产生裂缝的原因十分复杂，有施工工艺引起的、有施工过程中形成的，也有混凝土材料本身引起的。混凝土自身的收缩变形是导致其裂缝的主要因素。近几年来，在工程实践中发现，外加剂对混凝土收缩开裂性能有所影响。本文分析了减水剂、缓凝剂、引气剂、减缩剂四种常用的减水剂对混凝土收缩开裂性能的影响。
关键词：外加剂；混凝土；收缩开裂
中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：
一、概述
随着混凝土科学技术的不断进步，混凝土工程的大型化、巨型化，应用领域的不断扩大，高性能混凝土得到了广泛的应用。同时，商品混凝土得到了更大的普及，随之而来的混凝土裂缝问题引起人们的高度重视。干燥收缩是混凝土材料的一个重要性能，它对混凝土及钢筋混凝土结构的性能有很大影响。国内外许多学者都曾对混凝土的干燥收缩量进行过预测方面的研究，并且可以预测到一定的精度。然而，从技术上，尤其是经济地大幅度降低干燥收缩却是一个难题，干燥收缩产生的裂缝影响到混凝土的耐久性、水密性和美观，因此，如何提高混凝土的抗裂性和耐久性已成为当今急需解决的问题。
混凝土产生裂缝的原因十分复杂，有施工工艺引起的、有施工过程中形成的，也有混凝土材料本身引起的。混凝土自身的收缩变形是导致其裂缝的主要因素。混凝土的收缩分为早期塑性收缩、自收缩、干燥收缩、温度变形和碳化收缩。其中，以塑性收缩、自收缩、干燥收缩的影响较为突出。对于高性能混凝土和一般的泵送混凝土，由于高效减水剂和掺合料的大量使用，水胶比低，加上水泥标准修订后水泥细度的增加，导致早期由塑性收缩和自收缩引起的裂缝更为普遍。此外，混凝土的干燥收缩也是混凝土产生裂缝的主要原因。
随着科学技术的发展，施工中对混凝土的性能提出了新的要求，如何满足这些要求有多种途径，化学外加剂在混凝土中的使用是一种效果显著和经济的方法。混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入，能显著改善混凝土性能的化学物质。外加剂的普及应用促进了我国混凝土技术的飞跃发展。它可以显著改变和提高混凝土的流变性能，凝结硬化时间、强度和耐久性，同时，还可以节约水泥，能节能利废，具有其他材料组分不可替代的作用。目前在工程中常用的外加剂主要有减水剂、膨胀剂、缓凝剂、防冻剂、引气剂等。外加剂已成为混凝土除4种基本组分以外的第5种重要组分。近几年来，在工程实践中发现，外加剂对混凝土收缩开裂性能有所影响，掺用外加剂的混凝土早期、后期收缩裂缝增多，对混凝土的施工质量产生不利影响。现就外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响分析如下。
二、外加剂对混凝土收缩性能的影响。
1 减水剂对混凝土收缩性能的影响。
减水剂是在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度；或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。
减水剂能够降低水灰比，这对降低混凝土收缩开裂是有利的一面。但是，在施工实践中发现，掺入减水剂的混凝土初期水泥水化速度快，热量集中释放大，虽然减水剂的使用减少了混凝土中的水泥量，但由于需要考虑影响混凝土强度的种种因素，混凝土中水泥用量比理论计算的普遍偏大，因此水泥用量实际并未减少。高强度混凝土水泥用量往往较大，水灰比的降低并不能抵消大量水泥水化时集中释放的水化热对混凝土收缩开裂产生的不利影响。试验研究表明，在同等混凝土配合比条件下，掺入减水剂的混凝土的流动性增大，同时混凝土的早期收缩和总收缩量也显著增大，24h内增幅大。在保持坍落度相同条件下，减少用水量，掺减水剂的混凝土的早期收缩和总收缩将进一步增大，且随水泥用量增加，收缩增大更显著。而未掺减水剂的混凝土则影响不大。因此,对掺减水剂的混凝土应特别加强早期施工养护,选择水化热较低的水泥, 适当的控制减水剂用量, 是减少混凝土收缩开裂的重要因素。
2 缓凝剂对混凝土收缩性能的影响
缓凝剂是延缓混凝土凝结时间而对后期强度无明显影响的外加剂。缓凝剂能够减少混凝土塌落度损失，降低混凝土内水化热。适当的缓凝能够防止混凝土结构内因内外温差而产生的温度应力造成的混凝土开裂。掺入缓凝剂的混凝土水化物生成较慢，水泥颗粒的空隙使生成的水化物分布更均匀,使混凝土硬化强度增大。目前在大体积泵送混凝土及商品混凝土施工中，掺用大量缓凝剂以减少混凝土坍落度损失。在夏季高温施工中，混凝土适当的缓凝可降低混凝土内水化热。凝结缓慢的混凝土长期处在塑性状态下，表面水分蒸发大，模板、底基同时也大量吸水。
3 引气剂对混凝土收缩性能的影响
掺入适量引气剂的混凝土沁水沉降降低，收缩量减少，抗拉强度提高。引气剂的掺入还可增大混凝土的徐变，从而提高混凝土的抗裂性能，这对混凝土减少收缩开裂是十分有利的。但是，过量的引气剂掺入会降低混凝土抗压强度，加大混凝土沁水沉降，导致水泥浆与骨料及钢筋的粘结性能下降，引起混凝土的早期开裂。因此控制引气剂的掺入量对防止混凝土的收缩开裂是十分重要的。
4 减缩剂对混凝土收缩性能的影响
在使用其它混凝土外加剂的同时掺入适量的膨胀剂可有效地防止混凝土收缩开裂。但是，由于施工不当、产品缺陷等原因，膨胀剂往往达不到预期的效果。膨胀剂对预防高强混凝土裂缝开展效果不大。实验证明，掺用膨胀剂的混凝土，初期养护不当，混凝土的裂缝会加大。八十年代初期，减缩剂研制成功。减缩剂作用和机理的试验研究表明，减缩剂的掺入大幅度的降低了混凝土的干燥收缩值，小幅度的提高了混凝土塑性收缩抗裂能力，在一定程度上降低了砂浆的力学性能。对减缩剂的作用机理从塑性抗拉强度、表面水份蒸发率和孔结构三个角度试验分析，结果表明：减缩剂的掺入能显著地降低混凝土毛细孔水的表面张力，减少了毛细孔失水时的收缩应力，增大了毛细孔水的粘度，减少了混凝土收缩值。从工程实践看，减缩剂使用效果佳，且不受养护条件限制。但是由于减缩剂生产成本高，目前应用不广泛，有待于企业进一步研究開发以降低其成本，从而普及应用。
三、结束语
减水剂加速水泥水化，早期集中释放水化热大，易引起混凝土收缩开裂。掺入过量缓凝剂的混凝土长期处于塑性状态，易引起混凝土塑性收缩。引气剂对防止混凝土收缩开裂效果显著，但掺入量过大会加大混凝土收缩开裂。减缩剂可有效控制混凝土收缩开裂。
参考文献：
[1]龙启俊,何孟浩.外加剂对混凝土收缩开裂性能的影响[J],混凝土,2004
[2]刘加平，田倩，唐明述.膨胀剂和减缩剂对于高性能混凝土收缩开裂的影响 [J]，东南大学报，2006.
[3]胡红梅，刘冬冬，余彬彬.外加剂对混凝土抗裂性能影响的试验研究 [J]，福建建材，2009
关键词：外加剂；混凝土；收缩开裂
中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：
一、概述
随着混凝土科学技术的不断进步，混凝土工程的大型化、巨型化，应用领域的不断扩大，高性能混凝土得到了广泛的应用。同时，商品混凝土得到了更大的普及，随之而来的混凝土裂缝问题引起人们的高度重视。干燥收缩是混凝土材料的一个重要性能，它对混凝土及钢筋混凝土结构的性能有很大影响。国内外许多学者都曾对混凝土的干燥收缩量进行过预测方面的研究，并且可以预测到一定的精度。然而，从技术上，尤其是经济地大幅度降低干燥收缩却是一个难题，干燥收缩产生的裂缝影响到混凝土的耐久性、水密性和美观，因此，如何提高混凝土的抗裂性和耐久性已成为当今急需解决的问题。
混凝土产生裂缝的原因十分复杂，有施工工艺引起的、有施工过程中形成的，也有混凝土材料本身引起的。混凝土自身的收缩变形是导致其裂缝的主要因素。混凝土的收缩分为早期塑性收缩、自收缩、干燥收缩、温度变形和碳化收缩。其中，以塑性收缩、自收缩、干燥收缩的影响较为突出。对于高性能混凝土和一般的泵送混凝土，由于高效减水剂和掺合料的大量使用，水胶比低，加上水泥标准修订后水泥细度的增加，导致早期由塑性收缩和自收缩引起的裂缝更为普遍。此外，混凝土的干燥收缩也是混凝土产生裂缝的主要原因。
随着科学技术的发展，施工中对混凝土的性能提出了新的要求，如何满足这些要求有多种途径，化学外加剂在混凝土中的使用是一种效果显著和经济的方法。混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入，能显著改善混凝土性能的化学物质。外加剂的普及应用促进了我国混凝土技术的飞跃发展。它可以显著改变和提高混凝土的流变性能，凝结硬化时间、强度和耐久性，同时，还可以节约水泥，能节能利废，具有其他材料组分不可替代的作用。目前在工程中常用的外加剂主要有减水剂、膨胀剂、缓凝剂、防冻剂、引气剂等。外加剂已成为混凝土除4种基本组分以外的第5种重要组分。近几年来，在工程实践中发现，外加剂对混凝土收缩开裂性能有所影响，掺用外加剂的混凝土早期、后期收缩裂缝增多，对混凝土的施工质量产生不利影响。现就外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响分析如下。
二、外加剂对混凝土收缩性能的影响。
1 减水剂对混凝土收缩性能的影响。
减水剂是在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度；或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。
减水剂能够降低水灰比，这对降低混凝土收缩开裂是有利的一面。但是，在施工实践中发现，掺入减水剂的混凝土初期水泥水化速度快，热量集中释放大，虽然减水剂的使用减少了混凝土中的水泥量，但由于需要考虑影响混凝土强度的种种因素，混凝土中水泥用量比理论计算的普遍偏大，因此水泥用量实际并未减少。高强度混凝土水泥用量往往较大，水灰比的降低并不能抵消大量水泥水化时集中释放的水化热对混凝土收缩开裂产生的不利影响。试验研究表明，在同等混凝土配合比条件下，掺入减水剂的混凝土的流动性增大，同时混凝土的早期收缩和总收缩量也显著增大，24h内增幅大。在保持坍落度相同条件下，减少用水量，掺减水剂的混凝土的早期收缩和总收缩将进一步增大，且随水泥用量增加，收缩增大更显著。而未掺减水剂的混凝土则影响不大。因此,对掺减水剂的混凝土应特别加强早期施工养护,选择水化热较低的水泥, 适当的控制减水剂用量, 是减少混凝土收缩开裂的重要因素。
2 缓凝剂对混凝土收缩性能的影响
缓凝剂是延缓混凝土凝结时间而对后期强度无明显影响的外加剂。缓凝剂能够减少混凝土塌落度损失，降低混凝土内水化热。适当的缓凝能够防止混凝土结构内因内外温差而产生的温度应力造成的混凝土开裂。掺入缓凝剂的混凝土水化物生成较慢，水泥颗粒的空隙使生成的水化物分布更均匀,使混凝土硬化强度增大。目前在大体积泵送混凝土及商品混凝土施工中，掺用大量缓凝剂以减少混凝土坍落度损失。在夏季高温施工中，混凝土适当的缓凝可降低混凝土内水化热。凝结缓慢的混凝土长期处在塑性状态下，表面水分蒸发大，模板、底基同时也大量吸水。
3 引气剂对混凝土收缩性能的影响
掺入适量引气剂的混凝土沁水沉降降低，收缩量减少，抗拉强度提高。引气剂的掺入还可增大混凝土的徐变，从而提高混凝土的抗裂性能，这对混凝土减少收缩开裂是十分有利的。但是，过量的引气剂掺入会降低混凝土抗压强度，加大混凝土沁水沉降，导致水泥浆与骨料及钢筋的粘结性能下降，引起混凝土的早期开裂。因此控制引气剂的掺入量对防止混凝土的收缩开裂是十分重要的。
4 减缩剂对混凝土收缩性能的影响
在使用其它混凝土外加剂的同时掺入适量的膨胀剂可有效地防止混凝土收缩开裂。但是，由于施工不当、产品缺陷等原因，膨胀剂往往达不到预期的效果。膨胀剂对预防高强混凝土裂缝开展效果不大。实验证明，掺用膨胀剂的混凝土，初期养护不当，混凝土的裂缝会加大。八十年代初期，减缩剂研制成功。减缩剂作用和机理的试验研究表明，减缩剂的掺入大幅度的降低了混凝土的干燥收缩值，小幅度的提高了混凝土塑性收缩抗裂能力，在一定程度上降低了砂浆的力学性能。对减缩剂的作用机理从塑性抗拉强度、表面水份蒸发率和孔结构三个角度试验分析，结果表明：减缩剂的掺入能显著地降低混凝土毛细孔水的表面张力，减少了毛细孔失水时的收缩应力，增大了毛细孔水的粘度，减少了混凝土收缩值。从工程实践看，减缩剂使用效果佳，且不受养护条件限制。但是由于减缩剂生产成本高，目前应用不广泛，有待于企业进一步研究開发以降低其成本，从而普及应用。
三、结束语
减水剂加速水泥水化，早期集中释放水化热大，易引起混凝土收缩开裂。掺入过量缓凝剂的混凝土长期处于塑性状态，易引起混凝土塑性收缩。引气剂对防止混凝土收缩开裂效果显著，但掺入量过大会加大混凝土收缩开裂。减缩剂可有效控制混凝土收缩开裂。
参考文献：
[1]龙启俊,何孟浩.外加剂对混凝土收缩开裂性能的影响[J],混凝土,2004
[2]刘加平，田倩，唐明述.膨胀剂和减缩剂对于高性能混凝土收缩开裂的影响 [J]，东南大学报，2006.
[3]胡红梅，刘冬冬，余彬彬.外加剂对混凝土抗裂性能影响的试验研究 [J]，福建建材，2009