微硅粉水泥混凝土在早期裂缝危险性的综合评价

微硅粉硅灰对各种影响混凝土裂缝因素的作用因素表面失水，水化热自生收缩弹性模量，弹塑性徐变抗拉强度干燥收缩，硅灰对影响裂缝因素的作用上表面无泌水，塑性收缩敏感性增大 本身不产生热：同强度条件下，可降低水泥用量，减少水化热 增大增大增加弹塑性徐变和应力松弛提高减小对裂缝控制不利无影响或有利。

混凝土裂缝危险性指数(P)一般定义为：P=某时间混凝土中拉应力/当时混凝土抗拉强度。如果P始终小于1，即拉应力始终小于抗拉强度，则混凝土不会产生裂缝;任何时段 P>1，拉应力超过了抗拉强度，混凝土就会开裂。P值越接近1，混凝土开裂的危险性就越大。在早期的凝结硬化过程中，混凝土中应力的产生决定于温度变化引起胀缩、自生收缩、弹性模量、约束程度和徐变松弛等因素。除约束程度外，其它因素均是变量。

按各种影响因素考虑，硅灰有促进和抑制混凝土裂缝的双重作用。其中，早期表面失水导致的塑性收缩，属施工可控制因素;干燥收缩则属后期因素。硅灰使自生收缩增加和弹性模量提高，增大了早期裂缝的危险性;硅灰使抗拉强度提高和弹塑性徐变增加，则又降低了早期裂缝的危险性。对于实际的混凝土工程，这些因素是同时存在的，硅灰同时作用的总体结果，即对混凝土裂缝危险性有怎样的影响呢?挪威科技大学对此进行了专题试验研究，内容包括硅灰对混凝土自生收缩的影响、对混凝土弹性模量和抗拉强度的影响、恒温与实际温度变化历程对这些参数的影响等。

在此基础上，分析计算一个实际混凝土结构的应力和裂缝危险性。用于分析计算的结构为在现有混凝土底板上成型的涵洞侧墙，拆除模板时间为4天。计算考虑混凝土墙内两种最高温度 30～33℃和47～5l℃。考虑两种裂缝情况，即内热外凉导致的表面裂缝(最危险裂 缝时间为第4.5天)和下部硬化混凝土底板约束(外部约束)导致的贯穿裂缝(最危 险裂缝时间为第10天)。裂缝危险|生(热膨胀、白生收缩导致拉应力与抗拉强度 之比)分析结果。

从微硅粉硅灰水泥混凝土在早期裂纹的分析过程和分析结果可得出如一下结论：

墙内最高温度低，裂缝危险性也较低。

在所有情况下的总平均裂缝危险性，微硅粉硅灰混凝土略微小于无硅灰混凝土。考虑到分析评价中涉及一些不确定因素，更恰当结论为：含硅灰与不含硅灰混凝土具有相似的裂缝危险性。

在混凝土水胶比和胶凝材料用量不变的情况下，组成材料的变化(例如硅灰含量变化)对裂缝危险性的影响很小。决定裂缝危险性的首要因素为：结构的几何形状、尺寸和约束条件与环境因素(特别是温度和拆模时间)。

从此项全面分析可以看到，不能使用单一的混凝土性能参数(如自生收缩)来评价裂缝危险性。实际上，随时间变化的几种性能的交互作用决定着裂缝危险性。

早期裂缝危险性增大的问题，是在研究探索生产与应用低渗透、高耐久和高强混凝土过程中遇到的新问题。目前，随着新型高效减水剂以及活性硅微粉硅灰、高细度矿渣、优质粉煤灰的应用，混凝土本身的抗渗性、耐久性和强度都达到了一个崭新的水平。然而，如果混凝土有裂缝，其耐久性又会大打折扣。

因此，研究对策，降低早期裂缝的危险性，才能建造质量真正全面优良的结构。随着研究的深入，各种影响早期裂缝因素的数学模型正在建立起来，裂缝危险性的分析计算和裂缝预测正在变得精确，并且已开始成为裂缝控制的重要工具。可以预计，随着试验数据的积累和丰富，裂缝危险|生分析计算方法的不断完善，高抗渗、高耐久和高强混凝土的早期裂缝可以得到有效地控制。