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本文采用平板刀口约束收缩开裂试验、自收缩和干燥收缩试验综合评价水泥基材料的收缩开裂性能,主要探讨了高效减水剂种类和掺量、矿物外加剂(粉煤灰、矿粉和硅灰)单掺和复掺、减缩剂和聚丙烯纤维单掺及复掺对水泥基材料收缩开裂性能的影响以及讨论了砂浆收缩与混凝土开裂的关系。通过研究,主要得到以下结论:(1)同水灰比同塌落度时,萘系和脂肪族减水剂增大砂浆收缩,加剧混凝土开裂;聚羧酸减水剂抑制砂浆收缩,降低混凝土开裂风险。同水灰比,聚羧酸减水剂掺量在0.6%~1.5%范围,砂浆自收缩随掺量增加变化不大,砂浆干燥收缩和混凝土开裂风险随掺量增加而增大。同塌落度,聚羧酸减水剂掺量在0.6%~1.5%范围,砂浆自收缩随掺量增加而增加,而砂浆干燥收缩和混凝土开裂风险随掺量增加而减小。对掺减水剂的普通混凝土(w/c=0.40~0.50)而言,干燥收缩是引起混凝土开裂的主要因素。(2)在20%~40%掺量范围,粉煤灰或矿粉能抑制砂浆收缩,降低混凝土最大裂缝宽度和总开裂面积,显著提高混凝土抗裂性能;砂浆自收缩和干燥收缩随粉煤灰或矿粉掺量增加而大幅降低,混凝土抗裂性能随掺量增加而提高;粉煤灰抑制收缩和降低开裂的效果优于矿粉。在5%-10%掺量范围,硅灰增大砂浆收缩,尤其显著增加24h自收缩和7d干燥收缩,加剧混凝土开裂;砂浆自收缩和干燥收缩随硅灰掺量增加而增加,混凝土开裂风险随掺量增加而增大。(3)复掺30%-40%的粉煤灰与矿粉能显著降低砂浆收缩和混凝土总开裂面积,提高混凝土抗裂性能。矿粉与粉煤灰以1:2~2:1复合等量取代30%水泥时,复合比对砂浆收缩、混凝土最大裂缝宽度和总开裂面积影响不大。硅灰与粉煤灰和矿粉二元或三元复合可以降低砂浆24h自收缩和7d干燥收缩增长速率,抑制砂浆收缩,降低硅灰对砂浆收缩和混凝土开裂的不利影响,提高混凝土抗裂性能,且混凝土强度不会显著降低。掺矿物外加剂的混凝土总开裂面积与砂浆的收缩有显著的线性相关性,自收缩和干燥收缩是影响掺矿物外加剂混凝土开裂的主要因素。(4)减缩剂和聚丙烯纤维能有效抑制砂浆收缩和降低混凝土总开裂面积,提高混凝土抗裂性能。减缩剂主要大幅降低混凝土裂缝根数,而聚丙烯纤维能显著降低裂缝宽度。减缩剂掺量在0.6%~1.2%范围,砂浆的收缩和混凝土的总开裂面积随掺量增加而降低,抗压强度随掺量增加显著降低。聚丙烯纤维的长度对砂浆收缩和混凝土总开裂面积影响相对较小,但对裂缝宽度影响较大,纤维长度为粗集料最大粒径的3/5时,混凝土抗裂性能最佳。聚丙烯纤维掺量较低(0.6Kg/m3)时,纤维对收缩和开裂的抑制效果不明显,随掺量增加(0.9Kg/m3~1.2Kg/m3),混凝土抗裂性能显著提高。在本实验条件下,聚丙烯纤维掺量宜选择0.9Kg/m3~1.2Kg/m3。混凝土总开裂面积与砂浆收缩的相关性分析表明,减缩剂降低收缩是减缩剂抑制混凝土开裂的主要原因,而聚丙烯纤维抑制混凝土开裂的主导因素不是降低收缩。(5)复掺减缩剂和纤维能显著降低砂浆收缩和混凝土总开裂面积,提高混凝土抗裂性能。水灰比在0.42~0.34范围,复掺减缩剂和纤维的砂浆干燥收缩随水灰比降低而降低,而砂浆自收缩、混凝土最大裂缝宽度和总开裂面积随水灰比降低而显著增加。复掺减缩剂和纤维的高性能混凝土总开裂面积与自收缩有良好的线性关系,自收缩是引起低水灰比高性能混凝土开裂的主要因素。