據介紹,由于自收縮的原因,普通硅酸鹽水泥100d的減縮值為6.3%~6.9%;又據內維爾介紹,混凝土的自身收縮的數值在0.04~0.10mm/m之間。由于干燥的原因,凈漿的干燥收縮可達4.0 mm/m,一般混凝土的干燥收縮在0.3~0.6 mm/m之間。巨大的收縮量會導致約束條件下凈漿硬化結構的破壞。
為了解決此問題,混凝土應運而生,利用骨料的骨架作用限制水泥漿體的收縮。吳中偉、廉慧珍在其《高性能混凝土》一書中進行了詳細的介紹,并指出:集料因其彈性模量大于水泥漿體的彈性模量,故在混凝土中起限制變形的作用。集料用量對混凝土自收縮的影響見圖5 和圖6。從圖中結果可見集料用量或骨膠比顯著影響著混凝土的自收縮,并進而影響混凝土的抗裂性。因此,基于現代混凝土技術的混凝土骨膠比的降低,也是現代混凝土抗裂性變差的原因之一。
以上研究結果表明,混凝土配合比——水膠比和骨膠比顯著影響混凝土的抗裂性。而基于現代混凝土技術的低水膠比、低骨膠比,則惡化了混凝土的抗裂性,無論是塑性開裂還是早期開裂、甚至后期開裂。因此,如何在控制原材料的情況下,調整現代混凝土的配合比來提高混凝土的抗裂性,值得業(yè)界考慮。
2011年12月1日新版的JGJ55—2011《普通混凝土配合比設計規(guī)程》正式實施。此次修訂是繼2000年后、相隔11年的重大修訂。但本規(guī)程出臺后引來一些意見。指出:雖在《規(guī)程》條文說明第3.0.1表明該《規(guī)程》修訂的目的:“……強調混凝土配合比設計應滿足耐久性能要求,這是本次修訂的重點之一……”,但是除了在前言中說明本次修訂的主要技術內容的第2點是:“增加并突出了混凝土的耐久性的規(guī)定”和強制性條文第6.2.5條“對耐久性有設計要求的混凝土應進行相關耐久性試驗驗證”,此外基本上未見有關耐久性的規(guī)定。指出:由于鋼筋混凝土結構的配筋率越來越高、混凝土強度等級越來越大,混凝土結構開裂,特別是早期開裂的現象已經非常普遍,嚴重威脅到了鋼筋混凝土結構的服役壽命。開裂雖然算不上直接意義的耐久問題,但“一旦開裂,則在僅有不到一個月的濕熱氣候下,就有可能引起鋼筋的銹蝕。對于在一年中的大部分季節(jié)處于濕熱氣候的深圳,則鋼筋銹蝕就成為主要問題,但是一年中大約有2 個月相對濕度在50%以下,碳化收縮與干燥收縮聯合作用而發(fā)生的開裂傾向也是需要重視的”。但遺憾的是該規(guī)程限定的是膠凝材料的最少用量,而非最大用量(見JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設計規(guī)程》)。