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在腐蝕性環(huán)境中，保證混凝土耐久性的必要條件之一是低滲透性。然而，混凝土結(jié)構(gòu)難以完全避免開裂，裂縫會增大混凝土的滲透性。問題是：怎樣的裂縫狀態(tài)，不會顯著地影響混凝土的滲透性？
C.W. Aldea等試驗測試了裂縫的水泥凈漿、砂漿、普通和高強混凝土滲透性[1]。試驗用圓柱切割的圓板試件（Φ100x25或50mm），劈拉形成裂縫，控制裂縫張開量（COD，cracking opening displacement），卸載后測試裂縫試件的滲水速率。卸載后COD與滲透系數(shù)的關(guān)系見圖1。無裂縫凈漿、砂漿和普通混凝土，水滲透系數(shù)在10-11 m/s數(shù)量級，硅灰高強混凝土的水滲透系數(shù)在10-12 m/s數(shù)量級；裂縫張開量COD達到100μm，則所有材料的滲透系數(shù)均增大到10-10 m/s數(shù)量級。

J.P. Charron等用乙二醇和水測試裂縫的纖維增強UHPC滲透性[2]。先將長板試件切槽，單軸拉伸使切槽處產(chǎn)生裂縫，再在裂縫部位鉆取圓板（Φ100x50mm）作為裂縫試件測試滲透性，主要試驗結(jié)果見圖2。從滲透系數(shù)可以看出，UHPC的殘留應(yīng)變達到0.13%以前，滲透系數(shù)以較小幅度增大，此后則快速增大。UHPC的殘留應(yīng)變在0.13%左右時，起始的滲透系數(shù)在10-11 m/s數(shù)量級（見圖2b），與無裂縫普通混凝土（水灰比0.45）滲透性相當(dāng)（對比圖1）。因此，J.P. Charron等認為，保持良好抗?jié)B性，UHPC的拉伸極限應(yīng)變或閾值變形為0.13%。UHPC的0.13%變形，對應(yīng)于COD=130μm（測試間距為100mm），與COD=100 μm的普通和高強混凝土（NSC/HSC）相比（圖1），UHPC的起始水滲透系數(shù)要低一個數(shù)量級。這是因為：滲透性隨裂縫寬度的三次方增大，纖維增強UHPC為多縫開裂，相同變形量（COD）狀態(tài)的裂縫數(shù)量多，但裂縫寬度較小緣故。
裂縫UHPC的乙二醇滲透系數(shù)基本穩(wěn)定，只有0.05%應(yīng)變（COD=50μm）的滲透系數(shù)隨測試時間延長逐步降低，可能是裂縫太細微，逐漸被沉積物堵塞的緣故（見圖2a）。水的滲透系數(shù)則均隨測試時間的延長而不斷降低（見圖2b）。水滲透性的降低，是因為裂縫逐漸愈合。拉伸變形不超過0.13%，UHPC的水滲透性在最初幾天快速降低；經(jīng)過40天，水滲透系數(shù)可以降低2~3個數(shù)量級[2]，恢復(fù)到非常高的抗?jié)B能力。

早在1836年，法國科學(xué)院就發(fā)現(xiàn)了混凝土裂縫的自愈合（autogenous healing）現(xiàn)象[3]。研究認為，裂縫自愈合有兩種機理[3,4]：其一，未水化水泥與水反應(yīng)，產(chǎn)物逐漸填充、膠結(jié)和封閉了裂縫；其二，水中溶解的Ca(HCO3)2或CO2與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀，以及其它沉淀物，慢慢堵塞了裂縫。兩種機理也可能同時產(chǎn)生作用，降低裂縫的滲透性。H-W. Reinhardt等用水滲透試驗研究不同溫度（20~80oC）環(huán)境下，裂縫寬度為0.05~0.20mm高性能混凝土（HPC，93MPa）的滲透性和自愈能力[5]。結(jié)果顯示：裂縫寬度為0.15mm的混凝土，在20 oC溫度環(huán)境經(jīng)過336小時（2周）滲水過程，滲水速率降低到初始速率的2%，相當(dāng)于裂縫愈合到0.05mm寬度水平。裂縫寬度越小，環(huán)境溫度越高，裂縫愈合越快。如果水壓梯度達1MPa/m，寬度小于0.10mm且不再擴展的裂縫，會經(jīng)過自愈合過程而封閉[5]。
UHPC具備更強的微裂縫自愈合能力。由于水膠比非常低，UHPC拌合水量僅能供部分水泥水化，絕大多數(shù)水泥顆粒的內(nèi)部處于沒有水化狀態(tài)。因此，如果有水或水汽進入UHPC的裂縫，暴露在裂縫表面的水泥顆粒未水化部分就會“繼續(xù)”水化。這時的水泥水化是與外部進入的水分反應(yīng)，水化產(chǎn)物體積約是反應(yīng)水泥熟料體積的兩倍，多出來的體積能夠填堵裂縫。從圖3可以清晰地看到未水化水泥對微裂縫的這種封閉作用。

與沉淀物僅僅堵塞微裂縫不同，水泥“繼續(xù)”水化不僅能夠封閉微裂縫降低滲透性，同時還起“膠結(jié)”裂縫作用，在一定程度上恢復(fù)了混凝土因裂縫降低的力學(xué)性能。P. Pimienta等試驗研究預(yù)先彎拉開裂的UHPC小梁，在腐蝕性環(huán)境中（干濕循環(huán)、氯鹽和高溫環(huán)境）的耐久性[6]。結(jié)果顯示，裂縫UHPC小梁試件，在10%氯化鈉溶液或60oC熱水中持續(xù)浸泡3個月后，或經(jīng)歷60個干濕循環(huán)（每個循環(huán)18小時在20oC水中 + 6小時在60oC干燥空氣中）后，重新加載的抗彎性能沒有受到影響，表現(xiàn)出很好的連續(xù)性，見圖4。對比圖4中重新加載各條曲線的斜率，可以看出，熱水、氯化鈉溶液浸泡和經(jīng)歷干濕循環(huán)的試件，剛度（彈性模量）均高于在干燥空氣（相對濕度50%）中存放試件。這種剛度的恢復(fù)，表明接觸水的試件，裂縫有一定程度的“膠結(jié)”性愈合，提高了材料的連續(xù)性。

美國的一項試驗 “Combined effect of structural and environmentalloading on cracked UHPC”（結(jié)構(gòu)與環(huán)境荷載對有裂縫UHPC的復(fù)合作用）[7]，將鋼筋增強UHPC梁（150x380x4900mm）4點彎曲加載至開裂（梁下部出現(xiàn)29條寬度0.002~0.009mm裂縫），梁底面通過海綿接觸15%濃度氯化鈉溶液（環(huán)境荷載），然后循環(huán)加載（疲勞結(jié)構(gòu)荷載）。該試驗歷時半年，加載循環(huán)達50萬次，在結(jié)構(gòu)荷載與環(huán)境荷載的復(fù)合作用下，沿裂縫出現(xiàn)氯化鈉結(jié)晶析出（見圖5），但對UHPC抗彎性能影響輕微，梁的抗彎結(jié)構(gòu)響應(yīng)并沒有降低。半年的復(fù)合荷載試驗結(jié)束后，再中心加載使梁彎曲破壞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：梁的靜態(tài)破壞不是沿原先的裂縫，而是出現(xiàn)與擴展了一組新的裂縫[7]。這種現(xiàn)象表明，先前的微裂縫已經(jīng)愈合。

上述兩個試驗，即腐蝕性環(huán)境對裂縫UHPC梁力學(xué)性能的影響，對于了解掌握有裂縫UHPC結(jié)構(gòu)在高腐蝕環(huán)境中的耐久性非常有價值。但3個月和6個月試驗周期相對較短，還需要開展周期更長、內(nèi)容更豐富以及長期暴露的裂縫UHPC耐久性試驗研究。
德國的試驗研究認為，UHPC的臨界開裂寬度為0.05mm。也就是說，裂縫寬度小于0.05mm，從耐久性方面（對內(nèi)部鋼材的防銹蝕保護方面）可認為UHPC處于良好狀態(tài)[8]。
UHPC結(jié)構(gòu)設(shè)計通常會將最大拉應(yīng)力限制在彈性極限抗拉強度內(nèi)，避免開裂。對于早期收縮受到強約束的場合，例如混凝土-UHPC或鋼-UHPC復(fù)合結(jié)構(gòu)等相互粘結(jié)的結(jié)構(gòu)類型，新澆筑UHPC的收縮會受到混凝土或鋼的較強約束，宜選用抗拉性能等級高的UHPC，確保早期收縮導(dǎo)致的開裂為多縫和微裂（裂縫寬度不超過0.05mm），避免損害抗?jié)B性與耐久性。