关于保温砂浆开裂的具体三大原因分析

　干混砂浆开裂原因分析

与混凝土不同，砂浆通常都是使用在一定的基材上。由于砂浆与基材在性能、初始状态和所处环境等方面的不一致性，必然导致变形的不一致性，而这种变形的不一致性使得它们之间存在着相互作用。另一方面，硬化砂浆具有一定的强度，以及一定的弹性变形性能。因此，能够松弛一部分应力，也具有一定的抵抗外应力的能力。砂浆在使用过程中是否开裂取决于砂浆和基材之间由于变形的不一致性而产生的相互作用与砂浆自身抵抗变形能力间的相互关系。如果前者大于后者，砂浆将开裂。反之则不会开裂。

1.砂浆与基材变形不一致性分析

砂浆与基材变形的不一致性表现在三个方面：

(1)自生体积变形

砂浆中的胶凝材料发生水化反应时通常伴随着体积变化，特别是以水泥作为胶凝材料的商品砂浆，水泥水化时通常表现为收缩。而基材通常是一些成熟度较高的材料，在干混砂浆使用时，这些材料的反应已经基本结束，因而不再产生自生体积变形，或者说自生体积变形将是非常小的。因此，砂浆与基材的自生体积变形存在着的差异。

(2)干缩变形

砂浆与基材干缩变形通常有非常大的差异，这种差异归因于三个方面：

a.干缩变形率不同。由于砂浆与基材是不同的材料，因而它们的干缩变形性能通常是不一样的。

b.初始状态不同。所谓初始状态不同，是指在干混砂浆使用时，砂浆与基材的含水状态是不同的。在干混砂浆使用时，基层材料可能是干燥的，或者含有少量的水分。由于所能失去的水较少，因而也将产生较小的干缩变形。换句话说，在干混砂浆使用时，基层材料已经发生一定数量的干缩变形，剩余的干缩变形量与基层材料的剩余含水量有关。而砂浆处于完全饱水的状态，因而有大量的水可能失去，也就可能产生较大的干缩变形。由于砂浆与基层含水量不同，基层材料还可能从砂浆吸取水分产生湿胀。而砂浆一方面由于水分的蒸发，另一方面由于基层材料的吸水，大量的水分失去。同时，由于胶凝材料水化，使得游离水转变为结晶水或结构水，产生自干燥作用。这些作用综合的结果，砂浆层有可能产生较大的干缩变形。

c.环境不同。一般来说，基层是处于内部，而砂浆层是处于外部。即便砂浆层与基层可能的失水量和干缩变形是相同的，但由于所处的位置不同，其干燥过程也是不同。由于砂浆处于面层，直接与周围环境接触，因而对环境的变化更为敏感。当环境比较干燥时，砂浆层首先失去水分产生干缩变形，而基层由于有砂浆层的保护，因而失水较迟。环境越干燥，砂浆层越致密，基层材料的初始含水量越少，砂浆层与基层失水速率的差别也就越大，因而所产生的干缩变形差别也就可能越大。从砂浆与基材的接触面来看，砂浆层的外侧是一个含水率低于它的材料，因而砂浆层有失去水分的趋势。而基层材料的外侧则是一个含水率高于它的材料，因而有从外部得到水分的趋势。

由于上述这些原因，砂浆层与基层所产生的干缩变形是不一致的，而且砂浆层的干缩变形通常比基层的干缩变形大得多。

(3)温度变形。

温度变化也会导致硬化砂浆和基层材料的变形。材料的温度变形取决于材料的热膨胀系数和温度差。由于砂浆层和基层通常都是较薄的，它们的温度一般不会有较大的差别。但是，由于它们是不同的材料，因而热膨胀系数往往是不同的。砂浆层和基层材料热膨胀系数的差异也会引起温度变形的不一致性。

如果基层材料的热膨胀系数大于硬化砂浆的热膨胀系数时，在温度升高过程中，基层所产生的自由膨胀大于砂浆层所产生的自由膨胀。由于两者相互作用下，基层处于受压状态，砂浆层处于受拉状态。当砂浆与基层材料热膨胀系数的差异较大，或者温度变化较大，有可能导致硬化砂浆的开裂。

如果基层热膨胀系数小于硬化砂浆的热膨胀系数时，在温度升高过程中，基层所产生的自由膨胀小于砂浆层所产生的自由膨胀。由于两者相互作用下，基层处于受拉状态，砂浆层处于受压状态。在这种情况下，硬化砂浆不会出现温度开裂。但是，在温度降低过程中，基层所产生的自由收缩也小于砂浆层所产生的自由收缩。由于两者相互作用下，基层则处于受压状态，而砂浆层处于受拉状态，这种情况则有可能导致砂浆的温度开裂。

由此可以看出，在正常使用环境下，砂浆与基层之间不可避免地存在着变形差。而这种变形差正是导致砂浆开裂的动力。

2.砂浆与基材相互作用分析

由上述分析已知在自然环境下，砂浆与基层的变形总是不一致的。如果它们之间没有相互作用，这时砂浆的变形为es，而基层的变形为eb。尽管存在着变形差，但没有相互作用力。