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混凝土常见的几种干缩形成原因和改进措施(3)

类别:资讯中心 时间:2021/11/9 浏览量:

三 影响商品混凝土干缩的主要因素
影响商品混凝土干缩的因素主要有水泥和混合材品种、商品混凝土的配合比、骨料种类及含量、外加剂种类及含量、商品混凝土周围条件、结构特征因素、纤维种类及含量。
3.1 水泥及混合材品种水泥品种对商品混凝土干缩的影响主要取决于水泥的矿物组成和需水量。一般认为,水泥中含较多的硫铝酸盐会产生较大的收缩,适当的石膏掺量可减小收缩。在水泥中掺入需水量较小的混合材,可以降低商品混凝土的干缩;而在水泥中掺入需水量较大的混合材则使商品混凝土的干缩值增大。水泥中微细颗粒越多,商品混凝土早期的收缩大,而终干缩值小。在商品混凝土中掺入不同的混合材对商品混凝土的干缩值有不同的影响,这主要与混合材的相对需水量有关。若混合材具有较小的内比表面积和吸附水的能力,掺入商品混凝土中使商品混凝土需水量减小,水泥石中毛细管减少,干缩减小。3.2 骨料的影响骨料对商品混凝土干缩的影响主要有两个方面。是骨料用量的影响,由于浆体是商品混凝土干缩的主要来源,加入自身无干缩变化的、需水量较小的骨料就相当于减少了水泥浆体,从而降低了商品混凝土的收缩。第二是骨料硬度的影响,在商品混凝土中加入比浆体坚硬、不收缩的骨料可以抑制浆体的干缩运动,有效的减小收缩量。骨料自身的尺寸、形状和级配不影响商品混凝土干缩值,但骨料含量对商品混凝土干缩影响很大,商品混凝土干缩值随骨料含量的增大几乎直线下降。骨料的弹性模量决定了它所能抑制浆体收缩的程度,商品混凝土干缩随骨料弹性模量的增加而明显减小。3.3 矿物掺合料的影响已有大量研究资料表明,超细粉煤灰由于其优良的减水性能、密实填充、微集料效应等,可以较好地抑制商品混凝土的干缩。采用粉煤灰等量取代水泥时,同龄期下,商品混凝土干缩先随粉煤灰掺量的增大而减小,但到某个掺量后,干缩又随粉煤灰掺量的增大而增大,即粉煤灰掺量存在一个佳值。3.4 外加剂的影响在商品混凝土中掺加外加剂,由于外加剂的种类和掺量的不同,对商品混凝土的干缩有不同的影响。有试验表明,商品混凝土中掺入减水剂(普通减水剂和高效减水剂)、引气剂以及引气减水剂时,商品混凝土的干缩值基本不变或略有增大。在商品混凝土中掺加适量膨胀剂,可以使商品混凝土在养护期产生适度的体积膨胀。在钢筋和邻位约束存在的情况下,在商品混凝土中将产生一定的化学预应力,这种化学预应力能大致抵消因干缩而产生的拉应力,从而达到补偿收缩、降低干缩的作用。3.5 周围条件的影响相对湿度对商品混凝土干缩的影响很大,商品混凝土干缩值随空气相对湿度的增加而减小,在相对湿度为100%时表现为膨胀。在早期对商品混凝土进行湿养护,并不能降低商品混凝土的终干缩值,但可以推迟商品混凝土产生干缩的时间,从而减少干缩裂缝。温度升高使商品混凝土干缩增大,这是因为温度越高,商品混凝土中毛细孔水及C-S-H凝胶的层间水越容易失去,从而产生毛细管作用,引起商品混凝土收缩。因此,在较高温度下灌注商品混凝土,尤其是面积大、厚度薄的商品混凝土构件,极易出现大量的表面干缩裂缝。商品混凝土表面使用各种覆盖物或涂料,均可减小商品混凝土中的温度湿度梯度,从而降低收缩应力,干缩相应也较小。3.6 结构特征因素结构特征因素是指结构物的形状、尺寸及配筋率。在一定结构物体积的情况下,商品混凝土干缩随结构物的表面积增大而增大,即商品混凝土干缩随体积与表面积比值的增加而直线下降。有资料表明:原始构件的表面积越大,初的收缩速率越快,但后期的收缩值较低;构件表面积越低,早期收缩速率较低,而后期的收缩值大。试件尺寸对商品混凝土干缩的影响的规律是:小试件的干缩值比大试件的干缩值大,其差值随龄期的增大而减小。商品混凝土构件的配筋率对干缩有很大影响,这是因为钢筋对商品混凝土干缩有抑制作用,商品混凝土干缩随配筋率的增加而减小。3.7 纤维的影响在商品混凝土中加人纤维可提高商品混凝土的抗开裂能力,某些种类的纤维还可以降低商品混凝土的干缩值,如钢纤维和碳纤维。有文献报道,加入1%的钢纤维使48天龄期的商品混凝土干缩值降低了6%;在商品混凝土中加入短的碳纤维(0.19%体积含量),在潮湿条件下养护14天,其干缩值降低了84%。目前,也有人在商品混凝土中掺加某些种类的有机纤维(如聚丙烯纤维、维纶纤维)的试验研究,并取得了一定的成果。
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