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《養(yǎng)護對高性能混凝土塑性收縮的影響探析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、養(yǎng)護對高性能混凝土塑性收縮的影響探析摘要：結果表明：塑性收縮多發(fā)生于混凝土早期硬化階段，養(yǎng)護的溫度、濕度和周圍風環(huán)境對混凝土塑性收縮具有較大的影響，特別是在高溫或低濕的養(yǎng)護條件下，其收縮率會顯著增大。關鍵詞：高性能混凝土；塑性收縮；養(yǎng)護條件一、引言在目前的混凝土材料中，甚至是高性能的混凝土,其收縮性能是影響混凝土耐久性的重要因素，在混凝土是否能夠達到優(yōu)異的長期性能方面起到了關鍵的決定性作用。然而，混凝土收縮裂縫的出現(xiàn)是不可避免的，就連經(jīng)過性能優(yōu)化的高性能混凝土也屢見不鮮地發(fā)生塑性收縮裂縫。裂縫的形成、發(fā)展和延伸必將影響到高性能混凝土其它優(yōu)越性能的發(fā)揮，甚至會使建筑物或構筑物的
2、安全受到危害。另外，在新時期追求建筑物的綠色、低碳理念的大潮流下，開發(fā)商和建筑居住者越來越重視建筑物自身的安全、適用和耐久性能。因此，基于建筑物的安全耐久方面，盡量避免和減少高性能混凝土收縮裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展就成為了土木從業(yè)者當前研究任務的重中之重。二、塑性收縮及其裂縫形成機理對于高性能混凝土來說，它自身的結構特性使得其早期裂縫的形成主要是由混凝土自身的塑性收縮等造成的。據(jù)近幾年的研究表明，混凝土材料的性能、環(huán)境的溫度和濕度以及結構尺寸的大小與塑性收縮有著緊密的聯(lián)系。2.1、塑性收縮的定義塑性收縮指的是新拌混凝土暴露于高蒸發(fā)速率條件下，在硬化前發(fā)生的體積縮小的現(xiàn)象。也可以說是混
3、凝土在沒有凝結硬化之前（仍處于塑性狀態(tài)）發(fā)生的體積縮減。水分的快速流失是導致混凝土發(fā)生塑性收縮的主要原因，也就是說新拌的混凝土構件含有的水分自混凝土表面發(fā)生蒸發(fā)、損失，引起了混凝土的體積收縮，從而導致了混凝土形成塑性收縮裂縫。而這些收縮裂縫大多形成于混凝土暴露在外的表觀面，并且一般情況下不會有深度較大的裂縫。對于為了實現(xiàn)強度優(yōu)化的高性能混凝土，其水灰比一般均會較低,也即是說在其拌合物內(nèi)的自由水相對較少，加上在水化過程中的產(chǎn)物很快地占據(jù)了其毛細孔隙，從而阻止了毛細水的上升，導致了高性能混凝土表面的塑性收縮裂縫加快出現(xiàn)。2.2、塑性收縮裂縫的形成機理混凝土塑性收縮裂縫的形成機理：
4、當處于干燥、炎熱的天氣情況下，剛剛澆筑完的混凝土在開始幾個鐘頭內(nèi)，如果其表面水分的蒸發(fā)速度快于混凝土內(nèi)部泌水到達其表面的速度，在靠近表面的水泥和骨料等顆粒間的水分子中就自動形成了彎月型繁雜系統(tǒng)。新拌制的混凝土在以上所述條件下的作用下，使得混凝土內(nèi)部的液狀壓力開始向外發(fā)展，從而導致了塑性收縮的產(chǎn)生。新拌混凝土在澆筑一個小時后，其表面因水分蒸發(fā)流失而變干，隨即出現(xiàn)了塑性收縮。這時，混凝土內(nèi)部的毛細管壓力在拌合水中逐漸得以發(fā)展，在3-4小時后到達其峰值，而之后卻突然下降。此時分散系統(tǒng)中存在重新分布趨勢的毛細水已經(jīng)不足夠填充系統(tǒng)的所有孔隙位置，而這些水就在相對細小的毛細管和顆粒間接觸
5、區(qū)中，從而形成了毛細水環(huán)。隨著顆粒的散化，混凝土內(nèi)部的水分馬上形成一個由水泥和骨料粘結的基體。然而，當這種毛細水環(huán)形成后，混凝土內(nèi)部的毛細水不再形成一個粘結系統(tǒng)，使得新拌混凝土向新的狀態(tài)轉變，導致了高性能混凝土體積出現(xiàn)縮減，從而促使了混凝土塑性收縮的形成。三、裂縫產(chǎn)生的原因大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的主要有:(1)內(nèi)外溫差的影響，由于大體積混凝土澆筑后，水泥水化會在其內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量，而其熱量不易散發(fā)，使混凝土內(nèi)部溫度升高，而其外露表面熱量易散發(fā)，就必然會造成混凝土內(nèi)部與表面的溫差過大，這樣就會產(chǎn)生溫度應力和溫度變形。(2)約束條件的影響澆筑大體積混凝土時，其內(nèi)部產(chǎn)
6、生的水化熱會使混凝土的溫度升高，由此產(chǎn)生的變形可能會受到己有結構或模板的約束，從而產(chǎn)生約束應力，使其內(nèi)部會出現(xiàn)垂直裂縫。(3)混凝土的收縮變形。在施工中，大體積混凝土因收縮變形也會引起的裂縫，水泥的量、混凝土配合比、外加劑與施工工藝、養(yǎng)護條件等都是影響混凝土收縮的因素。四、塑性收縮裂縫的環(huán)境影響因素在混凝土配合比和原材料一定時，水份蒸發(fā)是使混凝土產(chǎn)生塑性收縮裂縫的最主要原因。美國學者Paul認為混凝土表面水份的蒸發(fā)速度可以按以下公式計算：E=0.313(eso-resa)(0.253+0.06v)據(jù)既有相關研究表明：影響混凝土塑性收縮裂縫產(chǎn)生的因素是比較復雜多樣的，包括了：①
7、氣溫；②混凝土體溫；③相對濕度；④太陽輻射熱等；由上述公式也可看出，水份的蒸發(fā)速度和新拌制混凝土所處環(huán)境的實際風速、實際溫度和相對濕度也是密切相關的。五、高性能混凝土塑性收縮裂縫的規(guī)律經(jīng)過上述關于塑性收縮的環(huán)境影響因素分析可知,對高性能混凝土的塑性收縮影響最大的因素是外界溫度和濕度，所以，解決塑性收縮最有效的手段就是加強養(yǎng)護，從而起到平衡失水與泌水速率的作用，彌補了由于外界溫度和濕度引起的超負荷失水速度，也使混凝土的塑性收縮問題得到解決?，F(xiàn)拌混凝土采用不同比例的溫度與濕度的配比機制呈現(xiàn)出不同的養(yǎng)護條件，
