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1、基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)工程器Foundation敬StructureEng{neering混凝土塑性收縮裂縫成因及其控制措施杜兆金，史文娟．吳園(南京市政公用丁程質(zhì)量檢測(cè)中心站，江蘇南京210014)摘要：混凝土的塑性收縮裂縫對(duì)混凝土的耐久性和丁作性有著不可忽視的影響。為此，主要討論了混凝土塑性收縮裂縫的形成機(jī)理，探討了環(huán)境因素對(duì)塑性收縮裂縫的影響，提出了控制塑性收縮裂縫的幾種措施，并分析了塑性收縮裂縫的測(cè)試方法。關(guān)鍵詞：混凝土；塑性收縮；裂縫；機(jī)理；防裂措施中圖分類號(hào)：TU528．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1009—7767(2011)06
2、—0097—03CausesStudyandControlMeasuresofConcretePlasticShrinkageCracksDuZhaojin，ShiWenjuan，WuYuan近年來(lái)混凝土技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，然而混式中：0-為液體表面張力；R、R為液體表面曲線的主凝土的收縮裂縫仍然是一個(gè)普遍性的難題l1l，塑性收要半徑值?？s裂縫是混凝土行業(yè)中常被關(guān)注的問(wèn)題。混凝土塑性裂縫一般分布不規(guī)則易出現(xiàn)龜裂狀，常出現(xiàn)于混凝土板、路面、梁等大面積暴露的結(jié)構(gòu)表面，多為直線型．深度局限于混凝土表面較淺區(qū)域，也可能貫穿整個(gè)結(jié)構(gòu)。雖
3、然混凝土的裂縫是一種人們可以接受的材料特性．但裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性會(huì)有不同的影響。目前，對(duì)荷載和干縮引起的裂縫研究．_—pFa—’較多，有關(guān)塑性裂縫的研究較少，塑性裂縫的形成對(duì)圖1毛細(xì)管壓力簡(jiǎn)圖其他因素引發(fā)裂縫的形成和發(fā)展具有重要影響。因此對(duì)混凝土塑性裂縫的研究和防治具有重要意義I21。被布滿毛細(xì)管的液體分隔開(kāi)的粒子之間常存在1塑性收縮及其裂縫形成機(jī)理著引力，引力的大小與幾何尺寸和表面張力有關(guān)。新拌把新拌混凝土暴露于高蒸發(fā)速率條件下是形成混凝土中所有單個(gè)粒子相對(duì)于其他粒子來(lái)說(shuō)是運(yùn)動(dòng)裂縫的主要原因。Wittman[】已用試驗(yàn)證
4、實(shí)了毛細(xì)管壓著的。因此，較小的引力就可減小粒子之間的平均距力和塑性收縮之間的相互作用，它們之間存在著直接離。這樣一來(lái)，整個(gè)體系就變得密實(shí)了。隨著水化作用的比例關(guān)系。的繼續(xù)，最初分離的粒子被逐漸地相互固定住且最終混凝土在澆筑后的最初幾個(gè)小時(shí)，在干燥或炎熱形成了一個(gè)固體骨架。隨后毛細(xì)作用就很快停止了。氣候條件下，當(dāng)蒸發(fā)速率超過(guò)了泌水達(dá)到表面的速率Wittman在模擬條件下進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，所得結(jié)時(shí)，在靠近表面的粒子(水泥和骨料)之間的水中將形果如圖2所示成復(fù)雜的彎月面體系，簡(jiǎn)化為如圖1所示。在這些條件由陶2可以看出，混凝土拌合物在澆筑
5、后1h表下的毛細(xì)作用，使得液體狀態(tài)內(nèi)的壓力得以發(fā)展，從而面變干(此時(shí)開(kāi)始了塑性收縮)，于是毛細(xì)管壓力在拌產(chǎn)生塑性收縮。由GuaB—Laplace方程在圖1簡(jiǎn)化模型合水中得以緩慢發(fā)展，大致2h后增加的比率變得相的基礎(chǔ)上可得毛細(xì)管壓力：當(dāng)大，直到3～4h達(dá)到其最大值(破壞壓力9200Pa)，Pc：(1／R1+1／R2)。(1)之后觀察到毛細(xì)管壓力突然下降。此時(shí)分散系統(tǒng)中剩2011-~第6棚(11竹)第29拳啼葒故木一盯97器基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)工程Foundation撼Structure艇i聃磅姆瓣Kral等人Il的試驗(yàn)證實(shí)，特別干或大流動(dòng)性混
6、凝l【H】土對(duì)收縮裂縫不敏感，從而支持了Wittman的觀點(diǎn)80Cabrera等人研究指．含超塑化劑的混凝土泌10水減少，是因?yàn)槌瘎p輕了混凝土的表面張力，就08。喜j翌更能抵抗或延長(zhǎng)塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。一般的研究也顯出婚0．64I1示新拌混凝土使用過(guò)量的緩凝劑，南于拌合物凝結(jié)慢和0．4強(qiáng)度發(fā)展慢，就容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。使用減水劑將02影響混凝土的塑性狀態(tài)，一般來(lái)說(shuō)將減少塑性收縮裂縫。促凝劑加速了凝結(jié)因而減少了現(xiàn)裂縫的可能性岡2混凝十塑性收縮及毛細(xì)管壓力3塑性收縮的試驗(yàn)測(cè)量方法混凝土的塑性收縮最早的測(cè)量方法是機(jī)械儀表下的毛細(xì)水
7、就變得很不穩(wěn)定，要以某種方式進(jìn)行重新(千分表)法l8l，即：在網(wǎng)筒(無(wú)底)模內(nèi)側(cè)涂1層薄的潤(rùn)分布．而重分布的毛細(xì)水就不再能充滿分散系統(tǒng)中的滑油，將新拌合的混凝土拌合物裝入簡(jiǎn)內(nèi)，振搗后安所有孔隙，這些水仍留在較細(xì)小的毛細(xì)管中以及存在裝千分表測(cè)量。根據(jù)千分表讀數(shù)的變化計(jì)算沉陷變形于2個(gè)單個(gè)粒子之間的接觸區(qū)域中而形成毛細(xì)水環(huán)同時(shí)還可以在混凝土中插上溫度計(jì)或用熱電偶測(cè)量(如圖1)。當(dāng)結(jié)合結(jié)束后，隨著粒子的分散，新拌混凝混凝土的溫度變化。土中的水立即形成一個(gè)含有水泥和骨料的黏結(jié)基體，目前塑性收縮的指標(biāo)通常用平板法測(cè)量，其基本而當(dāng)這種毛細(xì)水環(huán)
8、形成后，使得水份存在于各個(gè)分離原理與機(jī)械儀表法大致相同，不同之處在于試模尺寸、的水域中．毛細(xì)水不再形成一個(gè)黏結(jié)體系，新拌混凝提供約束方式、養(yǎng)護(hù)方式及使用范圍。土就進(jìn)入到一個(gè)新的狀態(tài)。達(dá)到破壞壓力后，雖然測(cè)試根據(jù)測(cè)得的裂縫寬度，將裂縫分為大(大于3m
