混凝土变形开裂的研究现状.pdfVIP

混凝七变形开裂研究现状 清华大学土木工程系建筑材料研究所孔祥明 张珍林 】)jI。． 自诞一L之日起．混凝土就国其原料简单易得、成本低廉，易于浇筑成璎、眼役期限 长等优势m樽到，广泛的应州和迅猛的发展，现々已成为世样上崩晕攮大的人工捌料， 为人类社会的发腱提供r重要的物质保障。随着科技的进步，人类对混凝土的性能提出 了更多新的要求，岛强、高性能混凝：L、纤维混凝土、聚台物改rL混凝土、活性粉术混 一．¨ 凝上、外加剂混凝L等新技术虚运衙生，擞大地改善／-混凝土材料的性能，拓展了苴应 用领域，使许多新型建筑结构的建成使用成为了现实。 然而}M凝l。f_不是完美的建筑材料，抗拉强度低、抗变形能力差易于开裂便是它的顽疫，严重威胁r 建筑物的防水性能、承载山和使用寿命。经过多年研究，我们已经对开裂的机硝!冉r较为深入的认姒，但是 丹裂刚题仍术科到根治。鹌镐强、活rE粉末混精r等新技术的应用过程巾反而柑越演越烈的趋势，严重制约 丁新型混凝I：材料的进一步发展和应川。 混凝上的耐久性是混凝土抵抗其劣化作崩的能山．魁保持混凝P能持续发挥n。用的基础。一旦耐久性 失嫂．则混凝上结构的奇命也将宣布完结。提高1E凝土的耐九性、延K混凝十结构的服役年限对1。建筑业的 绿色化和生态化、仃省成本和资源等具有重要的意义。造成混凝}耐九性丧失的原罔按重要性排序是钢筋锈 蚀冻融循环和侵蚀环境下的物理化学作用。而这二者母后都uJ叭归结为一个帐因．那就是有害介质(水、 有害离f．C02等)的渗透性。 混凝士的垮透件十要由混凝I：的孔隙率及表面裂缝的数罱和大小决定，混凝土的孔隙车随着水灰比的下 降m】r降。鼎!论和实验都已证明，即使水灰比较高(o5)，即混凝E的扎隙丰较尚．在不出现表观裂缝的 情况FH渗透性也台一直保持在较低的水平。新 日混凝L发生，F裂，裂缝会为有管介质和有害反应产物摊 供连接内外环境的快速通道，使渗透陀夫幅提高，耐久性快速下降，严重缩短混凝土的使川寿命。凼此可以 说．开裂是造成混凝土耐久性r降的罪魁褂首。 荷载作用和变形受到约柬是混甜土奸裂的主甍娘尉。有统计表明，蛮际工程中85％咀J一的开裂都是m混 凝十非荷载作用下J“生的收缩变形受到约束Ⅲ引发的。因此研究如何碱缩，对丁抗裂，降低渗透性以至十提 机理!驶影响闭紫，给Ⅲ针对辑娄收缩的解决方案及效果评价；垃后xt混榭土抗裂研究的术来投展方向提出了 自己的看法。 -．跳凝I：I：婴收缩童彤 1．惧性收缩 新浇筑的jM凝【．在凝结硬化前m十去山水分燕发而产牛的收缩诎称为塑性收缩。如果混凝土暴露在干 第一作者简介：孔祥明，男，38，，博士．副研究i。现在清华走学土木工程{建材研究所从事新型化 学建材的研究 固*丢2 馓，高温火M的环境下，往往会吲为表而水分蒸发过快而产牛定擐的平行裂缝．称为塑性收缩裂缝。螭 性收缔裂缝发生往混凝土凝结之前，深度可达3—8cm。薄板混凝f日形成此类裂缝．将严重影响荷载的止 常传输和结构耐久性，井成为混凝土巾后期进一步，F裂的原始裂缝； 塑tI：收缩产生的动力是混甜￡＆mI屯细孔体系内的表面张力。’5燕发谜毕超过了泌水达到表面的速率 时，舢l粒F(水泥BI骨料)之间的水-￡l将形成复杂的弯月面体系由r嵌哺张力的作用在粒子之问的水中 形成负压力．^L而引起收缩变形。 影响混艟l’颦眭收缩的因素主萼有： ①目落废过人的混凝上更容易产生甥性收缩；②水泥用晕人、含泥显太，捧人硅版都会加剧塑性收缩； ②持抓缓凝型外加剂会增大塑性收缩，厦之拯加早强促凝型的外加荆则会减／I、塑性收缩；④和混凝{1配台 对湿度有关．莨中吼遵是丰要撼索。 喊小蜊性收缩、预防塑性阡裂的措施士要害： ①减少混凝土表咖水的蒸发谴度。在疑母高溢多风天气中，需注意醯少或避免混凝l。表面的阳光直 射，降低涅凝十表面的风速。②缩短凝结㈣司。尽量醯少缓凝型NN荆和 掺☆料的使用，提高终凝莉混凝f’表面的抗十n强度。③及时养护。 2．rI收缩 自收缩足指水泥蔡胶凝材料在水dE韧凝之后恒温恒重F产生的宏观体 税碱小。自收缩随着水灰比的降低In】大幅增加．在高强和高性能混凝上总 收缩变形q-所I～的比重能达到50％咀r．再加l：自收缩k要赘牛任涩凝十 强j望迁{I!低的tp期，所从成