混凝土收缩专题PPT.ppt

混凝土收缩专题;　　我国著名裂缝控制专家王铁梦教授总结分析个人经验和国内外的调查资料认为：“工程实践中结构物的裂缝原因，属于变形变化(温度、收缩、不均匀沉陷)引起的约占80%以上；属于由荷载引起的约占20%左右”。; 导致施工期间间接裂缝出现的一个主要原因在于混凝土的收缩。自20世纪90年代推广商品混凝土以及相应的混凝土泵送施工工艺以来，收缩量已增大到400～500微米；免振的自流平混凝土甚至已达到800～1000微米，甚至更大；而传统混凝土的总收缩量不超过300微米。造成收缩量大幅增加的原因在于为了满足泵送、免振等新的施工工艺对混凝土的原材料及配合比作了很大的调整；粗骨料（石子）减少粒径也大幅度减小；细骨料（砂）、粉剂（水泥、矿粉等）含量大大增加；大量使用掺合料、外加剂等。组成成分的变化，造成了混凝土体积稳定性变化，收缩量大幅度增加。;　　胶凝收缩（自收缩） 水泥浆胶体只有结晶固化而形成水泥石，并将粗、细骨料粘结而形成受力骨架以后，才能承受力。在此胶凝（结晶）过程中混凝土体积大幅度减小。有关研究测试表明，水泥净浆硬结后收缩应变为（1500～6000微米），平均约为3000微米，由此而引起混凝土体积减小，就形成了混凝土内部的裂缝。这种裂缝大多分布在沿骨料的周边，也可能发生在水泥石中。但由于这种裂隙比较细小，而且互相不连通，因此大多数呈弥散状态分布。;　 干燥收缩 　 　水泥水化所需的真正耗水量并不多。在配合比设计时所确定的用水量，除水化作用需要而消耗掉的部分以外，其余的多是为了满足搅拌、运输、泵送、振捣时拌合物和易性（工作度）的要求。这部分未被水化消耗掉的水，在浇筑振捣完成以后，有些通过毛细作用泌水蒸发；另一部分则被吸附作用束缚在混凝土内供长期水化之用；其余部分在长期干燥环境中逐渐逸出挥发。失水造成的空隙以及毛细孔内水的表面张力，均造成了混凝土的体积收缩。干燥收缩多发生在结构的表面，这也是混凝土形成表面裂缝的原因之一。;　碳化收缩 　 混凝土中的氢氧化钙与空气中的水、二氧化碳反应而生成碳酸钙，这个过程称为混凝土的“碳化”。碳化过程长期、持续地由混凝土表面向内发展，最终将消除钢筋表面碱性的钝化膜而使其锈蚀，同时碳化作用本身也引起表层混凝土体积的缩小而可能造成收缩。;注释：国内模式——王铁梦教授模式 ACI——美国混凝土学会 CEB-FIB——欧洲混凝土委员会/国际预应力联合会 B-P——Bazant-Panuala BS5400——英国模式;　　该模式主要考虑了水泥品种、水泥细度、骨料种类、水灰比、水泥浆量、初期养护时间、使用环境湿度、构件尺寸、操作方法及配筋率十种影响因素。;　　但是该估算模式没有考虑到施工环境中的风速与温度对混凝土收缩的影响，而这两个因素在实际的施工环境中是无法忽略的，在王铁梦教授的建议与指导下，本文对风速与环境温度给混凝土早期收缩所造成的影响展开试验研究。 　 同时，基于已有的试验资料及工程现象显示，混凝土收缩的主要驱动力在于混凝土内部湿度的变化。研究混凝土内部湿度随着时间的变化规律是探讨混凝土收缩的基础，因此本文在测量试件收缩的同时亦测量了其内部湿度。 　 试验重点研究不同的风速和温度对混凝土早期收缩的影响，为了保证试验结果的准确性，需要在试验的过程中严格控制环境条件，排除环境因素的干扰。同时，从施工学科的角度出发，不将收缩变形进行严格划分，只考虑宏观收缩。;　　　风由砂浆抗裂测试室内的三个大功率电风扇提供，调整试件组距离电风扇的档数和距离可获得不同的风速。利用风速仪对风扇的风速进行测试，结果显示每台风扇所能提供的最高风速达9m/s，即国家风力等级中的五级风。为了研究不同风速对混凝土收缩所产生的影响，将风扇风速进行划分为三个等级，即3m/s、6m/s、9m/s。而室内环境温度则主要依靠室内空调进行控制，本次试验室内温度设计为12℃、22℃、32℃三个不同温度。为了保证两个房间的湿度一致，利用温湿度计进行测量并通过每个房间内的除湿机对室内湿度进行调控，每日早中晚各进行一次。; ①试件组设计 由于试验场地及试验设备数量有限，本次试验分为两次进行。根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T50082—2009），测试混凝土收缩的标准条件为温度（20+2）℃、相对湿度为（60+5）%的恒温恒湿环境，结合王教授计算公式的试验环境，第一批试件组环境条件设计如表4.1所示。; 混凝土收缩测试方法 混凝土收缩测试方法包括非接触法和接触法。由于非接触法收缩变形测量仪在测试过程中始终处于监测状态，如果采用此方法来测试混凝土28天收缩，则难以做到一对位移传感器在短期内