混凝土塑性收縮裂縫產生機理及其控制措施

2022-05-31 23:27:07 字數 925 閱讀 6270

作者:李小明崔朝贇翁功偉

**:《建材發展導向》2023年第03期

摘要:近年來,混凝土塑性收縮裂縫隨著現代混凝土技術的發展呈現不斷增加的趨勢,然而影響塑性收縮的因素卻很多(如環境因素、水灰比與坍落度、摻合料與化學外加劑等)。為此,文章著重通過討論混凝土塑性收縮裂縫形成的機理,從機理出發提出控制塑性收縮開裂的一些舉措。

關鍵詞:混凝土;塑性收縮裂縫;機理;控制措施

隨著混凝土技術的快速發展,高強高效能的混凝土應用日益普遍,混凝土塑性收縮開裂加劇的問題同樣也呈現在研究者與施工現場技術人員面前。混凝土塑性收縮裂縫嚴重降低了混凝土結構的耐久性和使用壽命,同時也為後期其它收縮(如乾燥收縮、溫度收縮、自收縮、碳化收縮等)裂縫提供更易衍生的條件。下面,筆者將從混凝土塑性收縮產生機理理論分析與控制措施兩個方面進行敘述。

1 塑性收縮裂縫概述

塑性收縮裂縫的出現是有多種因素綜合作用下引起水分快速蒸發而造成的。當水分蒸發速率大於表面泌水速率,混凝土表面乾燥砂漿面層以下的混凝土的約束作用,在抗拉強度低、乾硬的塑性混凝土內部將產生拉應力,導致暴露在外的砂漿層內發生塑性收縮裂縫,形成一種隨機、基本看似互相平行的分布狀態。

微觀的塑性收縮的機理一般用水泥漿體毛細水拉力原理加以解釋。當混凝土固體顆粒間的水泥漿體(即水泥石)內的毛細孔隙水因蒸發減少時,形成彎液面負壓,產生收縮應力(即拉應力),當收縮應力大於塑性階段混凝土抗拉強度時即產生塑性收縮裂縫。

2 塑性收縮產生過程簡析

新拌混凝土的收縮過程大致可分為以下4個階段。第ⅰ階段,混凝土硬化過程中當泌水速率》水分蒸發速率時混凝土表面不會發生收縮;第ⅱ階段,當泌水速率≤水分蒸發時混凝土表面開始收縮,但由於此時的混凝土內部有足夠的塑性,約束較小能夠適應混凝土體積變化而不發展開裂;第ⅲ階段,隨著水分的不斷蒸發,混凝土因凝結變得稠密,塑性降低,內部混凝土約束變大,若此時水分得不到補充就極有可能引起塑性開裂;第ⅳ階段,混凝土終凝後開始硬化,此時開始了硬化混凝土的乾燥收縮。

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