混凝土早期塑性收缩开裂的研究进展

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1、·76·材料导报A：综述篇2011年11月(上)第25卷第儿期混凝土早期塑性收缩开裂的研究进展桂苗苗。(1同济大学材料科学与工程学院，上海200092；2厦门市建筑科学研究院集团股份有限公司，厦门361004)摘要介绍了混凝土早期塑性收缩裂缝形成的毛细管应力机理和塑性沉降机理，综述了国内外关于塑性收缩开裂影响因素的最新研究进展，并从混凝土配合比、成型、养护等角度出发，提出了防止塑性收缩裂缝的有效措施。关键词塑性收缩塑性沉降影响因素控制措施ResearchProgressaboutPlasticShrinkageCr

2、ackingofConcreteGUIMiaomiao，(1CollegeofMaterialsScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092；2XiamenAcademyofBuildingResearchGroupCO．，LTD，Xiamen361004)AbstractThecapillarystressmechanismandplasticsettlementmechanismoftheformationofplasticshrin-kagecra

3、ckingarepresented，andtheresearchprogressabouttheinfluencefactorsofplasticshrinkagecrackingissum—marized．Finally，itemphasizesthepreventivemeasuresagainsttheplasticcrackingfromtheviewpointofconcretemix，pouring，andcuring．Keywordsplasticshrinkage，plasticsettlement

4、，influencefactors，preventivemeasures理”以及“塑性沉降机理”[_l。0引言1．1毛细管压力理论随着混凝土技术向低水灰比、高强、大矿物掺合量和高1968年Ravina和Shalon将早期混凝土泌水和水分蒸发流动性方向发展，混凝土脆性增大，收缩开裂加剧，严重影响过程分成3个阶段，早期的塑性收缩开裂与这3个过程息息混凝土结构的耐久性和使用寿命，已成为工程中所面临的严相关E8]。Wittmann[明应用“毛细管压力理论”解释混凝土塑峻问题之一。塑性收缩、干燥收缩、温度收缩、碳化收缩以及性

5、开裂机理，并通过实验证实了毛细管压力和塑性收缩之间自收缩为混凝土的几种主要收缩，混凝土的高性能化使得塑的相互关系。Powers提出毛细管压力的计算公式为l_8]：性收缩开裂问题逐渐突出l1]。P一×10目前，ACI将塑性收缩定义为发生在水泥浆、砂浆或者混凝土凝结前的收缩l_2一。塑性收缩发生在混凝土成型后的式中：P为颗粒之间的毛细管压力，为水的表面张力，S为几小时内，此时混凝土仍为塑性状态，无法提供足够的强度颗粒的比表面积，w／c为混凝土的水胶比。抵抗收缩应力]。当混凝土处于约束状态，收缩拉应力超过Wittmann

6、E'~]通过模拟塑性收缩过程测得混凝土毛细管一定值时，则引起混凝土塑性开裂_4]。塑性裂缝为有害物质压力，得出毛细管压力随时间的变化趋势分为3个阶段。第提供有效的通道，且相比硬化混凝土，此时有害物质更易渗一阶段随着新拌混凝土表面水分蒸发，在靠近混凝土表面的入}昆凝土，同时塑性裂缝为后期其他收缩提供开裂的基固体颗粒之间的水分减少并形成弯月面形状。第二阶段随础l5]。这都将导致混凝土的强度、耐久性以及外观受到影着水分蒸发曲率半径不断减小，毛细管压力P也显著增大最响。因此，控制混凝土塑性收缩开裂是提高混凝土工程耐久终达到

7、临界压力，混凝土整个体系变得密实。第三阶段混凝性、延长寿命、缩短工程周期寿命的有效方法_6]。土表面的水不能填充所有空隙而呈非连续状态，毛细管压力随之迅速降低。但通常情况下，在第二阶段混凝土表面抗拉1塑性收缩作用机理强度很低，毛细管压力达到临界压力之前已大于混凝土表面塑性收缩是混凝土在终凝前的塑性阶段产生的收缩，通的抗拉强度，如混凝土处于受约束状态，则产生塑性收缩裂常浇筑后的4～15h出现塑性收缩裂缝。当混凝土处于高缝。Wittmann[9l通过试验测出临界压力P值可达到温、干燥、有风的环境中时，将加剧塑性收缩开裂

8、过程，尤其0．021MPa。是大面积混凝土表面易产生塑性收缩裂缝l2]。在过去几十Gheorghe等_1叩在Wittmann的基础上对毛细孔压力测年内，国内外关于塑性开裂进行了大量的研究，大家普遍承试装置进行改进，提高了水泥基材料中毛细孔压力的测试精认的是由于水分蒸发和泌水不平衡引起的“毛细管应力机确性。研究表明，毛细孔压力与测定区域固体颗粒间的物质桂苗苗：