混凝土塑性收缩裂缝成因及其控制措施.pdf

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1、基础与结构工程器Foundation敬StructureEng{neering混凝土塑性收缩裂缝成因及其控制措施杜兆金，史文娟．吴园(南京市政公用丁程质量检测中心站，江苏南京210014)摘要：混凝土的塑性收缩裂缝对混凝土的耐久性和丁作性有着不可忽视的影响。为此，主要讨论了混凝土塑性收缩裂缝的形成机理，探讨了环境因素对塑性收缩裂缝的影响，提出了控制塑性收缩裂缝的几种措施，并分析了塑性收缩裂缝的测试方法。关键词：混凝土；塑性收缩；裂缝；机理；防裂措施中图分类号：TU528．1文献标志码：B文章编号：1009—7767(2011)06

2、—0097—03CausesStudyandControlMeasuresofConcretePlasticShrinkageCracksDuZhaojin，ShiWenjuan，WuYuan近年来混凝土技术有了突飞猛进的发展，然而混式中：0-为液体表面张力；R、R为液体表面曲线的主凝土的收缩裂缝仍然是一个普遍性的难题l1l，塑性收要半径值。缩裂缝是混凝土行业中常被关注的问题。混凝土塑性裂缝一般分布不规则易出现龟裂状，常出现于混凝土板、路面、梁等大面积暴露的结构表面，多为直线型．深度局限于混凝土表面较浅区域，也可能贯穿整个结构。虽

3、然混凝土的裂缝是一种人们可以接受的材料特性．但裂缝对结构的整体性和耐久性会有不同的影响。目前，对荷载和干缩引起的裂缝研究．_—pFa—’较多，有关塑性裂缝的研究较少，塑性裂缝的形成对图1毛细管压力简图其他因素引发裂缝的形成和发展具有重要影响。因此对混凝土塑性裂缝的研究和防治具有重要意义I21。被布满毛细管的液体分隔开的粒子之间常存在1塑性收缩及其裂缝形成机理着引力，引力的大小与几何尺寸和表面张力有关。新拌把新拌混凝土暴露于高蒸发速率条件下是形成混凝土中所有单个粒子相对于其他粒子来说是运动裂缝的主要原因。Wittman[】已用试验证

4、实了毛细管压着的。因此，较小的引力就可减小粒子之间的平均距力和塑性收缩之间的相互作用，它们之间存在着直接离。这样一来，整个体系就变得密实了。随着水化作用的比例关系。的继续，最初分离的粒子被逐渐地相互固定住且最终混凝土在浇筑后的最初几个小时，在干燥或炎热形成了一个固体骨架。随后毛细作用就很快停止了。气候条件下，当蒸发速率超过了泌水达到表面的速率Wittman在模拟条件下进行了一系列试验，所得结时，在靠近表面的粒子(水泥和骨料)之间的水中将形果如图2所示成复杂的弯月面体系，简化为如图1所示。在这些条件由陶2可以看出，混凝土拌合物在浇筑

5、后1h表下的毛细作用，使得液体状态内的压力得以发展，从而面变干(此时开始了塑性收缩)，于是毛细管压力在拌产生塑性收缩。由GuaB—Laplace方程在图1简化模型合水中得以缓慢发展，大致2h后增加的比率变得相的基础上可得毛细管压力：当大，直到3～4h达到其最大值(破坏压力9200Pa)，Pc：(1／R1+1／R2)。(1)之后观察到毛细管压力突然下降。此时分散系统中剩2011-~第6棚(11竹)第29拳啼荭故木一盯97器基础与结构工程Foundation撼Structure艇i聃磅姆瓣Kral等人Il的试验证实，特别干或大流动性混

6、凝l【H】土对收缩裂缝不敏感，从而支持了Wittman的观点80Cabrera等人研究指．含超塑化剂的混凝土泌10水减少，是因为超化剂减轻了混凝土的表面张力，就08。喜j翌更能抵抗或延长塑性收缩裂缝的产生。一般的研究也显出婚0．64I1示新拌混凝土使用过量的缓凝剂，南于拌合物凝结慢和0．4强度发展慢，就容易产生塑性收缩裂缝。使用减水剂将02影响混凝土的塑性状态，一般来说将减少塑性收缩裂缝。促凝剂加速了凝结因而减少了现裂缝的可能性冈2混凝十塑性收缩及毛细管压力3塑性收缩的试验测量方法混凝土的塑性收缩最早的测量方法是机械仪表下的毛细水

7、就变得很不稳定，要以某种方式进行重新(千分表)法l8l，即：在网筒(无底)模内侧涂1层薄的润分布．而重分布的毛细水就不再能充满分散系统中的滑油，将新拌合的混凝土拌合物装入简内，振捣后安所有孔隙，这些水仍留在较细小的毛细管中以及存在装千分表测量。根据千分表读数的变化计算沉陷变形于2个单个粒子之间的接触区域中而形成毛细水环同时还可以在混凝土中插上温度计或用热电偶测量(如图1)。当结合结束后，随着粒子的分散，新拌混凝混凝土的温度变化。土中的水立即形成一个含有水泥和骨料的黏结基体，目前塑性收缩的指标通常用平板法测量，其基本而当这种毛细水环

8、形成后，使得水份存在于各个分离原理与机械仪表法大致相同，不同之处在于试模尺寸、的水域中．毛细水不再形成一个黏结体系，新拌混凝提供约束方式、养护方式及使用范围。土就进入到一个新的状态。达到破坏压力后，虽然测试根据测得的裂缝宽度，将裂缝分为大(大于3m