水泥基材料收缩及其导致开裂的研究进展.pdf

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1、2014年第3期(总第293期)混凝土原材料及辅助物料Number3in2014(TotalNo．293)ConcreteMATEIUALANDADMnICLEdoi：10．3969~．issn．1002—3550．2014．03．025水泥基材料收缩及其导致开裂的研究进展李悦。刘雄飞(北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室工程抗震与结构诊治北京市重点实验室，北京100124)摘要：水泥基材料是土木工程中运用最广泛的建筑材料，但其收缩和开裂问题一直是工程界面临的难题。综述了水泥基材料的收缩机理、收缩类型、早期收缩

2、试验方法，系统地分析了包括水胶比、矿物掺合料种类及掺量、内部相对湿度等因素对水泥基材料产生收缩开裂的影响，以提高水泥基材料的耐久性。关键词：水泥基材料；收缩；开裂；研究进展中图分类号：TU528．041文献标志码：A文章编号：1002—3550(2014)03—0090—04Researchprogressofshrinkageandshrinkage_inducedcrackingofcement—basedmaterialsLIYue，LIUXiongfei(TheKeyLaboratoryofUrbanSecuri

3、tyandDisasterEngineering，MOE，BeijingKeyLabofEarthquakeEngineeringandStructuralRe~ofit，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract：Asakindofconstructionmaterials，cement—basedmaterialsarewidelyusedinthecivilengineering，buttheshrinkageandshrinkage—ind

4、ucedcrackofthecement—basedmaterialsalwaysaretheimportantadversefactorsintheengineeringworld．Reviewedthecrackinganalyzedthesensitivefactorsthataffectthecracking，whichincludedwater·binderratio，differentmineraladmixturesandinnerrelativehumidity．Asaresult，itwasofgrea

5、tsignificanceinenhancingthedurabilityofcement—basedmaterials．Keywords：cement—basedmaterials；shrinkage；crack；researchprogress土初凝后的自生收缩变形、硬化混凝土的干燥收缩变形、温0引言度下降引起的冷缩变形以及因碳化引起的碳化收缩变形众多建筑材料中，水泥基材料是土木工程中运用最广等。干燥收缩是指塑性阶段结束后由于水分的迁移和散泛、用量最大、资源和能源消耗最多的的人工材料【1]。但其失引起的收缩。研究发现

6、，蒸发失水与干燥收缩之间存在收缩裂缝问题到目前仍一直困扰着工程界。容易收缩开裂着线性对应关系【4J。混凝土的自收缩现象是在70多年前是混凝土的一种固有属性，在不承受荷载时也会产生裂缝。DavisH．E．和Lyman等]提出的，是指混凝土在恒温恒重当外力或变形作用更大时，微裂缝就会扩展，甚至贯穿水的条件下体积的减缩。与自收缩相对的是自膨胀，二者统泥石，发展成为宏观裂缝]。称为自身变形。自收缩[7]是化学收缩(水化产物的绝对体工程实践表明大部分混凝土裂缝都是由非荷载因素引积减去水的体积和未水化水泥的体积)的一部分，而化学起的

7、。特别是近年来，现浇混凝土工程出现裂缝的时间大大提收缩是自收缩产生的主要原因，但两者之间没有直接的前，有的甚至在混凝土浇筑后的4～12h内就已经大量出现。关系嘲。随着裂缝的扩展，为有害物质的侵入创造了有利条件，导致而在实际工程中，人们大都只关心混凝土最终的收缩，其l生能严重的衰减，造成现代混凝土过早地退出服役的问题。但实际上混凝土的最终收缩包括各种原因引起的收缩。对因此，裂缝的形成机理及防治一直以来是混凝土工程领域的重于普通混凝土，干缩是主要的；而对于高性能混凝土，自收要研究课题。如何限制混凝土早期开裂对耐久『生造成的不

8、良缩值甚至高于干燥收缩。通常认为，在混凝土各种早期收缩影响，明确导致水泥基材料的开裂敏感性因素已成为本领域中以温度收缩、自收缩、干燥收缩的影响较大。的研究重点。因此本研究对收缩开裂的相关问题进行了综述。1．2收缩机理混凝土的收缩机理比较复杂，目前达成共识的是认为1水泥基材料的收缩类型及机理混凝土收缩源于内部的水分迁移