水泥基材料化学收缩和自收缩研究综述.pdf

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1、中外公路第33卷第4期3002013年8月文章编号：1671—2579(2013)O4一O3OO—O4水泥基材料化学收缩和自收缩研究综述周文芳，陈瑜(长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙410004)摘要：高性能混凝土由于低水胶比及粉煤灰、硅粉等活性矿物掺合料的掺入，早期体积稳定性降低，化学收缩更加复杂而自收缩显著增加。该文在阐述水泥基材料化学收缩及自收缩产生机理及其相互关系的基础上，介绍国内外水泥基材料化学收缩和自收缩检测方法，总结误差来源及优缺点；总结影响化学收缩和自收缩的主要因素；分析控

2、制水泥基材料早期收缩的技术措施。关键词：水泥基材料，自身收缩；化学收缩水泥基材料的早期开裂主要由非荷载因素引起，自收缩指水泥基材料硬化阶段，在恒温和无水分结构内温度及水分变化引发的体积变化是导致水泥基交换的条件下水泥基材料的体积宏观改变。Barcelo材料早期收缩及开裂的主要原因。非荷载收缩主要有认为，自收缩可分为两个部分：诱导期的自收缩和白干5种：化学收缩、自收缩、塑性收缩、干燥收缩和碳化收燥引起的自收缩。自收缩不仅来源于材料内部白干缩。以往收缩的研究主要集中在干燥收缩、碳化收缩燥，也受早期生

3、成水化产物的影响，甚至出现早期体积和塑性收缩。近些年来随着高强混凝土的广泛应用，膨胀现象。Jensen和Hansen研究表明自收缩与空隙化学收缩及早期自收缩所占比例的增大得到了各界研内相对湿度及空隙结构存在紧密联系，能显著增加集究者大量关注，化学收缩更加复杂，而自收缩显著增料及纤维间夹压。水泥自收缩和化学收缩相关联但不加，成为国内外研究热点，取得了一系列研究成果。该成比例，化学收缩中有很大一部分转化成内部空隙，自文综述水泥基材料化学收缩及自收缩产生机理及相互收缩只占很小一部分。在水化过程中，化学

4、收缩为内联系，介绍其检测方法进展，总结主要影响因素并分析部收缩而自收缩为外部收缩，化学收缩在水泥浆终凝控制水泥基材料早期收缩的技术措施。后体现为白收缩。1水泥基材料的早期收缩2检测方法化学收缩是指水泥基材料在水泥水化过程中，水2．1化学收缩检测化产物的绝对体积比水化前水泥与水的绝对体积之和Jllstnes总结出化学收缩检测方法包括膨胀法、重减少的现象，主要是由于水化反应前后化合物密度不量法、比重瓶测定法。其中，重量法根据检测试件在密同所致。1935年Powers首次对不同水泥熟料相的化闭容器水中

5、弹性小球浮力变化，连通试管显示水泥浆学收缩进行定量研究，硅酸盐水泥100完全水化产体绝对体积变化。比重瓶测定法向样品注水补偿水泥生的化学收缩是6～7mL／(100g)，硅灰的掺人使化浆体因水化减少的体积，通过比重变化反映化学收缩学收缩值达到20mL／(100g)。Tazawa指出化学收值，该方法存在的显著缺陷是受试样大小及试验温度缩是水泥与水反应时其总体积的减小值，其来源包括影响严重。膨胀法直接检测长度或体积改变，应用最水泥水化、二次水化及钙矾石的形成。化学收缩由水为广泛。泥基材料组成及水化程度

6、决定，以自收缩和内部孔隙ASTMC16o8是根据Geiker早期试验改进而得两种形式表现，它作为自收缩的驱动力及对水化的敏的膨胀检测法。它是拌制水泥浆注入烧杯后向烧杯继感性奠定了其重要的研究意义。续加水到满，将插有毛细管的橡皮塞盖住烧怀毛细管收稿日期：2O12一O9—19作者简介：周文芳，女硕士研究生．E-mail：xtzhouwenfang(~163．corn2013年第4期周文芳，等：水泥基材料化学收缩和自收缩研究综述301水面上滴适量石蜡油减小水分蒸发，23℃恒温水浴养是自收缩增大的两个重

7、要因素。采用对比试验可知，护，在水泥浆拌和后1h开始读数，水面下降值即为化不同细度水泥浆体化学收缩发展差异在前24h已显学收缩值。该方法的精确性及经济性得到了普遍认著体现。水泥细度大于557m。／kg试件在24h内自可，成为应用最广泛的检测方法。收缩值达到1000×10～1200×10～mL／g。水泥高英力在日本材料协会和美国材料协会推荐方法细度对化学收缩及自收缩的影响趋势基本相似，细度的基础上对试验器材进行改进。在玻璃瓶中套软胶瓶不同水泥早期收缩发展差异明显，且差值持续增加。放置水泥浆代替玻璃

8、瓶直接接触，避免了水泥浆体受3．2水灰比瓶壁四周刚性物质的约束及试瓶破裂，提高了试验化学收缩在低水灰比条件下水化产物减少引起收精度。缩减缓，但在有足够水分补充的情况下不影响最终化2．2自收缩的检测学收缩值。Mounanga试验表明24h内不同水灰比试自收缩的测量分两种方式：长度法和体积法。件化学收缩无系统变化。在对高性能混凝土研究中发Jense等认为自收缩测试方法不一致是造成测试结果现低水灰比是引起早期自收缩的主要原因之一。研究不一致的主要原因。例如：体积法所测的自收缩值往表明：水灰比为0．4、