混凝土收縮裂縫的成因及控制

鋼筋混凝土收縮裂縫機(jī)理與控制

西南石油大學(xué)

土木工程與建筑學(xué)院

王欣報(bào)告思路一、研究混凝土裂縫的原因二、鋼筋混凝土收縮裂縫產(chǎn)生原因三、鋼筋混凝土收縮裂縫的控制一、研究原因混凝土作為目前用量最大的一種建筑材料，其最大的缺點(diǎn)就是易產(chǎn)生裂縫。目前混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題，是混凝土工程建設(shè)普遍的技術(shù)問題。而混凝土結(jié)構(gòu)的破壞和建筑物的倒塌也都是從結(jié)構(gòu)裂縫的擴(kuò)展開始而引起的。如地下工程(地下室、地下倉庫、地下人防工程等)，若出現(xiàn)裂縫，將會產(chǎn)生大量的滲水。使地下工程的使用性能降低或不能使用；而廠房和住宅、辦公樓的墻、板、柱、粱出現(xiàn)裂縫后，影響外觀，使用壽命。有嚴(yán)重裂縫的建筑物將會威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。故在某些施工驗(yàn)收規(guī)范和工程都是不允許混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)有明顯的裂縫。

二、收縮裂縫產(chǎn)生的原因收縮裂縫分為自收縮裂縫和干燥收縮裂縫

當(dāng)表面失水速率超過實(shí)際泌水速率時(shí)，新拌混凝土迅速干燥。如果近表面的混凝土已經(jīng)稠硬，不能流動，但其強(qiáng)度又不足以抵抗因收縮受到限制所引起的應(yīng)力時(shí)，就產(chǎn)生開裂

泌水速率<蒸發(fā)速率→開裂自收縮在與外界沒有水分交換的條件下，混凝土內(nèi)部自干燥作用引起的宏觀體積收縮混凝土的自收縮在初凝以后開始產(chǎn)生自收縮大小與水膠比、膠凝材料組成、減水劑品種與摻量、骨料品種與比例有關(guān)自收縮機(jī)理水化反應(yīng)進(jìn)行過程中，一部分拌合水由化學(xué)反應(yīng)消耗，一部分填充凝膠孔。當(dāng)水灰比較大時(shí)，凝膠孔基本上充滿水，自身收縮很??；水灰比較小時(shí)，凝膠孔內(nèi)部只有部分充滿水，形成彎月面，外界的壓力使水泥漿體收縮。干燥優(yōu)收縮干燥品收縮轎是水替泥基兄混凝犯土的禿固有楚特性經(jīng)，是混凝茶土在不未飽巾和空世氣中垂向外跪界散權(quán)失水租分而咱產(chǎn)生活的收途縮。澆注盟時(shí)呈撿流動良狀態(tài)傲的混竭合介噴質(zhì)，嬌硬化友后呈栽固體隱狀態(tài)已。除豬了硬往化生康成硅懲酸鈣妻等固飄體物姐質(zhì)，拒這是瓜一個(gè)炊化學(xué)稱過程倆以外罷，還顆伴隨瘦著一翠個(gè)蒸扯發(fā)失盯水干譽(yù)燥的溪物理辮過程礙，養(yǎng)煌護(hù)不告好就毛出現(xiàn)宅干燥符收縮黃裂縫夫。混耐凝土勞內(nèi)的帶固體會水泥腥漿體食體積急會隨下含水剝量而概改變眾。而絹骨料碰對水沿泥漿挽體體低積的葉變化掘則起醬很大士的約攝束作礦用，廚使混請凝土攤的體犬積變想化遠(yuǎn)螞低于響水泥森漿體伍的體辰積變章化。自身來收縮路與干止燥收刊縮占鳳總收瘋縮的觸比例潤(%迎)影響疫混凝妻土干像燥收濟(jì)縮的獄主要朋因素1、水城泥可以傘肯定繼的是訓(xùn)水泥姨中的權(quán)石膏溉比值稿對收娛縮值頂有重避大影寶響，奪水泥癢制造參廠通飛過優(yōu)寸化石川膏含刷量來森調(diào)節(jié)天由于飼水泥專組分雷不同趣造成同的收救縮差滑異。貫此外慈，水表泥細(xì)憂度愈磨大；務(wù)收縮傷量會是有所時(shí)增加浸，但射其影傳響不慈大。凱如果循有條諷件的悔話采支用低紐奉熱水污泥可天能是漆減小毀干縮由裂縫室的最定有效巖的措謙施之因一2、骨危料類突型和糟骨料番用量（1）粗女、細(xì)第骨料衡占混虎凝土駛總體堡積的65項(xiàng)%—襲75％，急對混礎(chǔ)凝土洞的收廊縮有間很大王影響男。粗村、細(xì)桿骨料透限制蓮了水費(fèi)泥漿抽體的餅自由敬收縮廣，使斷混凝種土的乒收縮災(zāi)量減枕少到螞只有旺漿體倦收縮雄量的肝幾分頭之一擦。（2）骨煌料的國彈性刊模量并越高攔，減回少收榜縮作省用越瞞明顯稀，骨測料的鉗吸水約性反親映了猶骨料蒸孔隙田率的為大小噸，也譜影響旱骨料脹的彈持性模姻量．損彈性月模量鉆低的籃吸水渴率通級常較瞧高，奴表1是用翠同一甚種水沒泥、泰相同些的用規(guī)水量焰配制笑的不什同骨女料混返凝土識的收圾縮值柿比較根。砂暖巖、續(xù)板巖課、石寺英巖碼收縮抵值較孔大，伏而花斬崗巖氏、石植灰?guī)r厚要好嶼些。（3）骨底料用伍量大覺和最蒙大粒瘡徑多賤的可共減少祥收縮晌。表1同一目水泥籍不同央?yún)?shù)臉測定飛收縮乒值3、用鞭水量他、水鉆泥用譜量、嘴水灰愁比用水郵量及緞水泥核用量扎是影訂響干掛縮的葬重要蜜因素專。圖2混凝酷土用酷水量甚及水飛泥用動量與州干縮酬的關(guān)場系如能處在增墊加水頑泥量儉的同焦時(shí)減魔少混詢凝土絮的砂塵率，鴉混凝衡土的逢收縮嶄值仍秋可做薪到?jīng)]碌有明宏顯變騙化。露增加凱水灰糟比也乏使收鐘縮值捷增加同，這毛從用漿水量潤、水芝泥用騙量和撈水灰你比三報(bào)者之向中只夫有二著個(gè)是尾獨(dú)立般的關(guān)才系就凈可推細(xì)知，失其中悟影響般最大漁的是討用水垃量。水灰簡比對絹干縮攻的影浙響圖3水灰惱比對井水泥奪漿干辟縮影奇響圖3顯示36屆5天齡挽期水資灰比0.據(jù)65較0.抄26者其扇干縮偏值大陜一倍糠。4、粉船煤灰勻等火畝山灰停質(zhì)摻鵲料火山成灰質(zhì)罰礦物屠摻臺旅料的涂種類逼較多佳，成客份不裕一，祖有些屬會使訂需水疑量增饒大從蹲而加嚷大收貨縮，銀有的張即使縮慧不影俊響用遭水量攤也會威增加愉收縮階量。腦也有閣不少拿試驗(yàn)捉資料縮慧認(rèn)為句粉煤坡灰混蛾凝土鄰的收湯縮量熟比不沾摻粉射煤灰膏的混拜凝土焦要小扛些。圖4粉煤酷灰混疲凝土椅的自狀收縮摟曲線圖4為不寬同粉艱煤灰弊含量你、不班同水斑膠比熱的混價(jià)凝土揀從初兼凝至7d齡期覆的自牽收縮絕發(fā)展網(wǎng)曲線蛋。由斷圖可電見：1)粉煤植灰混摧凝土扯自收楚縮隨摩齡期搬的變流化與眾純水團(tuán)泥混膽凝土降相似釘，均械可劃汗分為敞明顯挎不同牢的兩融段：搜初凝里至1d前，源自收岔縮快靈速增墨長，河混凝謙土1d的自補(bǔ)收縮智即達(dá)摔到7d總收雅縮的80薦%以上思；隨卸后趨屈于平姻緩，蹄自收卸縮發(fā)從展明頂顯減附慢。找水化楊早期默，漿蘋體的強(qiáng)水化前反應(yīng)照較快附，混影凝土頃的強(qiáng)頁度較眼低，鬧在毛什細(xì)孔巧負(fù)壓嘩作用纖下，系試樣殃自收仗縮發(fā)酸展較年快;水化宋中后指期，緊漿體豆水化癢反應(yīng)昌減慢測，試破樣強(qiáng)括度增索加，冠漿體糊結(jié)構(gòu)恩能抵胖抗毛摘細(xì)孔紗負(fù)壓笛作用藝，試宜樣自望收縮窗趨于廉穩(wěn)定基。2)粉煤部灰混判凝土途與純陶水泥偉混凝掉土均軋隨水止膠比理的減勢小而誓增加呢；粉素煤灰示混凝磁土與嘴純水侵泥混右凝土伐相比叛，自四收縮把明顯弓降低張，且膚隨粉踩煤灰胃摻量套的增據(jù)加成騰比巖例降閉低。翠這主槽要是避因?yàn)閼T粉煤疾灰早必期(1植4d前)基本稿不參廟與水趨化反赤應(yīng)，稱因此娃在水掠膠比架不變鞠的條佩件下察，增先加粉醫(yī)煤灰劉的摻網(wǎng)量相代當(dāng)于本減少孟了早敵期參繼與水謠化反你應(yīng)的手膠凝鈔材料震量，餅增大授了有專效水熱灰比趴。由猶于用饑水量津不變膜，所西以水董化產(chǎn)終物所截需要傘填充坦的孔糖隙基朋本不笨變。粉煤擔(dān)灰替泊代部麥分水扮泥后團(tuán)，漿腿體早專期的伸水化雁程度布降低蹄，水華化產(chǎn)扔物對劫內(nèi)部鞋結(jié)構(gòu)偉的填站充作椒用減篩弱。境粉煤矩灰摻喂量增而加，后水泥聽石內(nèi)寧部結(jié)士構(gòu)變棵得疏值松，櫻粗毛勝細(xì)孔很含量污提高裙，細(xì)命毛細(xì)鳳孔含臥量降俘低，旺毛細(xì)姨孔內(nèi)自的自扣由水右含量摟增多供，臨營界半屑徑增魚大，捏毛細(xì)系管負(fù)董壓作制用降滋低，乓因此墨粉煤獎(jiǎng)灰混飲凝土幣的自遵收縮仇減小腹。5、環(huán)功境條宣件圖5不同蜜風(fēng)速犬和相筒對濕籃度下晉的水票分蒸沉發(fā)速堪度環(huán)境賺因素崇關(guān)系籮到混販凝土暑表面撲蒸發(fā)雷速度信或失燥水程滴度。圖5表示貿(mào)大氣隆溫度甜和混復(fù)凝土界溫度候均為30度時(shí)喊，不尊同風(fēng)虛速和砍相對蹄濕度蹲下的味水分脹蒸發(fā)造速度終。當(dāng)萄混凝夾土失匹水時(shí)表，開藥始喪磁失水沃分的奧是較漁大孔廚徑中行的毛途細(xì)孔統(tǒng)隙水托，所啦以相桂應(yīng)的訂收縮患值較吊小圖6水泥像漿體瓶的干平縮與悅失水犬量的圣關(guān)系圖6表示歸固體州水泥所漿體所的干端燥收堆縮量減與失誓水比爛例的堆關(guān)系婦，失些水率類從0增加瀉到17顛%（相功對濕客度為10描0%到40銜%左右嘗），乞收縮狐量約來為0.絡(luò)6%，而肢失水屬量繼西續(xù)增替加時(shí)闖，則煙帶來槽的收奔縮量濫卻迅腐速增企加（憶右邊作陡然膊下降征的折眠線）牢因?yàn)榱?xí)后一葉階段現(xiàn)的收怪縮多內(nèi)為膠鐵體孔矩隙水惹的喪職失所敢引起頓。6、構(gòu)偏件尺袖寸構(gòu)件扒尺寸漸主要禽影響仰混凝洞土內(nèi)五部水譽(yù)分喪肥失的否速率座，因統(tǒng)而影步響收精縮的紹速率踐。研獻(xiàn)究表孩明，疏將混仍凝土旦置于50躍%相對速濕度賺的環(huán)凝境中蛋，混訊凝土鐘從表煉面逐茶漸向舉內(nèi)干歉燥，叼一個(gè)司月后件可深爽入到7.篩5c凍m深處榮，而10年后堂也只恢能深值入到60填cm。處萄理具佩體工費(fèi)程實(shí)差踐時(shí)監(jiān)，實(shí)昨際尺棍寸構(gòu)某件與竟試驗(yàn)來室小頑試件塞的差邪別必選須予日以考香慮。三、卸控制綿收縮紛裂縫牛的措退施配制異低收昂縮量弓的混擾凝土降低競混凝外土的奏干燥錦速率扮，延鉆緩表壁層水評份損礎(chǔ)失降低由混凝改土水催化熱摻UE短A膨脹并劑配制今低收客縮量墾的混健凝土（1）減切少拌派合水慣的用壓量（2）加帝大粗豈骨料貓的最條大粒成徑和假骨料肉含量（3）盡侮量減仁少水屋泥用嬸量降低麥混凝株土的茅干燥康速率全，延杜緩表肺層水下分損冠失（1）正纖確養(yǎng)茄護(hù)混銹凝土后，尤屠其是釀早期只頭幾息個(gè)小由時(shí)和酒澆筑攀當(dāng)天嗎的養(yǎng)皮護(hù)。（2）保禍證混寒凝土溫強(qiáng)度摩的前球提下購，宜效盡早榮松開蕉模板獲，并出將養(yǎng)毒護(hù)注女入（3）拆爪除模忠板后輸，扔既應(yīng)保外證暴纖露的存混凝碗土表蛾面不熔受陽些光和厲風(fēng)的頃直接別作用翅并使吃之潮物濕。（4）達(dá)趟到規(guī)錦定養(yǎng)矮護(hù)時(shí)掘間，摘覆蓋風(fēng)層扔離應(yīng)保堪留若廢干天觀。補(bǔ)償抖收縮逼混凝繪土膨脹霜?jiǎng)┓烂哿鸭继坌g(shù)的布應(yīng)用回，必及須具燙有專電門的位知識教和技紐奉術(shù)混凝俗土必撤須處繭于限摟制狀押態(tài)，賽自由牢或過慨大的憤膨脹耗將導(dǎo)晚致混即凝土浴強(qiáng)度歌的嚴(yán)訴重削壯弱甚朗至開筍裂，饑膨脹繁劑用偽量過涂大或隊(duì)過小欠都會匠對防筋裂效存果和去混凝器土強(qiáng)抖度產(chǎn)窗生不犁利影良響補(bǔ)償腎收縮都混凝挖土高溫檔60℃~7菌0℃下勸膨脹件效能役下降需有耳充分屆的水沾補(bǔ)給奴，早怒期干拿燥缺切水，星反而幻玉加速厭開裂摻入態(tài)粉煤懇灰會賠減小形其限雄制膨經(jīng)脹率坍落趙度經(jīng)占時(shí)損咱失會暴明顯故增加緩凝鎮(zhèn)劑會深降低津限制原膨脹徒率膨脹枕劑拌拿合不嫂均，購局部穗產(chǎn)生嶼過量雕膨脹緣瑞，也心會引骨起開系裂補(bǔ)償蠢收縮奶混凝輕土施工戚單位駐應(yīng)具國有應(yīng)片用膨扯脹劑匪的經(jīng)壁驗(yàn)，末有嚴(yán)吵格的亦工法賺和操抬作條秤例施工水前必畜須對右所用告補(bǔ)償輪收縮讀混凝督土的巴性能疼進(jìn)行轎專門趁的檢織驗(yàn)測定殲其自窩由膨雜脹率域、限棍制膨班脹率狡和限五制收婆縮率鼻和它幫們的晉落差朵、以巧及溫仿度變蘭化對嚴(yán)其性駱能的輩影響降低重混凝魯土水大化熱(1伸)選擇朵水化房誠熱低吧的水研泥，熄優(yōu)先舟選用反礦渣惱硅酸束鹽水始泥、肚火買山灰識質(zhì)硅魂酸鹽繩水泥絕、斷粉煤蹤蝶灰硅滔酸鹽乘水泥舌。(2柴)摻入俊高效墓減水扁劑，塘以增掙加混揀凝土斥的和犁易性傳。(3率)摻加紀(jì)緩凝場劑，怕使混余凝土載能在扣較長林時(shí)間揀內(nèi)保椒持塑拆性，棵從頂而調(diào)剩節(jié)新縣拌混射凝土唯的凝評結(jié)時(shí)扒間，顏減少慶水化貌熱。摻UE蒸A膨脹醬劑摻入U(xiǎn)E景A膨脹怒劑，壟以繁抵消民混凝穗土干?？s時(shí)場產(chǎn)生慨的拉頂應(yīng)力叢，補(bǔ)