你知道造成缩裂的因素有哪些吗?

小夏 健康 更新 2024-02-03

引起混凝土收缩的驱动力可分为两类:温度和湿度。 温度作用引起的早期收缩包括水化热引起的温降收缩和昼夜温差,前者在大体积混凝土中尤为显著。 湿度引起的早期收缩包括塑料收缩、自收缩和干燥收缩。 值得注意的是,温度和湿度引起的收缩同时发生并相互作用,这使得研究更加困难。 1、水化热引起的温度收缩 温度收缩主要是在水泥水化和放热达到温度峰值后的混凝土冷却过程中产生的。 水泥在水化初期会释放大量热量,一般每克水泥可以释放502J的热量,在绝对条件下,每45k**的浆液水化会产生5 8的绝热温升。 在没有缓凝剂的情况下,温度峰值通常出现在前 12 小时左右。 随后,由于水合作用的减慢和热释放的减少,在与外界环境的热交换下,温度开始下降。 由于混凝土内外散热条件不一致,面混凝土温度迅速下降,沿混凝土截面发生温度梯度,使温降过程沿截面不一致性收缩,导致面混凝土受拉,当拉应力超过混凝土抗拉强度时,就会发生温度裂缝。 这在散装混凝土中可能高达 60,这是导致此类混凝土早期裂缝的主要因素。 另外,需要说明的是,膨胀开裂通常不会发生在水化的温升阶段,因为混凝土在温升膨胀过程中仍处于流体塑性状态,且升温过程迅速,沿截面的升温过程比较均匀。 随后的散热和温降过程比较缓慢,均匀性较差,混凝土逐渐硬化,因此此时往往容易出现温度收缩裂纹。 2.昼夜温差引起的温度收缩,昼夜温差也会引起相应的温度变形。 例如,对于混凝土板,在晨曦的照射下,面混凝土的温度明显升高,其膨胀受到底层混凝土的限制,导致面层起拱; 在白天,由于整个截面的温度趋于相同,变形显示出自由伸长率。 到了晚上,随着表面温度开始降低,表面再次弯曲。 因此,对于新浇筑的混凝土来说,昼夜温差较大时,极有可能出现早期温度裂缝。 3.塑性收缩 塑性收缩发生在混凝土最终凝固前的塑性阶段,通常在浇筑后4 15h左右,多发生在初凝前的流动塑性阶段。 在此阶段,水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现水分分泌、水分快速蒸发、骨料和浆液沉降不均匀等现象。 因此,塑性收缩可细分为三类:失水凝结、化学还原和沉降收缩。 水分流失和冷凝是由于新鲜混凝土水化过程中由于水分分泌等因素导致水从混凝土内部向外部迁移,以及表面的快速蒸发引起的,多发生在干热和大风天气中。 化学还原特指由于水合反应前后产物的平均密度小于早期塑性阶段反应物的平均密度而导致的体系宏观体积收缩; 沉降收缩是混凝土经浇筑、砸碎后沉降不均匀,出现分层偏析、粗骨料下沉、水泥浆上浮、混凝土被钢筋堵塞时相互分离等现象,引起开裂现象。 相对而言,塑性收缩引起的早期裂纹比较容易处理,也就是说,通常这种收缩裂纹可以通过在施工中充分的振动和维护来避免。 4.干燥收缩率 干燥收缩率通常是混凝土停止养护,失去内部毛细孔和凝胶孔隙在不饱和空气中的吸附水分时发生的不可逆收缩,水泥浆的干收缩率随着相对湿度的降低而增加。 干收缩机理与水泥浆的内孔有关,水泥水化的结果是水合硅酸钙的形成和大量充水微孔(>5nm毛细孔和05~2.5 nm 的凝胶孔),这些微孔储存了未被水合作用消耗的多余水分。当混凝土干燥时,混凝土表面水的蒸发速率可能超过混凝土排出水分的速度,因此,表层水面减小,随着蒸发的继续,水分的流失逐渐从表层向混凝土内部发展,毛细孔和凝胶孔隙中的吸附水相继流失。 这些微孔中水分的流失会在孔隙中产生毛细负压,促进气液弯月面的形成,从而对孔壁(即水合硅酸钙凝胶骨架)施加拉应力,导致水泥浆收缩。 过去一般认为干燥收缩主要发生在浇注后3 90 d龄,但实际上,如果不及时进行早期维护,加水搅拌3天内干燥收缩率相当大,文献对此已有研究。 水灰比分别为。 32 OTC3和OTC4试样在初凝后开放干燥条件下测得的3d变形曲线,其中OTC3不与减水剂混合,OTC4与1混合8%脂肪族高效减水剂,从试验结果来看,两者在3天龄时的干燥收缩率非常大,前者约为5 85 10-6mm,而后者约为1110 10-6mm,几乎是前者的两倍。 但是,混凝土的极限拉应变通常只有300-10-6mm左右,这说明如果浇筑后没有及时进行密封或保湿维护,干燥收缩足以导致早期收缩裂缝的产生。 5、自收缩混凝土的自收缩是指混凝土在不与周围环境进行水分交换的情况下自干引起的体积变化。 所谓自干,是指在水泥水化过程中,由于没有外界水**或外界水通过毛细孔向系统内部迁移的速度小于水化耗水的速度,水化所需的水分就会从孔隙中被吸收, 因此气液弯月面在孔隙中形成,水合反应绝对体积的减少将以内部形成的微孔的形式得到补偿。毛细管水的减少使混凝土内部的饱和蒸气压降低,即相对湿度会降低,但毛细管水的减少不会造成水泥石质量的损失,这种现象称为自干。 可以看出,自干对自缩的机理与干燥收缩的机理基本相同,即与失水引起的毛细压力有关,但区别在于两者的失水方式不同。 值得注意的是,在任何水灰比条件下都可以发生自干,但性能程度因混凝土而异。 当水灰比较低时,毛细孔中这种微观现象的一般发生会表现为宏观的自收缩。 当水水泥含量相对较高时,自干现象只发生在局部毛细管中,但在宏观尺度上可以忽略不计。 对于 w c 042.普通混凝土无减水剂,在干燥环境下的收缩主要是干收缩,自收缩可以忽略不计。 需要注意的是,混凝土早期的自收缩值已经相当大了,如果再加上水化热引起的温降收缩,仅这两个收缩值的总和就很容易超过混凝土的极限拉应变,因此不难理解,目前一些高强高性能混凝土, 即使在恒温水培养过程中,早期也会出现裂缝。塑料收缩裂纹塑料收缩开裂发生在混凝土浇筑后的几个小时内,通常是在表面完成之前。 顾名思义,这种类型的开裂发生在混凝土仍处于塑性状态时,其原因是混凝土表面的收缩。 塑性收缩开裂主要发生在混凝土板结构上,如楼板、楼板、路面等,也可能发生在其他水平结构的表面,如梁、地基、墙顶等。 塑性收缩开裂形成的裂纹大多相互平行,长度不一,03米至约1米。 当然,您还会看到各种其他形状的裂缝,这些裂缝通常不是贯穿裂缝。 塑性收缩裂纹通常是表层的浅层接缝,一般对结构的安全性没有影响,很少需要修复。 但它会影响感知。 此外,它还可能对混凝土的耐久性产生负面影响,尤其是对于钢筋混凝土,其危害的可能性更大。

典型的塑料收缩裂纹

塑性收缩开裂一般不形成穿透裂纹环境和施工因素1、施工环境及施工条件:风速大于10km hr、相对湿度低、环境温度和/或混凝土温度高等。 2、不正确、不及时、不完全的固化:固化是避免塑性收缩开裂的最简单、最有效的手段,正确、及时、彻底的维护是避免塑性收缩开裂的唯一途径。 3.表面平滑抛光的工具和工艺:如果平滑抛光的工具和工艺正确,可以避免和修复塑料开裂。 相反,它可能会加剧塑料收缩开裂的严重程度。 4、寒冷的气候或低基温会影响混凝土的养护时间,从而增加塑性收缩开裂的风险。 混凝土本身因素1、硅酸盐水泥的用量和种类会影响漏水量和内部温度,因此也会影响塑料收缩开裂的概率和严重程度。 2.矿物外加剂——如粉煤灰、硅粉等,不仅提高了混凝土的密实度,而且降低了漏水率,因此这种混凝土更容易出现塑性收缩开裂。 3.外加剂的种类和用量,如缓凝剂,延迟混凝土的固化时间,从而增加塑料收缩开裂的风险。 4.高水灰比也会延迟混凝土的养护时间,从而增加塑料收缩开裂的风险。 事实上,塑料收缩开裂往往是由多种因素引起的,而不是单一因素造成的。 然而,控制混凝土表面水分的蒸发速率是避免塑性收缩开裂的重要手段。 对于普通硅酸盐混凝土,表面蒸发量应控制在1kg m2 hr以下。 但是,对于掺有超细矿物添加剂的混凝土,应根据混凝土的配合比和具体条件,尽量降低表面蒸发率。 可供参考的蒸发量包括750g m2 hr、500g m2 hr、250g m2 hr等。 再次,正确、及时、彻底的维护是避免塑性收缩开裂的最简单、最有效的手段,即使混凝土或建筑环境存在先天性缺陷,养护可以纠正这些缺陷,即使不能完全消除塑性收缩开裂,至少可以大大降低塑性收缩开裂的严重程度。 因此,为了避免塑料收缩开裂的问题,施工单位应承担主要责任,必须加强管理,以达到正确、及时、彻底的维护。 混凝土企业应及时将需要特别注意的事项提前告知施工单位,如是否掺入可能影响混凝土漏水的外掺剂等,并与施工单位一起制定检修计划,督促施工单位按照计划进行检修。 预防措施控制混凝土表面水分的蒸发速率是避免塑性收缩开裂的重要手段。 控制蒸发率的措施包括:1、正确、及时、彻底地养护混凝土; 2、设置临时挡风墙,避免混凝土表面被风直接吹动; 3、设置遮阳篷,避免阳光直射混凝土表面; 4、在混凝土表面喷洒保湿剂; 5、在混凝土表面喷洒水雾; 6、用保湿膜等覆盖混凝土表面; 其他措施包括:1.对模板进行预润湿; 2、用冷水和加入碎冰块降低混凝土温度; 3.在混凝土中混合适量的纤维; 同样,没有任何预防措施可以取代“正确、及时和彻底的维护”,这是最简单、最有效和最便宜的手段。 需要注意的是,保湿霜通常由一份活性成分和9点水制成,其中含水量较多,因此必须在混凝土表面变亮后使用。 否则,保湿剂中的水分会进入混凝土表面,从而改变混凝土表面的水灰比,对混凝土的耐久性产生负面影响。 喷洒细水雾时也应小心,防止水积聚在混凝土表面,也会改变表面混凝土的水灰比。 此外,还需要防止直接向混凝土表面喷水,这可能会损坏混凝土表面。

直接喷水到表面会引起严重的塑性收缩开裂:如果养护水温度远低于混凝土的表面温度,喷洒在混凝土表面会导致表面剧烈收缩,导致玳瑁开裂。 最后,塑料收缩裂纹不应与其他早期裂纹混淆,如塑性沉降裂纹、模板位移裂纹、早期温度裂纹、早期温度梯度裂纹和早期不均匀沉降裂纹。

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