【正文】 不同參數(shù)影響的差異 （摘自 “ 減小早期收縮的方法 ” －混凝土的收縮2021) 干縮隨風(fēng)速增加而明顯增大 相對濕度對干縮的影響 (。 ” （欄桿是橋最干燥的部位） “ …… 大多數(shù)受影響的混凝土沒有任何明顯的有害膨脹 ” （由于 ASR）。例如： 混凝土的熱膨脹系數(shù)為 10 10－ 6 /℃ 由于水化熱產(chǎn)生的溫升為 15℃ 則混凝土冷卻時的熱收縮為 150 10－ 6 而其彈性模量設(shè)為 21GPa 如果被完全約束，冷卻時的拉應(yīng)力達 超過一般混凝土的抗拉強度 因此，如果不是由于應(yīng)力松弛，很可能要開裂 混凝土因為收縮引起開裂 ， 尤其是大體積混凝土因水泥水化放熱產(chǎn)生的溫升會引起開裂的問題 ， 在 20世紀初就為工程界所認識 。混凝土發(fā)生自生變形的原因，是由于化學(xué)減縮 —— 水泥（及摻合料）和水發(fā)生水化反應(yīng)絕對體積減小的現(xiàn)象?！? Neville (1959年） 斷定： 徐變通常與強度相反 —— 強度越高，徐變就越小。 ” ? 混凝土的技術(shù)人員已成為設(shè)計強度的專家，但是當不出現(xiàn)裂縫也重要時，他們就必須學(xué)習(xí)如何為增大徐變而設(shè)計。 現(xiàn)代混凝土的特點對收縮的影響 ? 大流動性和泵送施工是在使用混凝土外加劑的前提下實現(xiàn)的， 傳統(tǒng)混凝土減水劑使混凝土的早期收縮顯著增大。 Biansa Baetens, et al. Computer Simulation for Concrete Temperature Control. Concrete International. Dec, 2021 開裂的影響 高拱壩的壩踵開裂問題是對拱壩安全運行帶有很大潛在威脅的根源 ,引起了各國壩工界的極大關(guān)注。大摻量粉煤灰混凝土早期收縮較小，有著良好抗裂性。 ? Mehta說 :大摻量粉煤灰混凝土這一開創(chuàng)性的應(yīng)用 ,無疑是粉煤灰材料在建筑工業(yè)中得到最有價值利用的標志。因為地下建筑物長期處于潮濕狀態(tài) 下，混凝土含水膨脹，且設(shè)于地下，受四季 冷熱和日夜?jié)穸茸兓挠绊戄^小。 補償收縮混凝土澆筑后兩周內(nèi)就可達到全部膨脹值的 60%80%，保濕養(yǎng)護十分重要。 補償收縮混凝土的耐久性 ? 補償收縮混凝土在周圍有約束的條件下，產(chǎn)生側(cè)向擠壓力，使混凝土密實，抗?jié)B性及抗凍性均優(yōu)于普通混凝土。多年來，為了降低減縮劑的成本和改善混凝土的綜合性能，對減縮劑的組成及復(fù)配技術(shù)開展了大量研究，并獲得了多項專利。 減縮劑對摻粉煤灰和礦粉混凝土的早期減縮效果同樣十分顯著， 48h時的減縮率達到 45%以上。 我們不能回避這一事實，關(guān)鍵是如何從生產(chǎn)用原材料、合成工藝和復(fù)配技術(shù)上加以改進。在纖維混凝土中，纖維材料與水泥基體之間形成良好復(fù)合體的前提有兩個：一是纖維材料具有嚴格穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，即使在水泥水化時產(chǎn)生的強烈堿性物質(zhì)也能安之若素，不發(fā)生任何變化；第二是纖維具有良好的自分散性，能夠在正?；炷林苽渌蟮臄嚢钑r間之內(nèi)完成在混凝土整體內(nèi)無所不在的均勻性分散過程。 2)混凝土攪拌時間要適當 ,時間過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷 。加強混凝土澆筑中的模板和地基檢查 。如果 新拌混凝土表面泌水層的蒸發(fā)速率超過泌水速率 ,塑性收縮就可能快速發(fā)展 ,是引起裂縫的主導(dǎo)原因。 與普通混凝土相比現(xiàn)代混凝土早期的泌水性與初凝時間都有了較大變化。 (2)水膠比對混凝土抗裂性能的影響最為明顯。 相對濕度的控制 早期養(yǎng)護的關(guān)鍵是保證混凝土澆筑后性能發(fā)展所需的一定濕度環(huán)境。 其他技術(shù)措施 采用如選用 低水化熱、凝結(jié)時間長的水泥；骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的 80%～ 83%，在選擇骨料時，應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料；降低混凝土澆注溫度；預(yù)埋水管；表面保溫等 大體積混凝土的技術(shù)措施。研究發(fā)現(xiàn)， 早期相對濕度降低越多，混凝土收縮增幅越大， 因此在混凝土澆筑的早期，控制好一定的相對濕度對混凝土收縮的抑制是很關(guān)鍵的。 因水膠比越小，混凝土中自由水量越少，同時混凝土結(jié)構(gòu)致密度增加，這樣由混凝土內(nèi)部向外遷移用以補充表面蒸發(fā)散失的由水量就越缺乏，從而使混凝土表面開裂越嚴重；此外， 水膠比越小混凝土的早期自身收縮越大，也是開裂性增加的一個原因 。 205—2h左右。按規(guī)定時間和順序進行拆模。 4)嚴格按照操作規(guī)程進行混凝土振搗。這可能與纖維表面的吸附水形成內(nèi)養(yǎng)護有關(guān)。 關(guān)鍵是如何降低成本，并使我們的設(shè)計、施工和建設(shè)單位等認識和接受它。 ? 裂縫數(shù)量減少 60%。 ? 減縮率是一個相對穩(wěn)定值： 施工養(yǎng)護和環(huán)境條件對混凝土的減縮率影響很小 。 補償收縮混凝土應(yīng)用的幾點體會 ? 補償收縮混凝土最好應(yīng)用于地下工程中。 如養(yǎng)護不充分，混凝土中的水分很快蒸發(fā)，水泥不能充分水化 ,膨脹劑的作用也就不能充分發(fā)揮，膨脹劑中未反應(yīng)的組分在混凝土使用期間，在合適的條件下會產(chǎn)生二次鈣礬石而造成破壞。 補償混凝土的配制和施工 （ 1） 水泥用量會影響膨脹率，故水泥稱量要 求準確。補償收縮混凝上和普通混凝上的標致性區(qū)別是使用膨脹水泥或膨脹劑，賦予它適度的膨脹，鋼筋約束膨脹產(chǎn)生壓應(yīng)力，主要用于補償干縮與冷縮。 ? 另一方面，粉煤灰在水泥漿體中由于 微集料效應(yīng)及火山灰反應(yīng)生成大址水化 C一 S一 H凝膠，填充了孔隙，相應(yīng)補償了部分收縮。 周元德、陳觀福、尹顯俊、張楚漢；用工程類比分析法研究高拱壩壩踵開裂穩(wěn)定性， 水力發(fā)電學(xué)報， 2021年第 1期 (?？?)； 奧地利 Kolnbrein 拱壩 奧地利 Kolnbrein 拱壩 一個不透水，但存在非 連續(xù)微裂縫，且多孔的 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 環(huán)境作用（第一階段） （無可見損傷） 1. 侵蝕作用 （冷熱循環(huán)、干濕循環(huán)） 2. 荷載作用 （循環(huán)荷載、沖擊荷載 ） 由于微裂縫和孔隙 連通并延伸到表面，不 透水性逐漸喪失 環(huán)境作用（第二階段） （損傷的開始與擴展） 水的滲入 O CO2滲入 酸性離子（ Cl , SO4)滲入 A： 以下原因使孔隙內(nèi)靜水 壓增大、混凝土膨脹：鋼筋 銹蝕、堿 骨料反應(yīng)、水結(jié) 冰、硫酸鹽侵蝕 B： 混凝土強度與剛度降低 開裂、剝落與整體性喪失 混凝土劣化的“整體性”模型 混凝土結(jié)構(gòu)非荷載裂縫是影響耐久性的關(guān)鍵因素 ?非荷載裂縫導(dǎo)致的最嚴重后果是極大地降低混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。 混凝土 —混凝土結(jié)構(gòu) 約束、環(huán)境條件影響 原因四： 約束 路面板 收縮受底部基層強烈的連續(xù)約束 柱 梁收縮受端部約束 梁 結(jié)構(gòu)混凝土 ——約束 重慶無渣軌道底板混凝土鑿毛 誤區(qū) 3： 新老混凝土的粘結(jié) 尺 寸 澆注混凝土 相鄰結(jié)構(gòu) 放 熱 尺 寸 剛 度 溫 度 水泥品種 水泥用量 外加劑 配合比 澆注順序 澆注速率 施工縫（長度） 初溫（ Tc) 冷卻 環(huán) 境 氣 溫 濕 度 模板隔熱 溫度發(fā)展 不均勻成熟度 力學(xué)性能 強 度 彈 性 徐 變 溫度膨脹 溫度收縮 斷裂力學(xué) 成熟度發(fā)展 約 束 力學(xué)模型 溫度應(yīng)力 開裂風(fēng)險 開裂 ？ 各種方法 相互影響的多因素決定混凝土溫度應(yīng)力和早期開裂示意圖 “分解論 ” 評價方式造成誤導(dǎo) 如上所述，結(jié)構(gòu)混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，是多方面且相互存在顯著交叉作用的原因所引起，因此以分解論的理念為基礎(chǔ)， 檢測干縮、自生收縮、溫升或溫差等單一參數(shù)，以及它們之間簡單疊加的評價方法，都難以對其開裂趨勢獲得符合實際的評價結(jié)果。 ? 對早強有好處，但增大因喪失徐變而開裂的危險的因素是： ★長期濕養(yǎng)護 ★高的堿含量 ★高的水泥細度 ★高的 C3A含量 西太平洋 Caroline群島上的一座橋梁（主跨為 241m）由于徐變使跨中向下?lián)锨?，加鋪的橋面板進一步加劇徐變，使該橋在建成不到 20年后坍塌 （ 1996年）。但它不是由于水向外蒸發(fā)散失，而是因為水泥水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，產(chǎn)生所謂的自干燥作用，混凝土體的相對濕度降低，體積減小。 利用加大粗骨料粒徑 、 非常低的水泥用量 、 預(yù)冷拌合物原材料 、 限制澆注層高和管道冷卻等措施 ，進一步獲得了降低水化溫峰 、 抑制熱裂縫的效果 。在此期間， 該州的 DOT為使交通升級，建造了 319座橋。 可能出現(xiàn)塑性收縮裂縫的混凝土溫度與對應(yīng)的相對濕度 混凝土溫度（ ℃ ） 相對濕度（％） 90 80 70 60 50 40 30 設(shè)風(fēng)速 16km/hr；氣溫與混凝土溫差 ℃ 塑性收縮裂縫 現(xiàn)代高性能混凝土塑性收縮增大 ? 主要原因在于高性能混凝土的 低水膠比和大摻量礦物細粉的廣泛使用?；炷恋拈_裂與裂縫控制 宋少民 13693652837 北京建筑工程學(xué)院 土木系 劉娟紅 13910893680 北京科技大學(xué) 土木學(xué)院 第一部分 混凝土開裂的基本原因 水泥混凝土易于開裂現(xiàn)象的本質(zhì)，在于其粒子與粒子之間僅存在 弱物理鍵的相互作用 ，抗拉強度比抗壓強