2003高性能混凝土自生收缩的研究进展
对高性能混凝土自收缩的因素及对策探讨
对高性能混凝土自收缩的因素及对策探讨摘要：使用高性能混凝土的目的除了其它高强度，更为重要的是它的不易渗透性和高耐久性，所以高性能混凝土的结构开裂相比普通混凝土来说影响更大，因此正确评价和预测高强混凝土自收缩旨起的潜在开裂和约束应力是一项比较重要的研究，本文对影响混凝土自收缩的原因做了浅显的研究，分析了影响自收缩的因素，并提出一些抑制自收缩的对策与大家共同探讨。
关键词：高性能；混凝土；自收缩一、自收缩产生原因上文中说到自收缩是混凝土在终凝后，在无外界水份交换、恒温的条件下混凝土整体结构的缩小，这也是它与干缩的区别所在，它不仅发生在混凝土表面，它还从整体均匀的发生，不管理表面还是内部。
水泥和水发生作用时，二者形成的水化产物体积小于水和水泥的体积之和，当混凝土有较大的流动性时，可以缩小宏观体积，以对水泥水化产生的体积缩小进行补偿；但随着混凝土的流动性逐渐降低，混凝土就无法依靠其宏观体积的缩小再对其做出补偿，当混凝土达到一定强度时，主要依靠在内部形成空隙来补偿水泥水化产生的体积变化，当混凝土终凝后，由于其体积变化主要是由内部空隙来完成补偿的，在内部空隙形成会产生相应的毛细管张力，从而使混凝土的宏观体积出现收缩的情况。
水灰比越高，混凝土内部因形成空隙而产生的毛细管张力会越小，混凝土的自收缩程度也越小；但当水灰比很低的情况下则反之。
二、影响自收缩的因素（一）水泥根据国内外科学家的实验结果证明：水泥净浆种不同，自收缩能力也不同，早强水泥和铝酸盐水泥的自收缩相对较大，如果使用低C3A和C2S或者C4AF 的硅酸盐水泥，则可以降低自收缩，混凝土用低热或中热硅酸盐水泥来制备，其收缩值要远远低于曾通硅酸盐水泥。
并且水泥的细度也对自收缩有一定的影响。
（二）外加剂高效减水剂可以增大流动度，因此对于降低自收缩值有一定的作用。
而干缩减少剂则可以减少百分之五十的自收缩。
膨胀剂也会对自收缩产生一定的影响，但主要取决于它的种类，某些氧化钙膨胀剂可以减少自收缩；引气剂无法对混凝土自收缩产生影响。
高性能混凝土的自收缩问题
高性能混凝土的自收缩问题作者：矫玉坤来源：《科学与财富》2018年第08期摘要：现代化的建设工程发展，对于高性能混凝土的依赖性是比较高的，该项材料在应用的过程中，基本上可以较好的改善传统施工的不足，在长远发展的层面上，可以取得较好的效果。
值得注意的是，高性能混凝土的一些问题解决，不能通过传统的手段来完成，尤其是自收缩问题，该项工作的开展必须从多个角度来出发，这样才能创造出较高的价值。
文章针对高性能混凝土的自收缩问题展开讨论，并提出合理化建议。
关键词：高性能；混凝土；自收缩；问题对于高性能混凝土而言，其在现阶段的应用中，得到了行业内的广泛欢迎，很多工程建设，都因为融入高性能混凝土后，能够取得非常好的效果。
但是，自收缩问题的存在，对于高性能混凝土造成的不良影响是比较多的，这就要求我们在具体工作的实施上，一定要从长远的角度来出发，避免在后续工作的落实上，造成严重的缺失和不足。
一、高性能混凝土的自收缩问题影响因素现阶段的建设工程发展，正不断的从长远角度来完成，很多内容都能够创造出较高的价值。
为了在今后的工作成绩上更好的提升，必须坚持在高性能混凝土方面做出合理的应用，尤其是针对自收缩问题，应坚持做出良好的把控，这样才能避免工作的隐患频繁出现。
结合以往的工作经验和当下的工作标准，认为高性能混凝土的自收缩问题的影响因素，主要是集中在以下几项内容上：第一，材料因素。
高性能混凝土的操作过程中，对于不同的混合材料存在非常严格的要求，如果某一项材料的操作，没有做出比例上的精确提升，或者是在应用的型号上出现偏差，都有可能导致自收缩问题的反复出现，这对于地方发展以及综合建设，都容易产生不好的影响。
第二，人工因素。
自收缩问题的出现并不是偶然现象，我们在具体控制的过程中，必须充分加强高性能混凝土的人工把控。
例如，有些技术人员在工作过程中，总是依赖自身的工作经验，对于相关的先进理念、技术手段、应用设备等，并没有及时的做出改善，这就很容易导致高性能混凝土的自收缩发生概率不断提升。
钢管高性能混凝土的水化热和收缩性能研究_韩林海
前言高流态自密实混凝土（本文称之为高性能混凝土）在自重或少振捣的情况下就能自密实成型。
在钢管中灌自密实高性能混凝土，不仅可更好地保证混凝土的密实度，且可简化混凝土振捣工序，降低混凝土施工强度和费用，还可减少城市噪声污染。
１９９９年建成的深圳赛格广场大厦顶层部分钢管混凝土柱采用了自密实混凝土，取得了较好的效果。
Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ（１９９８）［１］对钢管普通混凝土轴压力学性能的研究现状进行了较深入的综述和分析；Ｈａｎ（２００２）［２］在参考和引用Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ（１９９８）［１］综述结果的基础上，进一步综述和列出了其他一些相关研究成果；韩林海（２００４）［３］、Ｓｈａｎｍｕｇａｍ和Ｌａｋｓｈｍｉ（２００１）［４］对钢管普通混凝土结构方面的研究成果进行了更为全面的回顾和总结，本文不再赘述。
Ｈａｎ和Ｙａｏ（２００４）［５］近期的研究结果表明，钢管高性能混凝土压弯构件的力学性能和钢管普通混凝土基本类似，其承载力的计算基本可按照钢管普通混凝土构件的方法进行。
本文拟研究在钢管中填充自密实混凝土而形成的钢管高性能混凝土的水化热和收缩性能研究韩林海１，２杨有福２李永进２冯斌２（１．清华大学土木工程系，结构工程与振动教育部重点实验室，北京１０００８４；２．福州大学，土木工程学院，福建福州３５０００２）摘要：以构件截面尺寸和截面形式为基本参数，进行了钢管高性能混凝土柱水泥水化阶段构件截面温度场和核心混凝土收缩性能的实验研究，考察了水泥水化阶段钢管混凝土构件温度场及其核心混凝土的收缩特性。
研究结果表明，钢管高性能混凝土构件截面温度场的变化规律与普通混凝土类似，但钢管混凝土中核心混凝土的收缩变形远小于素混凝土的收缩变形。
在实验研究结果的基础上，通过对ＡＣＩ２０９（１９９２）提供的普通混凝土收缩模型的修正，提出了适合钢管混凝土中核心混凝土收缩变形的计算公式。
关键词：钢管混凝土；高性能混凝土；水化热；收缩；模型中图分类号：ＴＵ３９２．３文献标识码：Ａ文章编号：１０００－１３１Ｘ（２００６）０３－０００１－０９Ｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔａｎｄｓｈｒｉｎｋａｇｅｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅ－ｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅｓＨａｎＬｉｎｈａｉ１，２ＹａｎｇＹｏｕｆｕ２ＬｉＹｏｎｇｊｉｎ２ＦｅｎｇＢｉｎ２（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＶｉｂｒａｔｉｏｎ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｕｒｉｎｇｃｅｍｅｎｔｈｙｄｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｓｈｒｉｎｋａｇｅｏｆｔｈｅｃｏｒｅｃｏｎｃｒｅｔｅｉｎｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅ－ｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅｓａｒｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｔｕｄｉｅｄａｒｅｓｅｃｔｉｏｎａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓａｎｄｓｅｃｔｉｏｎａｌｔｙｐｅｓ．Ｔｈｅｏｂｓｅｒｖｅｄｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｉｎｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅ－ｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅｓｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈａｔｏｆｏｒｄｉｎａｒｙｃｏｎｃｒｅｔｅｍｅｍｂｅｒｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｓｈｒｉｎｋａｇｅｖａｌｕｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｉｎｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅ－ｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅｓｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｐｌａｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓ，ｃｏｎｃｒｅｔｅｓｈｒｉｎｋａｇｅｍｏｄｅｌｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙＡＣＩ２０９（１９９２）ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｗａｓｍｏｄｉｆｉｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ａｆｏｒｍｕｌａｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｓｈｒｉｎｋａｇｅｏｆｃｏｒｅｃｏｎｃｒｅｔｅｉｎｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅ－ｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅｓｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅ－ｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅ；ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔ；ｓｈｒｉｎｋａｇｅ；ｍｏｄｅｌＥ－ｍａｉｌ：ｌｈｈａｎ＠ｍａｉｌ．ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ基金项目：国家杰出青年科学基金（Ｎｏ．５０４２５８２３）、清华大学“百人引进计划”专项经费资助课题作者简介：韩林海，博士，教授收稿日期：２００５－１１－０１土木工程学报ＣＨＩＮＡＣＩＶＩＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪＯＵＲＮＡＬ第３９卷第３期２００６年３月Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．３Ｍａｒ．２００６・・土木工程学报２００６年表１水化热和收缩试件一览表Ｔａｂｌｅ１Ｓｕｍｍａｒｙｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｈｒｉｎｋａｇｅｔｅｓｔｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ试件类型截面形式序号编号Ｄ（Ｂ）（ｍｍ）９５０天时的纵向收缩值（με）钢管混凝土圆形１ＣＣＦＴ－１２００１６２．９２ＣＣＦＴ－２１０００７０．３钢管混凝土方形３ＳＣＦＴ－１２００１７５．８４ＳＣＦＴ－２１０００８５．８素混凝土圆形５ＣＰＣ－１２００３６０．６６ＣＰＣ－２１０００２７４．６钢管混凝土（以下简称钢管高性能混凝土）的核心混凝土的水化热和收缩特性，这些也是目前有关工程界所关注的热点问题。
高强与高性能混凝土06收缩综述
高强与高性能混凝土06收缩综述P. C. Aïtcin, A. M. Neville, and P. Acker“收缩”看起来似乎就是混凝土失水造成体积缩小的简单现象。
严格地说，它是三维变形，但通常以线性变形表示，因为大多数情况下，混凝土构件一个或两个方向的尺寸往往要比第三个方向小很多，尺寸最大的方向上收缩也最大。
通常所谓收缩，是混凝土暴露在相对湿度小于100%的空气中产生“干燥收缩”的简称。
然而由于环境的作用，混凝土还会产生许多其它种类的收缩变形，它们彼此独立地发生或者同时出现。
文章提出了一些建议，以便尽量减小混凝土，尤其是高性能混凝土，由于收缩带来非常有害的结果。
硬化混凝土发生的干燥收缩是大家所最熟悉的。
按照时间顺序来划分，干燥收缩发生之前，即混凝土尚处于塑性状态时产生的收缩是塑性收缩。
通常，水分是往大气蒸发的，但也有可能被结构物下面干燥的混凝土或土壤所汲取。
其次，硬化混凝土的收缩变形，还由于水泥水化的进行所导致。
因为这种收缩发生在混凝土体内，与周围介质不相干，常称之为“自干燥收缩”(self-desiccation shrinkage)。
表示该收缩现象的另一个术语是“自身收缩”(autogenous shrinkage)，在这里用该术语是为了与所有有关收缩的称呼相对应，偶尔也称其为“化学收缩”。
收缩变形还会自混凝土凝固，即构件体积与重量不再变化时，因温度下降而产生，这里称其为热收缩。
此外，水化水泥浆，在有水分存在时，与大气里的二氧化碳反应，要产生碳化收缩。
上述各种收缩，或某几种收缩同时产生时，它们的和称为总收缩。
为了充分地认识各种收缩的机理，首先要了解水泥的水化及其物理、力学与热力学作用，在此基础上才可能采取适当的方法，以减小各种收缩或者减轻它们造成的后果。
所谓水泥的水化，是硅酸盐水泥与水发生化学反应时出现几种现象的总称。
该反应生成有粘结力与粘附性的固相——水化水泥浆——混凝土产生强度的基图1—水化“永恒的三角”：强度、热和水化本成分。
高性能混凝土的收缩徐变性能研究
高性能混凝土的收缩徐变性能研究作者：卢桥生来源：《建筑工程技术与设计》2014年第25期【摘要】混凝土作为一种适用频繁的材料，其性能直接影响着建筑工程的质量，而混凝土的收缩和徐变性能又是混凝土最为主要的性能。
因此，必须对混凝土的收缩徐变性能进行详细地研究和探讨，只有这样才可以切实确保工程施工的质量。
本文以高性能混凝土的收缩和徐变实验来为例来对起性能进行详细地分析与研究。
【关键词】高性能混凝土；收缩；徐变；试验近些年来，我国对于混凝土的收缩和徐变性能已经进行了大量的试验和研究，对于其认知水平有了大程度的提升，关于其对结构的计算理论和影响分析在不断发展，但是由于其对结构影响的复杂性，使得很难获得较为精确的答案。
国内外不乏由于混凝土徐变所造成的工程事故实例。
混凝土的收缩和徐变通常受材料特性、组成、施工工艺的影响很大，基于此，通过对试验中所获取的参数来替代预测模型中的参数，可以更加精确地反映材料特性，提高混凝土的整体施工质量。
1 实验过程1.1 原材料水泥：海螺牌P·Ⅱ42.5R水泥，起Cl—含量为0.001%，C3A含量为7.8%，比表面积为383m2/kg，初凝和终凝时间分别为1.5h和3h， 3d和28d的混凝土抗压强度为34.3MPa和57.2MPa，3d和28d的混凝土抗折强度为6.9和9.6 MPa，安定性合格。
粉煤灰：苏源牌Ⅰ级粉煤灰，起烧失量为1.42%，需水量比为88%，细度为0.38%，SO3含量为0.46%，含水量为0.12%，CaO含量为3.44%。
矿渣粉：S95型号的Ⅰ级矿渣粉，其比表面积为444m2/kg，流动比为113%，密度为2.90g/cm3，含水量为0.02%烧失量为0.00%，SO3含量为0.05%，7d和28d的活性指数为81%和107%。
细骨料：选用细度模数为2.4的中砂，起表观密度为2.59g/cm3。
粗骨料：选用直径为5—25mm的碎石，其压碎指标为6%，表观密度为2.59g/cm3。
浅谈高强混凝土的自收缩机理及国内外研究进展
收 的水分 ， 随着混 凝 土表 面水 分 的蒸 发 ，会从 骨料 向水 泥 石迁移 ，返还 部 分 的水分 给水 泥浆 体 ， 以供水 泥颗 粒进 一 步 的水化 。 因此 ，预湿 的 陶粒 作 为在 混凝 土 内部 的水 分储 备 ，在 一段 时间 内能 自动 补绘 水 泥水化 用 水 ，起 到 了内养护 的作 用 ，对 高 强混凝 土 早期 。 同时 ，武 汉 理 工大 学 的胡曙 光 等 ，研 究 了高吸 水 性树 脂 （ Ａ ）的掺 ＳＰ
量 、引入 水量 对不 同水 胶 比混 凝土 自收 缩 与强 度 的影响 规律 。结 果 表明 ，
将 不 超过 胶凝 材料 总 重量０ ５ ［】 Ａ 预吸 水后 掺 入混凝 ± 中 ，可显 著减 ．％５ 的Ｓ Ｐ 小 混凝 土的 自收 缩，且 抗压 强度 损失较 小 分析 认为 ，顸吸 水ＳＰ 粒引入 Ａ颗 低 水 胶 比混凝 土 中 ，可 有 效对 混凝 土 内部进 行湿 养 护 ，延缓 混凝 土 内部相 对 湿度 的 下 降速度 ，对 水泥 浆 体起 到湿 度补 偿 的作 用 ，缓解 由于 水泥 水化 导 致 的白干燥 现象 ，并 减小 由此产 生的 自收缩 。但 当Ｓ Ｐ 量大 于胶 凝材料 Ａ掺
【 技术研发 】
麓曩
浅 谈 高 强 混 凝 土 的 自收 缩 机 理 及 国 内外 研 究进 展
王松林ห้องสมุดไป่ตู้
（ 中南大学 土木建筑 学院
张
箭
４０７ ） １０ ５
湖南 长沙
摘
要 ： 阐述高强 混凝土 自收缩 的形成 机理 ，综述 国内外抑制 高强混凝土 自收 缩的研究进展 ，同时提 出采 用聚合物一 米矿 粉复合材料 ，增强对高强 混凝土 的 纳
美 国佐 治亚理 工 学院 的ＮＡ Ｊｈｎ ｅ 教授采 用他 的 新测试 方法 研 究离 ．．ｏ ａｓ ｎ 吸水 收性 材 料 ，例如 超 吸水性 楗 脂 、木源 性纤 维和 粉 末对 混凝 ±初 期反 应
高性能混凝土的自收缩及测试方法探讨
高性能混凝土的自收缩及测试方法探讨黄利频1,刘海峰2(1.福州大学土木建筑工程学院,福建福州 350002;2.青海建筑职业技术学院,青海西宁 810012)摘要:在研究了国内外相关文献资料的基础上,对高性能混凝土自收缩的定义、形成机理和测试方法提出了自己的观点。
在定义上,明确了高性能混凝土自收缩产生的时间、与其他体积变形的区别与联系;在形成机理上,自收缩应是混凝土水化收缩和内部自身相对湿度下降的共同结果;在测试技术上,提出了准确测试自收缩的方法及今后测试工作的重点。
关键词:高性能混凝土;自收缩;形成机理;相对湿度;测试中图分类号:T U528 文献标识码:A 文章编号:1006-8996(2007)02-0052-05Study on autogenous shrinkage and the measurementof high perform ance concreteHUANG Li -pin 1,LIU H ai -feng 2(1.C ollege of Civil Engineering ,Fuzhou University ,Fuzhou 350002,China ;2.Qinghai Architectural Qinghai Professional T echnology C ollege ,X ining 810012,China )Abstract :Based on the study to relative material in China and foreign countries ,the opinion on the defini 2tion ,formation mechanism and the measurement method on the autogen ous shrinkage of high per formance concrete (HPC )were put forward by the auth or.On the definition ,the time of autogenous shrinkage forma 2tion in high per formance concrete and discrimination as well as the relationship with other v olume deforma 2tions were definituded.On the formation mechanism ,the autogen ous shrinkage should be the result of water and chemical shrinkage and the reduction of internal relative humidity in concrete.On the measurement method ,the key points on later measurement w ork and precise measurement method were proposed too.K ey w ords :high performance concrete ;autogenous shrinkage formation meachanism ;relative humidity ;measurement高性能混凝土的研究是当今国际土木工程界最为热门的课题之一,通常采取降低水胶比、选用优质原料、掺加足够数量的矿物细掺料、添加超塑化剂等技术措施来获得工作性能良好、内部结构密实的高性能混凝土,但低水胶比与高活性细掺料的大量掺入,使高性能混凝土的硬化特点及内部结构同传统的普通混凝土相比有了很大差异。
超高性能混凝土收缩特性研究现状
超高性能混凝土收缩特性研究现状摘要：超高性能混凝土(UHPC)在设计师采用低水胶比和高胶凝材料用量，在早期表现出较高的收缩。
高收缩率会导致混凝土存在较高的开裂风险，最终使混凝土的性能劣化。
根据UHPC收缩的抑制机理，对控制水化反应、掺入内养护材料、增加内部约束三种减小UHPC收缩方式进行了综述。
结果表明，内养护对UHPC收缩的抑制效果最好。
关键词：UHPC；水化反应；内养护；内部约束引言超高性能混凝土(UHPC)是一种新型复合材料，主要由硅酸盐水泥、密实掺合料（硅灰、石英粉等）、次第水化掺合料（粉煤灰、矿渣等）、外加剂（减水剂、膨胀剂等）、细骨料、水和纤维等组成。
UHPC设计遵循减少孔隙率、改善微观结构、增强均匀性和增加韧性四个理论原则[1]。
UHPC相较传统混凝土，水胶比低（约0.2）、胶凝材料用量大（600～1000kg/m3）、集料以细集料为主，同时掺有纤维，这使得UHPC的力学和耐久性较传统混凝土极大地提高，在特殊结构中广泛使用。
1 早期水化反应的控制对UHPC，硅灰可与水化产物发生充分的二次水化反应，可极大地增强UHPC 的各项性能，但硅灰的加入会导致UHPC早期收缩增加所以通过控制水化反应进程减小UHPC的收缩主要考虑使用其他辅助胶凝材料（SCMs）替代部分水泥或硅灰。
在UHPC中使用其他SCMs(粉煤灰、磨碎的高炉炉渣、稻壳灰等)和惰性材料通常是由于成本和长期性能的改善。
SCMs的形态特征可能影响UHPC的自收缩发展，例如，粉煤灰表面光滑，表面积较小，容易引起截留水的释放，从而降低内部相对湿度的快速下降，特别是对于w/b较低的基体，偏高岭土的层状结构使其具有较强的吸水能力。
这可能导致UHPC胶凝组分的水化反应延迟和内养护效果，导致较低的自收缩。
Staquet等人[2]使用偏高岭土替代67%的硅灰，并观察到UHPC的6 d自收缩减少了约50%。
韩松等[3]-[4]使用粉煤灰替代昂贵的硅灰(质量替代率分别为 25%、50%、75%) 可减小收缩，特别是早期收缩；涂亚秋等[5]研究掺粉煤灰 UHPC 长期收缩发展规律，呈现前期快速增长(0～7 d) 、中期相对稳定(28～60 d) 、后期缓慢回胀( 60～180 d) 的趋势。
对高性能混凝土的收缩性实践分析
２ １３ 塑 性 收 缩 发 生 在 硬 化 前 的塑 性 阶 段 ， 指 塑 性 阶 段 混 凝 ．． 是 土 由于 表 面 失 水 速 率 大干 泌 水 速 率 而 产 生 的 收 缩 。 混凝 土 在 新 拌 文 将 分 析 高性 能混 凝 土 的收 缩 性 ， 分 析 其 影 响 因素 ， 而 对 于 高 性 能 混 凝 并 进 的 状 态 下 ， 和 物 中 颗 粒 问 充 满 水 ， 果 养 护 不 足 ， 造 成 毛 细 管 拌 如 会 土 收缩 的防 治 提 出一 些建 议 。 中 产 生 负压 ， 浆 体 产 生 塑 性 收缩 。塑 性 收 缩 常 伴 随 着 不 可 见 裂 缝 使 关 键 词 பைடு நூலகம் 性 能 混凝 土 收 缩 性 分 析 高 的发展。 ０ 引言 混凝 土 的收 缩 程度 和 收缩 量 主 要 由混凝 土 的水 灰 比 、水 泥 熟 料 混凝 土 的 收缩 性 ，对 混凝 土 结 构 及 性 能所 造 成 的 不 良影 响 是 有 水泥用量 、 混凝 土材料 的砂 石级 配、 混凝土的搅 目共 睹 的 ， 如 ， 缩 可 能 导 致 混 凝 土 的开 裂 ， 能 使 和 混 凝 土 结 构 的填料含量 的大小、 例 收 可 拌和振捣方式、 以及混凝土 的养护和施工时外界及混凝 土 自身温度 的承 载 能 力 下 降 ， 也可 能导 致 混凝 土 以及 钢 筋 的腐 蚀 。 者使 混 凝 土 或 的～ 些 功 能 弱化 甚 至 消 失 ， 高 性能 混 凝 土 的 收缩 也 不 例 外 。 因此 ， 的 变化 等 等 。 而 对于普通的混凝土来说 ， 材料一般选用硅酸盐 、 通硅酸盐 ， 其 普 要 想 使 高性 能 混凝 土在 建 筑 施 工 中 发挥 更 大 的作 用 ，并 尽 可 能 地避 这 使 得 其 收 缩 量 远 远 大 于 以矿 渣 硅 酸 盐 或 者 火 山灰 质 硅 酸 盐 作 为 免 因 高性 能混 凝 土 的收 缩 造 成 的工 程 质 量 病 害 ，就 要 加 强 对 高性 能 原 料 的混 凝 土 ；普 通 混 凝 土 的水 泥 用量 往 往 大 于 高 性 能 混 凝 土 ， 而 混 凝 土 的 收缩 性 的研 究 。 我们知道 ， 混凝 土 中 的水 泥 用 量越 大 ， 收缩 量就 会 越 大 ； 另 一 方 其 而 １ 高性 能 混 凝 土 的收 缩 性 分 析 混凝 土 中拌 合 物 中 的粗 骨 料 对 于 混 凝 土 的收 缩 性 是 有 着 抑 制作 首先， 我们 都 知 道 ， 性 能 混 凝 土 的水 灰 比 比较 低 ， 合 水 量 往 面 ， 高 拌 一般 来 说 ， 凝 土 拌 合 物 中的 骨料 含 量 越 高 ， 凝 土 的 收缩 或 混 混 往 无 法达 到水 泥 水 化 的 实 际 用 水 量 ， 而 ， 性 能 混凝 土 的水 化 ， 因 高 将 用 的 ， 并 混 砂 引 起较 为严 重 的 混凝 土 自我 干燥 现 象 ，进 而 引发 高 性 能 混凝 土 较 为 者 膨 胀 量 就 越 小 ， 且 ， 凝 土 的砂 石 骨 料 配 级越 好 ， 石 本 身也 就 因而 其 内 部 的 空 隙也 就 相 对 较 少 ， 置 混 凝 土 时 所 需 要 的 配 严重 的 自收缩 现象 ， 般 强 况 下 ， 新 更 混凝 土 的 自收 缩现 象往 往 能 越 致 密 ， 一 高 从 混凝 土 的 收缩 量 也 会 较 少。而往 往 普 达 到 高 性 能 混凝 土 整 个 收缩 现 象的 百 分 之八 十 。 反 的 ， 相 高水 灰 比的 水泥 的 用量 也 因 此 较 少 ， 而 ， 除此 之外 ， 上文 混凝 土 的 自收 缩很 小 ， 至 是 可 以忽 略 不 计 的 ， 是 因为 ， 高 性 能 通混凝土 的致 密度是要远 远低于高性 能混凝 土 的 甚 这 与 普 因 混凝 土 相 反 ，普 通 的 高水 灰 比混 凝 土 的拌 合 用 水 量往 往 会 远 远 超 过 中 已经 提 到 ， 通 混 凝 土 的 水 灰 比 较 高 性 能 混 凝 土 而 言 较 大 ， 而 水 泥 水 化 的用 水 量 ，因而 高 水 灰 比 的 混凝 土 在 水 化 之后 仍 能 保 有 一 普 通 混 凝 土 在 硬 化 过 程 中 因 吸 附 水 和 游 离 水 分 的蒸 发 而 产 生 的 收
高性能混凝土早期自收缩测试方法研究
3 国家自然科学基金资助项目 (批准号 :50078019) 。 第一作者 :巴恒静 男 1938 年 7 月出生 教授 博导 收稿日期 :2002 - 10 - 20
工业建筑 2003 年第 33 卷第 8 期 1
断水化及矿物掺合料的二次水化作用 ,在混凝土内 部产生一系列复杂的物理 、化学及力学变化 ,从而使 混凝土在宏观上表现出来的一种体积缩小的现象 。 水泥水化过程中固相的绝对体积不断增加 ,但固相 与液相体积的总和减小 ,这部分体积减小值称为化 学减缩 ,各种矿物质掺合料的二次水化反应同样具 有这种性质 。表 1 列出了水泥中不同矿物及矿物掺 合料发生水化或二次水化作用前后的体积变化情 况[9] 。可见 ,当使用不同品种的水泥及不同矿物掺 合料时 ,所组成的胶凝材料体系的化学减缩是不一 样的 。根据一般硅酸盐水泥的矿物组成计算 , 每 100 g 水泥完成水化时产生的减缩总量约 7～9cm3 。
在水化反应过程中 ,由于化学减缩作用 ,胶凝材 料 - 水体系中原先被水占领的一部分空间被水化产 物所填充 ,另一部分形成空隙 ,使得化学减缩引起的 体积变化分成内部收缩与外部收缩两部分[10] ,如图 1 所示 。所谓内部收缩是指在水化过程中体系中空 隙的增加量 ;而外部收缩是指由于化学反应消耗水 使孔隙中液面下降 ,产生毛细管张力 ,将固体颗粒进 一步拉近 ,从而使混凝土在宏观上表现出来的体积 缩小 。由于在此过程中孔隙水弯液面下降对应着混 凝土内部相对湿度的降低 ,使混凝土在不受外界环 境影响下内部产生干燥现象 ,因而这种外部收缩也 称为自干燥收缩 ,我们平常所说的自收缩就是指这 部分收缩 。因此可以说 ,混凝土自收缩与化学减缩 相互联系 ,但绝不是同一个概念 ,它们之间也不存在 简单对应关系[11] 。早期混凝土具有很好的塑性 ,这 时化学减缩主要通过体系宏观体积收缩 (外部收缩) 得以补偿 ;随着龄期的发展 ,混凝土强度提高 ,内部 形成了硬化体骨架 ,这时不容易产生宏观体积变形 , 化学减缩主要表现为内部形成空隙 (内部收缩) 。另 外 ,由于水泥水化速率随龄期呈递减趋势 ,因而混凝 土自收缩主要表现在早期 。尤其对于低水胶比 、结 构致密的高性能混凝土来说 ,早期自收缩可能比随 后的收缩更为重要 。
高强混凝土自收缩特性研究
பைடு நூலகம்
ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｓ ｌ ａ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ａ ｕ ｍｅ ｆ ｗｉ ｌ ｌ ｏ ｂ ｖ ｉ ｏ ｕ ｓ ｌ ｙ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｕ ｓ ｓ ｈ ｒ ｉ ｎ ｋ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ， ｂ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗｏ
道路王程 Ｈ ｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
一
一
高 强 混 凝 土 自 收 缩 特 性 研 究
崔树国
（ 唐 山 市 交 通 运 输局 ．河 北 唐 山 ０ ６ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 关 于矿 渣 、硅 灰 、石 灰石 粉 、粉 煤灰 和 膨 胀 剂等 多种 掺 合料 对 高强 混凝 土 自收 缩应 变、 应 力影 响 的研 究 结果 表 明 ，
ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｌｕ ｆ ｅ ｎ ｃ ｅ ｌ ａ ｗｓ ｏ ｎ ａ ｕｔ ｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｕ ｓ ｓ ｈ ｒ ｉ ｎ ｋ ａ ｇ ｅ ，ｌ ｉ ｍｅ ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ ｐ ｏ ｗｄｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｌｙ ｆ ａ ｓ ｈ ｗｉ ｌ ｌ ｏ ｂ ｖ ｉ ｏ ｕｓ ｌ ｙ
超高性能混凝土早期塑性收缩开裂的的研究
超高性能混凝土早期塑性收缩开裂的研究收费站，其屋顶采用的是ＵＨＰＣ材料进行设计的。
整个维护结构中屋面板全长９８ｍ，宽为２８ｍ，且是空间曲线造型，板的厚度仅１０ｃｍ，造型飘逸，达到建筑审美和功能的统一。
图１．４ＵＨＰＣ内装饰工程中应用图１．５ＵＨＰＣ在围护结构中的应用４．其他领域超高性能混凝土利用其强度高，自重相对较轻的特点可以应用到高层超高层建筑中；利用其良好的冲击韧性，可以承受冲击荷载和爆炸荷载的性能，应用到军事防护工程中也有很大的开发潜力；利用其优越的耐久性可以代替普通的金属材料在易遭恶劣环境侵蚀的工程中应用，且比金属材料的经济性好；另外在航天、隧道、抗震、海洋工程等领域中也大有可为。
１．２．３ＵＨＰＣ的制备超高性能混凝土（ＵＨＰＣ）的制备过程主要包含：配合比计算、浆体搅拌、浇筑、和养护等工艺过程。
超高性能混凝土配制的基本理论原理：通过调整混凝土的粗细粒料，降低水胶比，运用致密堆积理论，达到改善混凝土内部的微结构，降低内部缺陷的目的。
超高性能混凝土虽被各国学者研究很多年，却没有暂行的相关配制规范。
不过在实际工程应用时，应从以下几个方面考虑ＵＨＰＣ的制备：１．降低水胶比，改善内部结构，增强ＵＨＰＣ的匀质性混凝土获得高强度和高性能的关键是减少或尽可能消除材料内部的空隙，增强材料的致密度。
在普通混凝土的配制过程中，用水量比水泥水化反应的需水量要大得多，水化反应的需水量为水泥量的１５％．２５％，而实际的配置中，用水量则达到水泥量的５０％．６０％，混凝土经过水化反应硬化后，剩下大量的水会在水泥石和水泥基集料的界面区域处因水分蒸发而形成各种孔隙，且由于水泥基因泌水和收缩也会产生为孔隙和裂缝，这些内部缺陷是普通混凝土各项性能无法得到增强的根本原因。
因此在ＵＨＰＣ配制时，应从提高水泥基材料的致密度，提高匀质性方面着手。
具体措施是掺入粒径超细的硅灰和火山灰等胶凝材料，去除原有的粗骨料以石英砂代替。
这样不仅可以极大改善ＵＨＰＣ的内部微结构，也因增加了集料的表面积而促进水化反应的速度和深度。
影响高性能混凝土的于缩因素分析 (1)
影响高性能混凝土的于缩因素分析-建筑论文影响高性能混凝土的于缩因素分析丁从潮（绍兴巿城市建设投资集团有限公司浙江绍兴312000）【摘要】由于高性能混凝土能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。
从而使高性能混凝土在工程中得到了广泛的应用。
本文讨论了各种因素对高性能混凝土干缩的影响问题。
关键词影响；高性能混凝土；因素1.前言（1）高性能混凝土（简称HPC）是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。
（2）由于高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力、良好的工作性和较高的体积稳定性，使高性能混凝土能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。
从而使高性能混凝土在工程中得到了广泛的应用。
本文讨论了各种因素对高性能混凝土干缩的影响问题。
2.单方用水量对干缩的影响2.1有试验研究表明，抗压强度60MPa以上，单方混凝土用水量185Kg以下的高性能混凝土，即使单方混凝土用水量变化，干燥收缩也基本上不变化，位用水量对收缩影响小。
2.2而且：（1）水灰比≤40％情况下，对于水灰比分别为25％、30％和40％的三种情况，改变每个水灰比混凝土中的用水量：由140～180Kg／m3，混凝土的收缩差别不大。
（2）随着水灰比由25％增至40％时，收缩值由4×10-6增至6×10-6(干缩龄期200d)。
也就是说，高性能混凝土的干缩随水灰比增大而稍有增大；但在相同水灰比下，用水量变化对于缩影响不大。
3.骨料种类对干缩的影响（1）试验研究还表明：在相同水灰比的混凝土中，不同骨料配制的混凝土，混凝土单方用水量为定值(170Kg)，对于水灰比为30％和40％；采用不同性能骨料，干缩值差别很明显。
当碎石的密度大时，其吸水率低，强度高，混凝土的干缩低。
而当碎石的密度低时，其强度低，弹性模量也低，混凝土的干缩大。
浅谈高性能混凝土减缩技术
浅谈高性能混凝土减缩技术摘要：混凝土是当今社会发展不可或缺的一种材料，而随着社会发展，港珠奥大桥等一系列国家重点工程对混凝土的各项性能要求越来越高。
高性能混凝土的减缩技术可以降低其收缩值，进而有效控制其内部微裂纹的产生与发展，减少混凝土的开裂现象，提高结构耐久性，延长建筑物使用年限，有极大的经济效益和社会效益。
关键词：高性能混凝土；减缩技术；耐久性1 引言进入新世纪以来，一方面地标性超高层建筑以及跨海大桥等一系列建筑工程对混凝土的施工性能、力学性能以及耐久性有了更高的要求；另一方面，为了实现这些性能，研究者往往采用很低的水胶比、较高用量的胶凝材料，加上施工进度的要求，在实际施工过程中一般还会使用过细的水泥，或者加入硅灰等细度大的矿物掺合料来提高其早期强度。
这些都会导致超高性能混凝土的早期收缩增大，造成早期开裂现象严重[1]，影响混凝土的耐久性以及表面观感，严重限制了高性能混凝土的应用范围。
2 影响高性能混凝土收缩的因素普通混凝土力学性能和耐久性较差的原因，本质上都是由于水泥水化过程中，水分不断参与水化被消耗，水化产物不能完全填充产生的孔隙，从而造成有效截面变小，力学性能不佳；又由于孔隙的存在，使混凝土的抗渗性和抗冻性变差，且容易受盐溶液的侵蚀，影响混凝土的耐久性。
因此为改善混凝土的力学性能和耐久性，往往选择使用更多的胶凝材料和更细的材料来填充这些孔隙，例如使用更细的水泥、矿渣以及硅灰；或者减少水的用量。
这些措施都会造成水泥早期水化反应迅速，导致内部严重缺水，收缩现象比普通混凝土更为严重，从而造成开裂现象比较严重，有时候甚至会造成强度倒缩。
因此对高性能混凝土减缩技术的研究，意义重大。
3降低高性能混凝土收缩的方法针对上文提到的高性能混凝土收缩的影响因素，一般有以下几个方面来减少高性能混凝土的收缩，一是原材料的优化，以及材料配比的优化；二是选择抑制收缩或者补偿收缩的方式来实现，例如掺入纤维、膨胀剂或减缩剂等；三是加强水泥基材料的养护。
高性能混凝土的研究进展
高性能混凝土的研究进展摘要：混凝土是土木建筑工程中最大宗材料，但传统的混凝土今天却面临严峻的挑战。
本文介绍了高性能混凝土，指出高性能混凝土的主要目标是获得高耐久性，并介绍了高性能混凝土的研究和开发现状。
最后，提出了我国发展高性能混凝土需要研究的基础课题。
关键词：高性能混凝土；耐久性；研究；发展Abstract: Concrete is the largest civil construction materials, but traditional concrete are facing serious challenges. This article describes a high-performance concrete, high-performance concrete goal is to get high durability, and describes the current situation of research and development of high-performance concrete. Finally, the development of high performance concrete in China need to study topics.Key words: high-performance concrete; durability; research; development1前言传统的混凝土虽然已有近200年的历史，也经历了几次大的飞跃，但今天却面临着前所未有的严峻挑战。
未来的混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料；必须充分考虑废弃混凝土的再生利用，未来的混凝土必须是高性能的，尤其是耐久性能。
耐久和高强都意味着节约资源。
所以高性能混凝土已被看成是二十一世纪的混凝土，是混凝土技术发展的必然方向。
2 高性能混凝土的定义对高性能混凝土的定义或含义，国际上迄今为止尚没有一个统一的理解，各个国家不同人群有不同的理解。
高性能混凝土的研究与发展现状毕业论文
高性能混凝土的研究与发展现状摘要随着我国改革开放和现代化进程的加快,我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注.在众多的土木工程建设中,混凝土的应用面之广，使用次数之多是很少见的。
尤其中近年来，一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中,那就是高性能混凝土。
高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC) 由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程.本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状，阐明了高性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国内外研究应用中的重要成果，并对其发展趋势作出展望。
随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展，HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。
关键字：高性能混凝土;耐久性;体积稳定性, 混凝土技术, 高性能混凝土AbstractWith the speeding up of reform and opening up and modernization in our country, the construction scale is increasing in our country, how to ensure the quality of construction projects at the same time can also make the project to the safe use of down for a long time， the increasingly wide attention by the governments at all levels and the social from all walks of life In many civil engineering construction， the concrete application of the wide, use frequency is very rare Especially in recent years, a relatively new concrete technology is rapidly developing and applied to many practical engineering projects，which is of high performance concrete.High Performance Concrete （High Performance Concrete，HPC）with High durability，High workability and High strength and High volume stability of many good properties, such as is thought to be the world most comprehensive Performance of Concrete, has been adopted in many important projects， especially in high-rise building harbour bridge construction and other projects.This paper mainly introduces the historical background of the development of high performance concrete and the current research status at home and abroad， expounds the characteristics of the high performance concrete， lists the important achievements of the research on application of high performance concrete at home and abroad，and the trend of the development outlook With the development of our country large-scale modernization construction to upwards, HPC will become the important construction material of the new century.Key words: high performance concrete；Durability; V olume stability of concrete technology，high performance concrete目录摘要 (I)Abstract .......................................................................................................................... I I 第1章绪论 (4)1。
高性能混凝土的研究和发展现状1
开题报告高性能混凝土是在现代高强混凝土的基础上发展起来的。
使用新型的高效减水剂和矿物掺和料，是使混凝土达到高性能的主要技术措施，前者能降低混凝土的水胶比，增大坍落度，控制坍落度损失，提高混凝土的密实性和工作性；后者能填充胶凝材料的孔隙，参与胶凝材料的水化，除提高混凝土的密实度外，还改善混凝土的界面结构，提高混凝土的强度和耐久性。
粉煤灰高性能混凝土将粉煤灰作为矿物掺和料，既改善了混凝土的技术性能，同时又充分利用了工业废料，有效地节约了资源和能源，减少了环境污染，符合绿色高性能混凝土的发展方向，促进了混凝土技术的健康发展。
高性能混凝土的定义最早在美国提出。
1990年5月在美国马里兰州，由美国国家标准与工艺研究院(NIST)和美国混凝土学会(ACI)主办的讨论会上，将HPC定义为具有所要求的性能和匀质性的混凝土。
这些性能主要包括：易于浇注捣实而不离析，力学性能好，早期强度高，韧性好，体积稳定性好，在恶劣条件下使用寿命长等。
高性能混凝土概念的提出至今只有十多年的时间，但是由于国际上广泛认识到高性能混凝土具有高工作性、高耐久性和高强度等特性，用其替代传统的混凝土以及建造在严酷环境中的特殊结构物，具有显著的经济效益和技术先进性，因此高性能混凝土的开发和应用得到了各国的很大重视，并且取得了巨大成果。
美国、日本、法国、加拿大等国已将高性能混凝土作为跨世纪的新材料，投入了大量的人力、物力和财力进行研究和开发，至今已在不少重要工程中使用。
高性能混凝土适应了当今科学技术和生产发展的要求，可以提高混凝土结构的使用寿命，大量利用工业废渣，减少资源耗费和环境污染，便于施工，节约能源，己被各国普遍认为是今后混凝土技术的发展方向，是混凝土可持续发展的出路所在。
从1996年开始，我国国家计委、国家科技部先后2次设立科技攻关项目，进行高性能混凝土的创新研究，由中国建筑材料科学研究院、清华大学、同济大学、中国水利水电科学研究院等几十所科研单位、高等院校承担了“高性能混凝土的综合研究和应用”及“新型高性能混凝土及其耐久性的研究”的研究课题，针对高性能混凝土所用原材料及组成材料之间的相互影响、高性能混凝土配合比、混凝土拌和物的工作性、硬化混凝土的力学性能、耐久性、体积稳定性、亚微观结构、水泥和外加剂之间的适应性、工程应用等方面进行了较全面的研究。
超高性能混凝土（UHPC）收缩性能试验研究
超高性能混凝土（ UHPC）收缩性能试验研究摘要：高性能混凝土的主要特点是高减水剂新拌混凝土的高工作性、活性细掺合料、低水灰比、硬化后细观结构紧凑。
因此，特别适用于高层、大跨度等现代建筑工程和桥梁结构。
它的广泛应用取得了显著的技术、经济和社会效益。
高性能混凝土不仅表现出优异的性能，也暴露出其不足。
关键词：超高性能混凝土（UHPC）收缩性能试验研究前言对混凝土提出了更高的要求，混凝土材料的高性能化和高功能化是混凝土科学和工程技术发展的重要方向。
高性能混凝土有较高的抗压强度和耐久性，可以解决普通混凝土结构存在的自重大、耐久性低的缺点。
但大量的研究和工程应用表明，高性能混凝土尚有许多亟待解决的问题，比如脆性问题，且强度越高脆性越显著，必须通过配筋来提高结构的延性，而大量配筋不仅降低了高性能混凝土的经济效益，同时又带来施工浇筑的困难。
高性能混凝土的脆性问题已经严重影响了其作为结构主要受力材料的地位。
一、意义混凝土的自收缩意味着，在没有温度的情况下，混凝土发生了一系列复杂的物理和化学变化，因此宏观层面的混凝土显示体积减少。
水泥混凝土是一种特殊的复合材料，由混凝土、填充物、多孔水等组成，其中有三个阶段:固体、液体、气体、自体压缩不等同于“化学收缩”，两者之间没有简单的关联。
目前，随着现代混凝土技术的发展，项目中的高性能混凝土已经被使用，但值得注意的是，项目中广泛应用的高性能混凝土存在缺陷，即问题的裂缝。
研究表明，因此，如何减少混凝土的裂缝，提高高性能混凝土的强度和脆弱性是混凝土技术中最紧迫的挑战之一。
统计数据显示，混凝土结构中80%的裂缝是由变形引起的，而混凝土的体积变形主要是由收缩引起的。
对于普通混凝土来说，自发收缩通常比干燥收缩要小得多，而且通常发生在混凝土内部，所以在过去，人们很少研究自身收缩，只把它们看作是干燥收缩的一部分。
然而，与普通混凝土不同的是，混凝土总压缩的高特性，自发的和干燥的收缩几乎超过了干燥的收缩。
高性能混凝土的自收缩机理研究
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Content of cement + SF/
( kg·m - 3) 500 + 0 450 + 50 500 + 0 450 + 50 500 + 0. 450 + 50 500 + 0 450 + 50 500 + 0 450 + 50
表 1 混凝土配合比和性能 Table 1 Mix proportions and properties of concrete
Y ang Q uanbi ng (College of Materials Science and Engineering , Tongji Universi2 ty , Shanghai 200433)
混凝土自收缩是指混凝土在不与外界发生水分交换条 件下产生的收缩 , 它随着混凝土水灰比 m ( w) / m (c) 的降 低 , 以及硅灰的掺入而增大. 水灰比高时 , 自收缩现象不是 混凝土收缩的主要方面 , 然而随着混凝土 m (w) / m (c) 的不 断降低 , 自收缩在混凝土收缩中的权重越来越大 , 对它的研 究也愈受重视[1～3 ] . 由于混凝土的自收缩现象同时伴随着 混凝土内部湿度降低 , 因此也称为自干燥现象[4 ] .
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采用常规混凝土收缩测定试件的初始长度 , 然后试件放置 在恒温 (20 ±1) ℃恒湿 (65 % ±2 % ,相对湿度 RH) 室 , 继续 测定长度变化. 1. 2. 2 内部湿度 用于混凝土内部湿度测定的试件为长 30 cm , 直径为6 cm的圆柱体. 到预定测定龄期后 , 迅速从 圆柱体中切取约 2 cm 的薄片 , 然后快速用锤子把薄片敲成 小于 1 cm 的碎块 , 立刻装入 50 ml 的玻璃试管中 , 并用橡皮 塞塞紧. 一定时间后 , 打开橡皮塞 , 把露点湿度仪 (型号为 Protimeter) 插入试管中测定湿度 , 试验在恒温恒湿室内进 行. 1. 2. 3 可蒸发水 湿度测完后 , 试件用于测定混凝土的 可蒸发水量. 105 ℃下试件的失水量定义为混凝土总可蒸发 水量βe ; 3. 3 kPa 的真空度下抽 6 h 后试件的残余可蒸发水 量定义为无效蒸发水 βr . βe 和 βr 由下式计算
高性能混凝土自收缩问题的研究
高性能混凝土自收缩问题的研究周俊;黄慎江【摘要】文章分析了高性能混凝土自收缩现象产生的原因和影响因素,探讨了高性能混凝土自收缩应力的分析方法,提出了改善混凝土自收缩现象的方法.【期刊名称】《安徽水利水电职业技术学院学报》【年(卷),期】2010(010)004【总页数】4页(P34-37)【关键词】高性能混凝土;自收缩;自收缩应力;方法【作者】周俊;黄慎江【作者单位】合肥工业大学土木建筑工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学土木建筑工程学院,安徽,合肥,230009【正文语种】中文【中图分类】TU528.310 引言自收缩是指混凝土在与外界无物质交换的条件下,胶凝材料的水化反应引起毛细孔负压和内部相对湿度降低而导致的宏观体积的减小。
这种收缩是由化学作用引起的,不包括因自身物质增减、温度变化、外部加载或约束而引起的体积的变化。
实际工程中,混凝土的自收缩受到约束时产生的拉应力容易产生裂缝,并且这种非荷载引起的收缩裂缝将影响结构的承载能力、建筑物安全性及使用寿命,甚至更严重的危害。
因此,研究高性能混凝土体积变化及其所导致的自收缩应力,并寻求改善高强混凝土的特性,为进一步推广高性能混凝土在工程各领域中的应用具有十分重要的意义[1]。
1 自收缩的影响因素1.1 水泥的影响不同水泥类型对自收缩的影响实质上是不同矿物成份对其的影响。
铝酸盐水泥和早强水泥的自收缩较大,使用高C2S和低C3A或C4AF的硅酸盐水泥能够降低混凝土的自收缩。
用中热或低热硅酸盐水泥制备的混凝土的自收缩值比普通硅酸盐水泥混凝土低得多。
根据日本学者对7种不同水泥砂浆的所做的试验,可以得出不同水泥的自收缩大小排列次序如下:矿渣掺量大的矿渣水泥＞混合(硅质)水泥＞矿渣水泥＞普通水泥＞早强水泥＞中热水泥＞粉煤灰水泥[2]。
1.2 水胶比的影响水胶比是影响混凝土自收缩的主要因素之一。
研究表明,水胶比为0.17时,砂浆的1d自收缩达到2500×10-6,15d时就达到4000×10-6,而且继续发展。
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占总 收缩的 50% , 而水胶 比为 0 17 时 ( 掺 入 10% 硅 灰 ) 则占 100% 。普通混凝土的自生收缩一般在 40 ∀ 10 - 6 ~ 100 ∀ 10- 6 范围 内 , 而通 过使 用超塑 化剂 和硅灰 , 水 胶比 降到 0 17 时 , 从初 凝时开始测量 , 混凝土到 28 d 时自 生收缩 值可达 700 ∀ 10 - 6 。由此可见 , 低水胶比在给混凝 土以高 强、 高密实度、 低 渗透 性等优良性能的同时 , 也带来了自 身体积稳定 性方面的 问题 。 另外 , 水胶比越低 , 混 凝土 中可供 水泥 水化的 自由 水就 越少 , 使混凝土在早期就可能产生自 干燥而引起 自收缩。因 而水 胶比降低 , 还使 混凝土 自生 收缩发 生得 更早 , 且早 期自 生收 缩占最终自生收缩的比重越大。笔者试 验结果 : 水胶比 为 0 36 时 , 初凝后 1 d 内混凝 土自生收缩占 90 d 自生收缩值 的 40% , 而水胶比降到 0 27 时 , 初凝后 1 d 内自 生收缩 值达 90 d 自生收缩的 54% 。 2 2 3 掺合料 目前用于 高性能混 凝土 中的矿 物掺 合料主 要有 : 硅 灰、 磨细 粉煤灰、 磨细矿渣、 磨细沸石粉、 稻壳灰等。 1) 硅灰 硅灰掺 入 水 泥 混 凝 土 中 , 能 迅 速 与 水 泥 水 化 产 生 的 Ca( OH) 2 发生二次 水化 反应 , 降 低 Ca( OH) 2 浓度 , 促 进 水泥 继续 水化 , 提高水泥 水化程 度 , 同时 二次水 化产 物和硅 灰细 粒大量地填充 在混凝土 孔隙 中 , 使混凝 土结 构致密 , 抗 压强 度 和抗渗 性能明 显提高。因 此 , 国外在高 强、 高性能 混凝土 中广 泛使用了硅灰作为矿物掺合料 , 而 国内目前主 要在高强 ( 超高强 ) 及耐 久性要求高的混凝土中使用。 由于掺入 硅灰后 , 提高 了水泥 水化 程度 , 使水 化产 物数 量增 加 , 混凝土中孔 隙细化 , 因 此掺 入硅灰 后不 但增加 了混 凝土 的 干 燥 收 缩 [ 12, 13] , 也 大 大 增 加 了 混 凝 土 的 自 生 收 缩 [ 14, 15] 。日本学者研究表明 [ 16] : 水灰 比为 0 23 时 , 掺硅灰混 凝土 与基准混凝土相比 , 14 d 以后硅灰 混凝土自生 收缩大于 不掺 硅灰的混凝土 , 14 d 之前 则相反。 笔者试 验结 果 : 从初 凝时 开始测量 , 混凝土自生收缩在 28 d 之前随硅灰掺量的增 加 ( < 10% ) 而减小 , 28 d 之后掺与不掺 硅灰混 凝土自 生收缩 基本相同。可见 , 硅灰对高性能混凝土 自生收缩的 影响与开 始测 量的时间和养护龄期有关。 2) 磨细粉煤灰 加入磨细粉煤灰 , 一方面因二次水 化反应促进 了水泥水 化 , 同时粉煤灰中存 在部分 坚硬 的惰性 粒子 , 充 当微集 料抑 制了自生收缩 。因此 , 粉煤灰是否有增 大混凝土自 生收缩的 作用 , 至今还是有争议的。 粉煤灰作为矿物掺合料 , 最早被应 用于大坝混 凝土中以 减小 温度裂缝 , 对于掺粉煤灰的大坝混 凝土自生收 缩的研究 表明 [ 1] : 粉煤灰掺量 越大 , 自生 收缩 越小。据 英国 系统 测试 资料表明 : 粉煤灰混凝土的极 限收缩 值为 540 ∀ 10- 6 ~ 720 ∀ 10 - 6 , 低于基准混凝土 , 但也有 高于基准混凝土的。 3) 磨细矿渣 一般认为 , 矿渣难 于磨 得很细 , 而 且矿 渣玻璃 质亲 水性 较差 , 矿 渣水泥 泌水性较 大 , 保水性 能差 , 因此 , 矿渣 水泥混 凝土 的干燥收缩是普通混凝土干燥收缩的 1 6~ 2 1 倍 , 矿渣 水泥 自生收缩也比普硅 水泥大 [ 10] 。然 而也有 发现矿 渣水泥 工业建筑 2003 年第 33 卷第 5 期
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2003 年第 33 卷第 5 期
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无统一标准可依 , 不 同学 者根据 实际 条件采 用不 同的 方法。 所选取的基准长度或是从初凝 ( 或终 凝 ) 时 开始测量 , 或是从 成型 1 d 龄期时开始测量 , 通 常绝大 多数研究 者都是 从混凝 土成型后 1 d 时开始测量。而高性能混凝土自生收缩大部分 发生在早期 [ 3] , 这时 混凝土 抗裂 性差 , 往往 会因 早期自 生收 缩大而产生微裂纹。因此 , 对高性能混 凝土早期 自生收缩的 测量可能比随后测到的收缩更为重要。 高性能混凝土早期 自生收 缩的 测量方 法主 要可 归纳如 下 : 1) 传感器 法 : LVDT 传 感 器、 电感 应 式 传感 器、 振 动 电圈 仪、 埋入 式应变 片等 ; 2) 光学 测量法 : 激光 测量仪、 光 学显微 测量仪 ; 3) 千分表法 : 两端预埋 或侧面粘贴 收缩测头 测量 ; 4) 体积法 : 测量体积变化。 其中 , 传感器法 是在 混凝 土浇 筑成 型时 埋入 不同 传感 器 , 混凝土收缩时就 会对传 感器 产生 挤压作 用 , 使通 过传感 器的电磁效应产生变化 , 从而通过连续 测量传感 器输出的电 信号来换算 出混凝土 产生 的自生 收缩 值。传感 器测 量精度 高 , 人 为误差 小 , 通常能连 续自动 记录。但这 种方法 一般不 适用于早期处于塑性阶段的混凝土 , 而且价格 昂贵。光学测 量法是利用两个光点之间距离变化进行测 量 , 是 一种非接触 式测试方法。千分表法测量自生收缩具有 操作简单、 投资少 等优点 , 但人 为误差 较大。体积 法是利 用阿基 米德定 律 , 测 量混凝土( 或水泥砂浆 ) 的水中重量随时间 的变化 , 从而得到 浮力变化情况 , 即混凝土自生体积变 化情况。用 体积法测量 时 , 注意将装混凝土的胶套内空气排净 , 否则影响测量结果。 2 2 影响因素 影响高性能混凝土自生收缩的因素很 多 , 大 致包括水泥 种类、 水泥用量、 水泥 标号、 水胶比、 矿物掺 合料种类、 细度及 掺量、 粗骨料种类、 砂率、 养护条件等 等。考虑国 内外研究情 况和各因素 对 自生 收缩 的 影响 程度 , 主要 讨论 以 下几 个因 素。 2 2 1 水泥 水泥水化是混凝土产生自生收缩的最 根本原因 , 水泥水 化产生化学减缩 , 而水化反应消耗水 分产生自 干燥收缩。水 泥熟料中各矿物水化反应时引起的减缩各 不相同 , 一般从大 到小排序为 : C3 A > C3 S> C2 S; 同时 水泥 越细 , 会增 大反 应速 率和水化程度 , 因此早强型水泥、 铝酸盐水 泥、 高 标号水泥混 凝土的自生 收缩都较 大。掺混 合材 的矿渣 水泥 自生 收缩大 于普通硅酸盐水泥 [ 10] , 然而也有发现矿渣 水泥混凝土早期体 积膨胀 , 最终自生收缩很小。 单位体积水泥用量加大 , 既增加了 混凝土中 产生自生收 缩的水泥石部分 , 又相应地减少了混凝 土中限制 收缩作用的 骨料部分 , 因此单位 体积水 泥用 量越 多 , 混 凝土 各龄 期的自 生收缩就越 大 , 且 自生 收 缩的 增加 大 于水 泥用 量 的增 加幅 度。 2 2 2 水胶比 水胶比越低 , 混 凝土密 实度 越高 , 混凝 土因 环境干 燥散 失的水分就越少 , 因而混凝土干燥收 缩降低。而 相对于干燥 收缩 , 混凝土自生收缩随水胶比的减小 和水泥石 微结构的致 密而增加
* 国家自然科学基金资助项目 ( 批准号 : 50078019) 。 第一作者 : 巴恒静 男 1938 年 7 月出生 教授 博士生导师 收稿日期 : 2002- 08- 25
[ 4]
出现大量微裂 纹。Holland. T. C. 发 现 [ 5] , 大坝 消能 池修 复用 的超高强高性能混凝土 在施工后 2~ 3 d 内就 发生了 贯通裂 缝 , 认为是混凝土 自生 收缩 引起的 早期 开裂。据 报道 [ 6] , 即 使早 期环境干燥被克服情况下 , 低水胶 比的高性能 混凝土仍 有可 能开裂 ; 所观察到的这种裂缝往往 从混凝土内 部往外发 展 , 好象对于高强高性能混凝土更是如此 [ 7] 。 Guse 和 Hilsdorf 的研究表明 [ 8] : 水灰比为 0 25 及 0 30 的高 性能 混凝土 在龄 期不超过 1 d 时就出现了 网状裂 纹 , 因此完 全有 理由相 信这 种裂 缝是由自生收缩引起的。 由此可见 , 研究自生收缩对于解决 高性能混凝 土早期开 裂问 题 , 进一步推广高性能混凝土在工 程中广泛应 用具有重 要意 义。 2 国内外研究现状 早在 60 年前 , Davis 就指出 [ 9] : 自生收缩 对大坝混凝士非 常重要。因此 , 过去人们集中对大坝混 凝土的自生 收缩进行 了研究。直到近几年 , 随着高性能混凝 土在工程中 的广泛应 用 , 这种混凝土因自 生收缩 大而 更易开 裂的 特点 日益明 显 , 使学 术界对高性能混凝土自生收缩的研究倍 加关注 , 包括自 生收 缩的测量方法、 影响因素、 机理分析、 控制措施等。 2 1 测量方法 目前 , 对于高性能 混凝 土自生 收缩 的测 量 , 世 界各 国都
综 述
高性能混凝土自生收缩的研究进展
巴恒静 高小建 张武满
哈尔滨 1Leabharlann 0006) ( 哈尔 滨工业大学 材料学院 摘
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要 : 研究高性能混凝土自生收缩对于开发和推广高 性能混凝 土在工程中 的应用 具有重 要的理论 和 自生收缩 影响因素 减小措施
现实意义 , 阐述了目前国内外对此方面的最新研究成果 , 提出值得进一步开展的工作。 关键词 : 高性能混凝土
RESEARCH AND PROGRESS OF AUTOGENOUS SHRINKAGE OF HPC
Ba Hengjing Gao Xiaojian Zhang Wuman ( School of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology Harbin 150006) Abstract : Studying on autogenous shrinkage of HPC has great theoretical and practical significance toward exploiting and popularizing the applications of HPC to projects. In this paper, the latest research achievements in this field are set forth. And what are worthy of studying farther are brought forward. Keywords : high performance concrete autogenous shrinkage influence factors abating methods