高强与高性能混凝土的收缩与开裂
高强高性能混凝土技术
在对高强高性能混凝土进行配合比设计时，需要注意如下几个方面的要点：①注意对水胶比进行一定程度的控制，一般情况下控制在0.24至0.38之间较为适宜；②严格把控水泥用量，一般不得超过500k g/m3，同时控制水泥以及掺合料的胶结材料总量在600k g/m3之内；③严格控制煤粉灰掺入量，一般情况下煤粉灰掺入量不得超过胶结料总量的30%；④在泵送时，还需要控制好砂率，在32%至40%的范围之内较为适宜，需要注意的是，为了对混凝土拌合物的和易性进行有效的保证，针对不同强度的混凝992021.05 |土按照最佳砂率进行配比，其中C60混凝土砂率为40混凝土在运输与浇筑的过程中会损失一定的坍落度，以实现[3]。
4施工要点4.1拌合在该环节的作业过程中，需要注意以下几点内通常情况下会采用二次计量法来计算材料添加量，每添加量误差控制在±0.5%。
（2）在原材料拌和过程和过程中，多匹配强制式搅拌机来作为材料搅拌用具确保搅拌质量的合规性。
（3）在材料在搅拌机中完成一步提高拌和材料的均匀度，随后对材料质量进行检辆上，进行下一环节操作。
4.2运输进行高强高性能混凝土运输作业时，应注意以下材料时，会在材料表面覆盖塑料薄膜或遮阳布，以免冬季材料运输时，时间需控制在90m i n以内，而夏季4.3浇筑进入到混凝土浇筑环节后，应注意以下内容：（分层浇筑活动中，需要控制好单层浇筑厚度和浇筑间制在60m i n以内，避免结构分层的情况出现。
（2）等结构，避免浇筑冲量过大，引起其他结构形变、破现离析的问题。
（3）在浇筑作业期间，还存在不同强性能混凝土浇筑，以确保浇筑质量的可靠性。
4.4振捣完成上述作业后，进入到混凝土振捣作业环节，捣环节，多选择机械振捣的方式来展开工作，所选振的基础上，加快振捣速度。
其次，在振捣过程中需要快振捣速度，多采用多点同时振捣的作业方式，单次续作业。
最后，为了防止混凝土振捣结束后表面出现抹灰作业，借此提高混凝土表面的密实度[4]。
建筑混凝土新技术2：高强高性能混凝土
2混凝土技术2.2高强高性能混凝土本节高强高性能混凝土（简称HS-HPC ）是强度等级超过C80的HPC ，其特点是具有更高的强度和耐久性，用于超高层建筑底层柱和梁，与普通混凝土结构具有相同的配筋率，可以显著地缩小结构断面，增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。
1.主要技术内容HS-HPC 的水胶比≤28％，用水量≥200kg/m 3，胶凝材料用量650～700kg/m 3，其中水泥用量450～500kg/m 3，硅粉及矿物微细粉用量150～200kg/m 3，粗骨料用量900～950kg/m 3，细骨料用量750～800kg/m 3，采用聚羧酸高效减水剂或氨基磺酸高效减水剂。
HS-HPC 用于钢筋混凝土结构还需要掺入体积含量2.0～2.5％的纤维，如聚丙烯纤维、钢纤维等。
2.技术指标(1）工作性：新拌HS-HPC 混凝土的工作性直接影响该混凝土的施工性能。
其最主要的特点是粘度大，流动性慢，不利于超高泵送施工。
混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间（简称倒筒时间），坍落度≥240mm，扩展度≥600mm，倒筒时间≤10s，同时不得有离析泌水现象。
(2）HS-HPC 的配比设计强度应符合以下公式：k cu o cu f f ,,15.1(3）HS-HPC 应具有更高的耐久性，因其内部结构密实，孔结构更加合理。
HS-HPC 的抗冻性、碳化等方面的耐久性可以免检,如按照《高性能混凝土应用技术规程》CECS207标准检验，导电量应在500库仑以下；为满足抗硫酸盐腐蚀性应选择低C3A 含量（＜5％）的水泥；如存在潜在碱骨料反应的情况下，应选择非碱活性骨料。
(4）HS-HPC 自收缩及其控制1)自收缩与对策当HS-HPC 浇筑成型并处于密闭条件下，到初凝之后，由于水泥继续水化，吸取毛细管中的水分，使毛细管失水，产生毛细管张力，如果此张力大于该时的混凝土抗拉强度，混凝土将发生开裂，称之自收缩开裂。
混凝土的收缩裂缝
早期收缩裂缝怎么形成？引起混凝土收缩的驱动力可分为两类：温度作用与湿度作用。
温度作用引起的早期收缩包括水化热与昼夜温差引起的温降收缩，其中前者在大体积混凝土中尤为显著。
湿度作用引起的早期收缩包括塑性收缩、自收缩与干燥收缩。
值得注意的是，温度作用与湿度作用引起的收缩是同时发生，相互作用的,因此使得研究的难度增大。
1、水化热引起的温度收缩温度收缩主要是混凝土在水泥水化放热出现温峰后的降温过程中产生的。
水泥在早期水化过程中将放出大量的热，一般每克水泥可放出502J热量，在绝对条件下，每45kg 水泥水化将产生5~8℃绝热温升。
在没有缓凝剂的条件下，通常在开始的12h左右出现温度峰值。
随后，由于水化放缓放热减小,在与外界环境热交换下温度开始下降。
由于混凝土内、外散热条件的不一致，表层混凝土温度降低得快，沿混凝土截面出现温度梯度，使得温降过程中出现收缩沿截面的不一致，从而导致表层混凝土受拉，当拉应力超过混凝土抗拉强度时产生温度裂缝。
这在大体积混凝土中温升可高达60℃，是造成这类混凝土早期裂缝的主要因素。
另外需要解释的是水化温升阶段通常不会出现胀裂，因为温升膨胀过程中混凝土尚处于流塑性状态，且温升过程迅速,沿截面也相对均匀。
而随后的散热温降过程由于较为缓慢、均匀性又较差，且混凝土已逐渐硬化，往往容易在此时出现温度收缩裂缝。
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。
如对于混凝土板,在早晨太阳的照射下，表层混凝土的温度显著升高，其膨胀受到底层混凝土的限制而使表层拱起；在白天，随着全截面温度趋于相同，变形表现为自由伸长；而夜晚，随着表层温度的开始降低，又出现表层弯起的现象。
因此对于新浇筑的混凝土，昼夜温差大时极易出现早期的这类温度裂缝。
3、塑性收缩塑性收缩发生在混凝土终凝前的塑性阶段，通常在浇筑后4~15h 左右出现，绝大部分发生在初凝前的流塑性阶段。
这一阶段水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水、水分急剧蒸发以及骨料与浆体的不均匀沉降等现象。
混凝土开裂的原因及应对措施
混凝土开裂的原因及应对措施一、荷载引起的裂缝混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝, 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。
这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。
但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。
二、温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。
温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
三、收缩引起的裂缝在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。
在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。
塑性收缩，发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5h左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。
塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。
在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。
在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。
为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
缩水收缩（干缩），混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。
因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。
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。
高强高性能混凝土
一、前言1824年，波特兰水泥发明，到目前混凝土材料已有近200年的历史，且混凝土也有了很大的发展，由普通混凝土向高性能混凝土发展。
自20世纪以来，混凝土就己成为房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代工程结构首选材料，混凝土作为土木工程中最大宗的人造材料，其用量巨大。
进入21世纪以来，随着科学技术的快速发展，一种种新型混凝土不断出现。
作为最主要的建筑结构材料，混凝土本身必须具有高强度、高工作性、高耐久性等性能，因此高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果，是混凝土的发展方向。
我国自从 1979年在湘桂铁路红水河斜拉桥的预应力箱梁中首次采用泵送C60 混凝土以来，现代高性能混凝土在我国的应用已走过了30余年。
现在，像北京、广州、上海、深圳等大城市已供应C80级别的预拌混凝土，C50～C60级高性能混凝土已在许多建筑和桥梁中得到应用，近年建成的大型桥梁的混凝土主体构件如主梁、刚架或索塔等，多数都采用了高性能混凝土。
二、高性能混凝土的概念《高性能混凝土应用技术规程》（CECS207-2006）对高性能混凝土定义为：采用常规材料和工艺生产，具有混凝土结构所要求各项力学性能，具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）规定强度等级不低于C60级别的混凝土称为高强混凝土。
它采用高性能的外加剂,如高效减水剂或者高性能引气剂、其它特种外加剂和掺入足够的超细活性混合材料，如:超细磨粉煤灰、磨细矿粉、优质粉煤灰等达到低水胶比，并具有耐久性、体积稳定性和经济合理性等性能的新型混凝土。
高性能混凝土以耐久性作为主要设计指标，针对不同用途要求，对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等性能予以保证。
三、高性能混凝土的特性(1) 高强度。
由于高性能混凝土的强度高、弹模高，可以利用这一特性大幅度的减少高层和超高建筑物纵向受力结构的截面尺寸，扩大建筑使用面积，很大程度上改善了建筑物的使用功能;另外由于结构截面尺寸的减小，大大减少了建筑物结构的自重，从而解决了建筑物的结构自重占主要因素的问题。
高性能混凝土自收缩
高性能混凝土自收缩上世纪80年代以来，基于商品混凝土技术的进步，高强高性能商品混凝土越来越普通地应用于各种类型的建筑结构。
商品混凝土材料强度的提高，可以有效的降低建筑物的自重，尤其适宜高层建筑和大跨度桥梁的建造。
相对于普通商品混凝土，使用高性能商品混凝土还能够减少资源的消耗，有利于可持续发展。
但是，不管是在实际工程应用中，还是在试验室都发现，高性能商品混凝土普遍具有发生早期裂纹的趋势，商品混凝土结构裂纹的产生大部分是由于商品混凝土收缩引起的，结构荷载引起的裂缝很少。
1.商品混凝土收缩种类在实际工程中，人们大都只关心商品混凝土最终的收缩，但商品混凝土的最终收缩实际上却包括各种原因引起的收缩。
对于普通商品混凝土，干缩是主要的；而对于高性能商品混凝土，自收缩问题也不容忽视。
区别不同的收缩，有助于采取相应的措施减少收缩，以防止或减少商品混凝土的开裂。
通常，商品混凝土的收缩主要有以下几种：1.1化学收缩化学收缩又称水化收缩。
水泥水化后，固相体积增加，但水泥—水体系的绝对体积则减小。
大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后，体积减缩总量为7%～9%。
在硬化前，所增加的固相体积填充原来被水所占据的空间，使水泥石密实，而宏观体积减缩；在硬化后，则宏观体积不变而水泥—水体系减缩后形成内部空隙。
因此，这种化学减缩在硬化前不影响硬化的商品混凝土性质，硬化后则随水灰比的不同形成不同孔隙率而影响商品混凝土的性质。
化学收缩与水泥组成有关。
对于硅酸盐水泥的每种单矿物而言，C3A水化后的体积减少量可达23%左右，是化学收缩最严重的矿物，其次分别是C4AF、C3S和C2S。
从水泥品种上来讲，选用高C3A含量的水泥，对化学收缩是不利的；水泥用量上来讲，水泥用量越大，商品混凝土的化学收缩和孔隙总量越大。
高性能商品混凝土的水胶比低，水化程度受到制约，故高性能商品混凝土的化学收缩量会比普通商品混凝土小。
1.2塑性收缩塑性收缩发生在硬化前的塑性阶段，由它引起的开裂是工程建设阶段最常见的商品混凝土裂缝，一般发生在商品混凝土浇筑后2～10h。
王铁梦先生谈控制混凝土工程收缩裂缝18个主要因素
王铁梦先生谈控制混凝土工程收缩裂缝18个主要因素王铁梦先生谈控制混凝土工程收缩裂缝18个主要因素一、现代工民建泵送商品整浇混凝土都具有不同程度的大体积混凝土的性质，一般混凝土在水中永远呈微膨胀变形，在空气中永远呈收缩变形。
二、水泥用量越大，含水量越高，表现为水泥浆量或含胶浆量越大，坍落度大，收缩越大，应避免雨中浇筑混凝土，严禁现场加水。
梁、板、墙一般混凝土强度宜采用C25-C35混凝土，尽可能不超过C40。
如遇有不可避免的高强大体积混凝土，应当利用后期90天强度，改善配合比。
三、水灰比越大，收缩越大，一般高强度混凝土的水灰比较小，对干燥收缩有利（过低水灰比对早期塑性收缩和自生收缩不利），但由于水泥浆量较多以及高效减水剂的作用，总收缩可比中低强度混凝土大，并且拉压强度比降低。
混凝土不宜拆模过早，防止表面早期大量失水。
高强度混凝土徐变小，应力松弛低，脆性高并容易引起开裂。
四、暴露面越大，包罗面越小，收缩越大。
以水力半径倒数表示。
五、一般矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大，粉煤灰水泥及矾土水泥收缩较小，快硬水泥收缩较大，矿渣水泥及粉煤灰水泥的水化热比普通水泥低，故应根据结构厚度及特点选择水泥品种。
六、砂岩作骨料时收缩大幅度增加，应避免使用。
粗细骨料中含泥量越大收缩收缩越大，抗拉强度越低，必须严格控制含泥量，含泥量越低越好。
收缩越小，抗拉强度越高，对抗拉有利。
七、早期养护时间越长，收缩越小。
保湿养护避免剧烈干燥技术能有效地降低收缩应力。
注意振捣，特别是在梁板（或墙板）交接处，但不得超振，以防离析和大量泌水。
楼板浇筑后立即喷雾，二次压光，覆盖塑料薄膜，加强潮湿养护对控制早期塑性裂缝很有益处。
切忌要求过快的施工工期，导致养护时间不足。
八、环境湿度越大，收缩越小，环境温度越高，越干燥，收缩越大。
九、骨料粒径越粗，收缩越小，骨料粒径越细，砂率越高，收缩越大。
十、水泥活性越高，颗粒越细比表面积越大，收缩越大。
超细掺合料具有相同性质。
浅谈高强混凝土早期自收缩
黧塑；婪。
凰浅谈高强混凝土早期自收缩张箭王松林(中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075)哺要】在研究了国内外相关文献资料的基础上，指出了自收缩是引起低水胶比混凝土早期开裂的主要原因，并对高性能混凝土自收缩的定义、形成机理、影响因素和抑制方法提出了自己的观占．。
洪键词]混凝土；自收缩；杌理；拥常l 措施从二十世纪80年代中后期至今，高强混凝土一直是土木工程界研究的热点之一。
目前，配制高强高性能混凝土的技术途径主要是采用高标号水泥、高效减水剂以及硅灰和磨细矿渣粉等高涮生掺合料，而在混凝土的配合比中主要是通过增加胶凝材料用量和刚臣水灰比实现。
其目的是改善混凝土的内部结构，使混凝土更加密实，}L 结构更加合理。
这种混凝土有很高的强度和很低的渗透性，在不发生裂缝的前提下是十分耐久的。
但在低水胶比的情况下，强烈的水化会促使混凝土中毛细管里的弯月面快速向内推进，同时相对温度很快下降，在混凝土中出现自干燥现象。
混凝土的白干燥必将引起混凝土宏观体积的减小，这种现象称为混凝土的自收缩。
1混凝土自收缩的产生原因混凝土的白收缩是指本身与外界无水分交换的情况下，混凝土内部自干燥引起的宏观体积收缩，它是从混凝土初凝后就开始产生。
很多人认为自收缩就是水化收缩，但实际上是两个概念。
水化收缩是指混凝土内水泥水化后产物的体积相对水化前水泥和水的体积之和有减少的现象。
然而在初凝前，拌台物具有良好的流动性，初凝后失去塑性变成水泥石，它所引起的宏观体积的变化是以形成孔隙的方式表现的。
初凝后，在无外界水分提供时，产生了自干燥现象，从而引起自收缩。
所以自收缩是白干燥引起，而不是水化收缩。
一般认为混凝土自收缩是水泥水化形成内部空隙产生的毛细管张力造成的。
其具体过程盘Ⅱ_f ：：水泥和水发生作用时，所形成的水化产物的体积，J 、于水泥和水的总体积。
在很凝土还具有较大流动性时，主要是通过宏观体积的减小来补偿体积的减少。
随着水泥水化的进行，混凝土的流动性逐渐降低，已不能完全靠署观体积的减小来补偿体积的变化。
浅谈混凝土的自收缩开裂与控制
不 包 括 南 于 沉 降 、 度 变 化 、 受 外 力 等 原 因 所 造 成 的 体 积 变 化 。如 因 此 ， 外 界 水 渗 入 混 凝 土 内 ， 就 与 混 凝 土 中 水 泥 颗 粒 发 生 水 化 。 温 遭 当 它
果 混 凝 士 本 身 同 时 经 受 干 缩 或 冷 缩 ， 么 实 际 得 到 的 应 变 是 相 应 温 在 此 种 情 况 下 ， 泥 水 化 使 得 毛 细 孔 可 能 被 这 些 堕 入 的 水 化 产 物 填 那 水 度 条 件 下 包 括 自 收 缩 的 干 缩 应 变 或 冷 缩 ． 么 实 际 得 到 的 应 变 是 在 充 ， 成 混 凝 土 的 绝 对 体 积 增 大 。 但 当 水 胶 比 很 低 ， 凝 土 的 密 实 度 那 造 混 相 应 温 度 条 件 下 包 括 自 收 缩 的 于 缩 应 变 或 冷 缩 应 变 。 化 学 收 缩 是 指 高 、 透 性 低 ， 使 在 外 界 水 中 养 护 ， 汽 也 很 难 渗 透 到 混 凝 土 内 渗 即 水 水 化 验 室 物 的 绝 对 体 积 小 于 未 水 化 之 前 的 体 积 和 未 水 化 水 泥 的 体 部 ， 凝 土 内 部 仍 然 会 发 生 自干 燥 和 自收 缩 现 象 混 凝 土 外 部 膨 胀 混 积 之 和 ， 是 造 成 自收 缩 的 主 要 原 因 。化 学 收 缩 和 自 收 缩 是 不 同 的 ． 与 内 部 收 缩 的 极 端 情 况 会 加 速 混 凝 土 产 生 裂 缝 并 可 能 导 致 破 坏 。 它
维普资讯
≥ 猩建遮 摹 叠
≮
中国高新 技术企业
浅 谈 混 凝 土 的 自 收 缩 开 裂 与 控 制
＞ 文 ／ 何 维檄
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。
高强高性能混凝土技术
高强高性能混凝土技术2.2.1 技术内容高强高性能混凝土（简称HS-HPC）是具有较高的强度（一般强度等级不低于C60）且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土（“四高”混凝土），属于高性能混凝土（HPC）的一个类别。
其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性，多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁，可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。
超高性能混凝土（UHPC）是一种超高强（抗压强度可达150MPa以上）、高韧性（抗折强度可达16MPa以上）、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土，是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。
用其制作的结构构件不仅截面尺寸小，而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少，具有良好的环境效应。
HS-HPC的水胶比一般不大于0.34，胶凝材料用量一般3，硅灰掺量不宜大于10%，其他优质矿物为480～600kg/m掺合料掺量宜为25%～40%，砂率宜为35%~42%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。
UHPC的水胶比一般不大于0.22，胶凝材料用量一般为3。
超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维，1000kg/m～700，体积掺量不宜小于2000MPa钢纤维的抗拉强度不宜小于1.0%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。
2.2.2 技术指标（1）工作性新拌HS-HPC最主要的特点是粘度大，为降低混凝土的粘性，宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂，如降粘型外加剂、降粘增强剂等。
UHPC的水胶比更低，粘性更大，宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂，如降粘增强剂等。
混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间（简称倒筒时间）等。
对于HS-HPC，混凝土坍落度不宜小于220mm，扩展度不宜小于500mm，倒置坍落度筒排空时间宜为5~20s，混凝土经时损失不宜大于30mm/h。
≥1.15f计算；HS-HPC的配制强度可按公式f（2）cu,kcu,0≥1.1f计算；f UHPC的配制强度可按公式cu,kcu,0（3）HS-HPC 及UHPC因其内部结构密实，孔结构更加合理，通常具有更好的耐久性，为满足抗硫酸盐腐蚀性，宜掺加优质的掺合料，或选择低CA含量（＜8％）的水泥。
混凝土长盖梁收缩效应的分析与控制
混凝土长盖梁收缩效应的分析与控制摘要：收缩效应是混凝土长盖梁需要重点控制的一个方面，特别是在墩柱较矮、线刚度较大的时候，其收缩效应往往有较大影响。
通过对收缩裂缝控制措施的探索，及对后浇段在不同龄期下浇筑的钢筋混凝土盖梁进行的收缩裂缝分析比较，发现在常见的施工工期下，后浇段的浇筑龄期对盖梁的收缩裂缝宽度影响并不显著。
关键词：收缩效应；裂缝；后浇段；长盖梁中图分类号： tu528 文献标识码： a 文章编号：0 引言钢筋混凝土盖梁不仅需要满足承载力极限状态（强度）的要求，同时需要对其正常使用极限状态（裂缝宽度）进行控制，裂缝宽度影响结构的耐久性，往往是钢筋混凝土结构设计的控制因素。
荷载作用引起的裂缝可以通过适当配筋、修改截面等措施加以改善，但是变形作用（如：温度、收缩效应等）引起的混凝土裂缝往往无法通过加强结构自身强度来解决，一般还需要采取必要的设计和施工工艺措施。
1裂缝类型根据混凝土裂缝产生的原因可以将其分为：荷载作用裂缝，指外荷载作用下混凝土产生的结构性裂缝；变形作用裂缝为温度或收缩作用下混凝土产生的裂缝；混合作用裂缝为温度或收缩作用下混凝土发生变形，由于外部约束限制作用致使混凝土产生的裂缝；混合作用裂缝指荷载和变形共同作用下产生的裂缝。
根据裂缝形式及出现在混凝土梁上的位置可以将其分为：横向直裂缝一般由于正应力、温度作用或收缩作用引起的；纵向直裂缝通常是主梁梁肋横向连接薄弱处产生的裂缝，也有因为纵向主筋锈蚀，沿着纵向主筋产生的裂缝；竖向裂缝往往由整体升降温及混凝土收缩作用引起的;斜裂缝则是由主拉应力造成的，通常剪力较大时会有这种类型的裂缝产生，基础不均匀沉降作用或梁板上有开孔削弱时也会有斜裂缝产生；冲切裂缝则是柱子顶上的板或梁在柱子集中冲切荷载作用下产生的环状裂缝。
荷载作用的混凝土裂缝可以通过加大结构截面或提高配筋来有效降低裂缝宽度，但有些措施对改善变形作用裂缝效果却往往并不明显，变形作用裂缝需要采取适当的设计方法、必要的构造及施工措施来避免或改善。
C80高强高性能混凝土性能研究
陈 勇
( 中冶建工集团有限公司ꎬ重庆 ４０００５１)
摘 要:主要研究 Ｃ８０ 高强高性能混凝土的力学性能、体积
稳定性和耐久性能ꎮ 研究结果表明:所制备的混凝土弹性模
量高(２８ ｄ ４３ ＧＰａ) ꎬ抗裂性能较好 ( ２４ ｈ 开裂面积仅 ８������ ０２
ｍｍ ２ / ｍ ２ ) ꎬ且各项耐久性指标优良ꎮ
２ 试验结果与分析
２������ １ Ｃ８０ＨＰＣ 配合比 Ｃ８０ＨＰＣ 的基本配合比见表 １ꎮ
表１ 序号 １
胶结材总量 / ( ｋｇ������ｍ － ３ )
５８０
水胶比 ０������ ２４５
砂率 ０������ ４２
水泥 ４６０
Ｃ８０ＨＰＣ 混凝土配合比
矿粉 ８０
硅灰 ４０
原材料用量 / ( ｋｇ������ｍ － ３ )
龄期 / ｄ
７
２８
９０
１８０
强度 / Ｍ�� ５
１１３
１００ ｍｍ × １００ ｍｍ × ３００ ｍｍꎬ混凝土抗折强度试件 １００ ｍｍ × １００ ｍｍ × ４００ ｍｍꎬ混凝土劈裂抗拉强度试件 １００ ｍｍ × １００ ｍｍ × １００ ｍｍꎮ
收稿日期:２０１９ － ０３ － ２１ 作者简介:陈勇(１９８５ － ) ꎬ男ꎬ四川资阳人ꎬ本科ꎬ工程师ꎬ主要从事商 品混凝土生产技术工作ꎮ
混合砂 大石
７６７
３５３
小石 ７０６
水 外加剂 / ％
１４２
２������ ３
注:１. 采用 ５２������ ５ 级水泥ꎻ２. 外加剂为聚羧酸类ꎬ掺量以初始坍落度相当控制ꎬ并达到(２２０ ± ２０) ｍｍꎻ３. 大石为 １０ ~ １５ ｍｍ 粒级碎卵石ꎬ小
高强混凝土低收缩标准
高强混凝土低收缩标准一、引言高强混凝土低收缩是一种高性能混凝土，具有优异的强度、耐久性和抗裂性能，其低收缩特性能够有效地减少混凝土结构中的裂缝，提高结构的使用寿命和安全性。
为了保证高强混凝土低收缩的质量和可靠性，需要制定相关的标准和规范，以确保其性能和应用效果符合要求。
二、标准背景高强混凝土低收缩是一种新型的高性能混凝土，在工程实践中得到了广泛的应用和推广。
为了满足工程建设和设计的需要，需要制定相关的标准和规范，以确保高强混凝土低收缩的质量和性能符合要求，能够满足工程使用的需要。
三、标准适用范围本标准适用于高强混凝土低收缩的生产、使用和检验，适用于建筑结构、桥梁、隧道、水利水电工程等各类混凝土工程中使用的高强混凝土低收缩。
四、标准引用文件1. GB/T 50080 《混凝土耐久性设计标准》；2. GB/T 50107 《混凝土结构设计规范》；3. GB/T 50152 《混凝土现场质量控制规范》；4. GB/T 50204 《混凝土强度检验标准》；5. GB/T 50213 《混凝土试验方法标准》。
五、术语和定义1. 高强混凝土低收缩：指强度等级大于C50的混凝土并具有低收缩特性的混凝土；2. 低收缩混凝土：指混凝土在干燥过程中收缩量小于等于600μm/m；3. 抗裂性能：指混凝土在荷载作用下不易发生裂缝或者裂缝发展缓慢的能力；4. 水泥：指按照GB/T 175-2007中规定的方法制得的水泥；5. 矿物掺合料：指按照GB/T 276-2014中规定的方法制得的矿物掺合料；6. 水：指按照GB/T 50123-1999中规定的方法制得的水；7. 砂：指符合GB/T 14684-2011中规定的要求的砂；8. 石子：指符合GB/T 14685-2011中规定的要求的石子。
六、材料1. 水泥1.1 水泥应符合GB/T 175-2007中规定的P.O 42.5或P.O 52.5级别的普通硅酸盐水泥；1.2 水泥的初凝时间不得小于45min，终凝时间不得大于10h；1.3 水泥的含水量应符合GB/T 1346中规定的要求；1.4 水泥的碱含量不得大于0.60%。
桥面铺装层裂缝原因分析
桥面铺装层裂缝原因分析(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--桥面铺装层裂缝原因分析1 引言随着高速公路事业的发展，对其工程质量的要求越来越高。
但是，过分的强度工期和进度问题，造成了个别施工单位对工程质量要求不严格，在施工过程中产生了一些问题。
本文介绍了桥面铺装裂缝产生的情况，分析了桥面铺装裂缝产生的原因并提出相应的处理方案。
2 工程基本情况2．1设计说明。
目前高速公路桥梁的施工大多采用后张预应力T型梁的设计特点，其优点是跨度大、结果性能好，施工方便等特点，桥面铺装总厚度为18厘米，其中水泥混凝土厚度为8厘米，沥青混凝土厚度10厘米。
两者之间加设防水层。
2．2 施工工艺桥面铺装的施工是整个桥梁工程的最后环节，其质量和外观直接影响整体工程的行象。
而桥面铺装恰恰是整个工程最难的环节，施工工艺复杂，质量要求标准高。
在本桥梁的施工过程中，采用了单幅两次性铺装成型，在其桥面中间加设标准带，以便于控制桥面高程、平整度及混凝土的捣固问题。
2．3 裂缝情况说明桥面铺装施工后，强度增长期内，铺装出生了一些裂纹，其特点是呈现网状及纵横错状，部分裂纹逐渐转变为裂缝，甚至呈贯穿性。
3 裂缝原因分析3．1 砼结构原因随着混凝土技术的不断发展,高强、高性能混凝土是现今混凝土发展的趋势,而降低水胶质量比、掺用活性矿物掺合料以及外加剂等正是配制高强高性能混凝土的主要技术途径. 但是低水胶质量比的混凝土能提供水泥水化的自由水分少,早期强度发展较快使自由水分的消耗也较快 ,因而在无外界供水的情况下更易产生自收缩尤其早期的自收缩加大,并导致开裂,继而影响混凝土的强度和耐久性. 因此,在高强高性能混凝土中,自收缩现象已是一个造成开裂破坏的主要原因。
结构设计原因(1) 因后张力法造成T梁中部起拱，致使桥面不平整，铺装厚度不均匀，砼界面摩擦力增加、新老砼变形不一致存在层间搓动现象，由此在过薄或厚薄交接处将成为薄弱断面，砼收缩时难以承受拉应力，直接受力情况下抗压能力不一致，从而造成薄弱断面处开裂并日趋发展。
浅谈混凝土的收缩开裂
从ＳＥＭ显微结构分析可见，高性能混凝土内部微裂缝 产生的特点是：基准混凝土中，裂缝先从水泥基体出现， 向粗骨料界面区域孔隙延伸和扩展直至终止。向混凝土中 掺入聚丙烯纤维或碳纤维时，有的裂缝延伸到纤维界面，
然后沿轴向界面继续延伸。掺入减缩剂，可以从混凝土毛
１
枯燥缩短
度开裂却是大体积混凝土施工中的一大难题，也是施工中
枯燥缩短通常是混凝土中止维护后，在不饱和的空
气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发作的不可逆缩
易呈现的一种极具破坏性的景象。在大体积混凝土中，因
为表层混凝土的缩短值较内部混凝土的缩短值大。如果把 内部混凝土看作是相对不变形的，它就对表层混凝土的缩
构成极大损害。
ｌＯ．２。在早龄期阶段，因为水分的流失而致使的枯
燥缩短十分多见。在后期，干缩的开展通常与荷载因素共 同作用，然后加速裂缝的发作。 干缩裂缝表现为外表性，宽度较细，其走向犬牙交 错，没有规则。较薄的梁、板类构件（或桁架杆件），多 沿短向分布；整体性构造多发作在构造变截面处；平面裂
温度裂缝发生作在大体积混凝土外表或温差改变较
短。它不同于干湿交替致使的可逆缩短，跟着相对湿度的 降低，水泥浆体的干缩增大，且不一样层次的水对干缩的 影响也不一样。依据核算，彻底枯燥的纯水泥浆体缩短量
为ｌ
Ｘ
短构成束缚。大体积混凝土因为体积、厚度大，其外表与 内部散热速度极不一致，水化热温升将使混凝土内部温度 高于外表温度，构成表里温差。因为存在表里温差，使混 凝土内部与外表的这种热膨胀与缩短不一致而发作束缚应 力（拉应力也叫温度应力）。当应力值大于混凝土的抗拉 强度时将致使混凝土开裂，构成温度裂缝，给混凝土构造
细孔内的微观结构上降低水的表面张力，减少毛细孔压 力，使孔结构分布均匀、细小，减小混凝土收缩，使内部 无裂缝产生。因而混凝土减缩剂被列为预防混凝土收缩开
混凝土开裂原因及处理方式
混凝土开裂原因及处理方式一、荷载引起的裂缝混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝, 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。
这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。
但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。
二、收缩引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。
温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
三、变型不均引起的裂缝在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。
在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。
塑性收缩，发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。
塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。
在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。
在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。
为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
缩水收缩（干缩），混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。
因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:1009-6094(2004)02-0047-04高强与高性能混凝土的收缩与开裂X郑建岚, 罗素蓉, 郑翥鹏(福州大学土木建筑工程学院,福州350002)摘 要:高强与高性能混凝土胶结料用量较多,砂率较大,粗骨料用量相对较少,因此若处理不妥易出现混凝土早期开裂现象。
通过圆环法试验,研究分析高强与高性能混凝土易于开裂的原因及主要影响因素,对商品泵送混凝土配合比的优化提出了建议。
同时采用不同的混凝土收缩变形公式进行计算并将计算值与试验值进行了对比,探讨了适合于高强与高性能混凝土收缩变形的实用计算公式。
关键词:结构工程;高强与高性能混凝土;圆环法;抗裂试验;收缩变形计算中图分类号:T U528 文献标识码:A0 引 言随着高强与高性能混凝土在房屋建筑、桥梁等混凝土工程上的推广应用,高强与高性能混凝土发挥了其独特的优势;但同时也逐渐暴露出其存在的一些缺陷,很突出的一个问题就是高强与高性能混凝土的开裂问题。
为了研究其抗裂性,本文采用圆环法进行混凝土收缩开裂试验,从试验结果分析不同胶结料用量和砂率对高强与高性能混凝土早期收缩开裂趋势的影响,探讨商品泵送混凝土配合比的优化,同时对高强与高性能混凝土收缩变形的计算方法进行了探讨。
1 试验概况采用圆环法进行了3批高性能混凝土抗裂性能试验。
第1批编号为A、B、C、D,其中A组试件采用实际工程现场搅拌的高强混凝土配合比;D组试件采用实际工程泵送混凝土配合比;B、C组则是改变砂率和胶结料用量后的配合比,目的是研究配合比的优化。
第2批编号为E、F、G、H。
在强度相当,工作度相当的前提下,采用不同外加剂调整的高流态混凝土配合比。
第3批试验是在第2批的基础上,通过变换外界环境条件,模拟夏天施工的实际情况来分析高强与高性能混凝土的抗裂性能,其4组混凝土的配合比与第2批相同。
1.1 混凝土原材料水泥:炼石42.5普通硅酸盐水泥。
石子:编号A、B、C试件采用福建闽侯花岗岩碎石,5～9mm和15～20mm各50%;编号D试件采用福建闽侯花岗岩碎石,5～31.5mm连续级配。
砂子:编号A、B、C试件采用福建闽江中砂,细度模数为2.6;编号D试件采用福建闽江粗砂,细度模数为3.2。
掺合料:编号A、B、C试件采用厦门嵩屿电厂Ⅰ级粉煤灰;编号D试件采用闽侯II 级粉煤灰。
膨胀剂使用A EA。
外加剂:编号A试件采用F DN-F Z 溶剂型高效减水剂;编号B、C试件采用F DN-9000粉状高效减水剂;编号D试件采用T W-7泵送剂。
1.2 混凝土的配合比及工作性混凝土配合比见表1。
每批试验中4组不同配合比的混凝土在标准条件养护下,其7d和28d抗压强度见表1。
新拌混凝土工作性能见表2,其中L型仪流过时间指混凝土从L型仪的柱头穿越钢筋网片流过水平梁达到800m m距离的时间。
表1 混凝土配合比与立方体抗压强度值T able1 Proportion and cubic compression strength of concrete编号每立方混凝土材料用量/(kg・m-3)水泥粉煤灰砂石子水膨胀剂外加剂水胶比胶结料砂率砼强度值/M Pa7d28dA4300686117114607.310.3443037%61.367.2 B3502007988321530 5.50.2855049%50.264.7 C30620079883215344 5.50.2855049%46.459.2 D4801206761014160012.00.2760040%56.0071.1 E350200798832160016.50.2955049%53.767.4 F3502007369001600110.2955045%34.443.2 G35013079883214008.260.2948049%33.643.8 H35020079883217108.250.3155049%31.243.01.3 试件装置和试验方法 圆环法抗裂试件装置(见图1),由一个钢制圆环和聚氯乙烯外环模组成,两个环被固定在底板上,混凝土在两环中成型,浇注完后立即用塑料薄膜遮盖养护,48h后拆除外模,试件顶部用沥青石蜡密封,所有试件放置在相同的实验室环境下,其温度为12℃,相对湿度为65%。
圆环法最大的优点是能够提供均匀的完全约束,由受力分析可知混凝土圆环内外表面的拉应力差相差约20%,径向平均压应力为最大环向拉应力的10%,因此可以忽略不均匀收缩的影响。
2 试验结果每组配合比制作两个试件,分别编号为A1、A2、B1、B2等。
由于试件为圆环薄壁构件,而且只允许试件外表面收缩,可认为收缩沿厚度是均匀的;当外表面产生裂缝时,裂缝迅速发展至上下表面,从而释放收缩应力。
本次试验中每个试件只产生一条收缩裂缝,通过首次发现裂纹龄期及裂缝宽度评价不同混凝土的抗裂性能,试验结果见表3和图2。
由第1、2批试验结果可知,胶结料总量和砂率越大,高强与高性能混凝土越容易开裂,而且开裂的时间越早。
在胶结料和砂第4卷第2期2004年4月安全与环境学报 Jo urnal of Safety and Enviro nmentV ol.4 N o.2Apr.2004X收稿日期:2003-08-04作者简介:郑建岚(1962-),男,博士,教授,博导,从事高强与高性能混凝土结构研究。
基金项目:国家教育部重点项目(编号:J A02137);福建省自然科学基金资助项目(编号:2002F007)率这两个因素中,本批试验结果是砂率对抗裂性能的影响更大。
尽管C 组用一部分膨胀剂取代水泥;但膨胀剂在没有约束下的自由膨胀使混凝土内部疏松,对混凝土的抗裂性反而不利。
第3批试验是在第2批的基础上,通过变换外界环境条件,模拟夏天施工的实际情况来分析高强与高性能混凝土的抗裂性能。
4组混凝土的配合比与第2批相同,但试件从拆模开始每隔半天用碘钨灯连续照射12h,如此连续7d 模拟夏天的昼夜交替。
试件的表面温度最高达37℃,最低温度为20℃。
试件的开裂龄期为:E 组4d;F 组5.5d;G 组7d;H 组5d 。
平均裂缝宽度随龄期的发展如图3所示。
表2 新拌混凝土工作性能Table 2 Workability of fresh concrete编号坍落度/mm 扩展度/mm L 型仪流过时间/s L 型仪流动速度/(mm ・s -1)L 型仪最终流距/mm 外加剂类型E 2706706711.941150萘系溶剂型高效减水剂F G 277254660610478817.029.0910801000聚羧酸盐溶剂型高效减水剂H2606208010.001200萘系粉状高效减水剂图1 圆环法试验装置Fig .1 Experimental device of ring test表3 试验结果Table 3 Experimental res ults编号胶结料/(k g ・m -3)砂率/%坍落度/mm开裂龄期/d裂缝宽度/mmA 1A 24303751……B 1B25504926635320.130.19C 1C25504927034290.160.21D1D260040220…31…0.20E1E 25504927029300.180.22F1F25504527739390.180.20G1G24804925441400.120.14H 1H 25504926037360.210.16 注:…表示该组混凝土最终未开裂。
V ol.4 N o.2安全与环境学报第4卷第2期 由图3可以看出,与恒温的情况相比,在日夜温差变化的情况下,混凝土开裂的时间提早;但其开裂的趋势不变。
在本试验中,仍是E 组的试件开裂得最早,F 组和G 组的试件开裂得最迟。
可见,随着砂率和胶结料用量的降低,高强高性能混凝土越不容易开裂。
(a)(b)(c)(d)图2 试件开裂情况Fig .2 Cracking of thespecimens图3 平均裂缝宽度随龄期发展图Fig .3 Development of average crack width with age3 抗裂计算分析3.1 高强高性能混凝土弹性模量计算及其发展规律关于高强与高性能混凝土弹性模量现有的各种各样的经验公式,由于材料配比及骨料品种不同,试验方法各异,给出的数据差异较大。
这些公式中比较具有代表性的有日本依田彰彦提出的算式,美国Ahmad 和Shad 提出的经验公式[1],美国Cor nell 大学对A CI 规范的修正式[2],以及陈肇元等提出的算式[1],李家康等[3]对高强混凝土弹性模量的实测结果按幂函数模型回归得 E C =1.0002f 0.3304cu(1) 我国目前普遍采用指数函数法表示混凝土弹性模量随龄期变化的规律[4]E (t )=E 0(1-B e -A t)(2)式中 E (t )为不同龄期的弹性模量;E 0为成熟龄期的弹性模量,按式(1)计算;B 和A 为经验系数,B =1,A =0.09;t 为龄期,d 。
3.2 高强与高性能混凝土轴心抗拉强度计算及其发展规律高强与高性能混凝土轴心抗拉强度试验资料较少,李家康等[3]对国内一些实测的高强混凝土轴拉强度按幂函数模型回归分析得f t =0.2089f 0.6737cu(3) 根据前苏联水工科学院所做的试验,抗拉强度的变化规律[4]服从f t (t )=0.8f t 0(lg t )2/3(4)式中 f t (t )为不同龄期的抗拉强度;f t 0为龄期28d 的抗拉强度,按式(3)计算。
3.3 高强与高性能混凝土的收缩变形计算收缩变形影响因素较多而且复杂,相应的计算公式也比较多,主要有下面3种。
1)我国在早期的实用计算公式中,考虑水泥品种、细度、水灰比、水泥用量等对混凝土强度都有直接影响,因此参考国外有关资料,在多系数方程中,引入了混凝土强度等级对混凝土收缩的影响系数,在非标准状态下,混凝土的收缩多系数方程[5]为E (t )=E 0(t )B 1B 2B 3B 4B 5(5)式中 B 1～B 5分别为考虑相对湿度、截面尺寸、养护方法、粉煤灰取代水泥量、混凝土强度等级的影响系数,其值从文献[5]查表可得;E 0(t )为混凝土收缩基本方程 E 0(t )=t71.48+1.472t×10-3式中,E ∞= 6.78×10-4,t 为以天计算的龄期,E ∞为该式极限值。
2)ACI 209对潮湿养护7d 以后的混凝土自由收缩用式(6)计算[6]。
E sh (t )=tt +35E s h ,∞(6)式中 E ch ,∞=0.0078C cp C K C h C s C U C c C a ,mm/mm;t 为养护终了以后的天数;0.0078为在标准状态下的自由收缩应变;C cp ～C a 为偏离标准条件时校正系数,从文献[6]查表或计算可得;C cp 为潮湿养护天数校正系数;C K 为环境相对湿度校正系数;C h 为构件平均厚度校正系数;C s 为坍落度校正系数;C U 为细集料含量校正系数;C c 为水泥含量校正系数;C a 为空气含量校正系数。