混凝土的膨胀与收缩
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构件开裂 预应力损失 有效抗拉强度的降低 翘曲变形
三、收缩的种类
• 干燥收缩 • 温度收缩 • 塑性收缩 • 化学收缩 • 碳化收缩 • 自收缩
三、收缩的种类
干燥收缩 混凝土停止养护后，在不饱和的空气 中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水 而发生的不可逆收缩，不同于干湿交 替引起的可逆收缩。随着相对湿度的
题，需特别注意。
三、收缩的种类
• 混凝土自干燥而产生，自收缩的根源在于 水泥硬化后未水化水泥继续水化引起绝对 体积的减缩，形成直接原因在于无外界水 源或水泥水化引起的耗水速率大于外界水 的迁移速率。当水胶比＞0.45时，与干燥收 缩相比，自收缩可忽略；当水胶比≤0.3时， 自收缩与干燥收缩相当，成为高性能混凝 土收缩的主要部分之一。
为普遍。
三、收缩的种类
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 减小。所有的胶凝材料水化以后都有 这种减缩作用，因为 水化反应前后的 平均密度不同，大部分硅酸盐水泥浆 完全水化后，体积减缩总量为79% 。
三、收缩的种类
碳化收缩 在相对湿度合适的条件下，空气中的2
混凝土的膨胀与收缩
• 概念 • 研究收缩的意义 • 收缩的种类 • 影响收缩的主要因素和预控措施
一、概念
干湿变形： 干湿变形是指由于混凝土周围环境湿度的变
化，会引起混凝土的干湿变形，表现为干缩湿胀。 产生的原因：
混凝土在干燥过程中，由于毛细孔水的蒸 发，使毛细孔中形成负压，随着空气湿度的降低， 负压逐渐增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。 同时，水泥胶凝体颗粒的吸附水也发生部分蒸发， 凝胶体因失水而产生紧缩。当混凝土在水中硬化 时，体积产生轻微膨胀，这是由于凝胶体中胶体 粒子的吸附水膜增厚，胶体粒子间的距离增大所
环境及养护的影响 环境湿度越大,收缩越小;越干燥收缩越
大. 环境的温度越高，混凝土的收缩越大 风速越大,收缩越大,注意高空现浇混凝
土; 早期养护时间越长,收缩越小;早期不注
意养护,收缩加大; 环境及混凝土温度越高,收缩越大。 所以把混凝土浇筑成密实型，采用湿热
参考文献
1、南京化工学院 编 . 胶凝物质工学[M]. 北京： 中 国工业出版社，1961.
能和混凝土表面由于水泥水化生成的 水化物很快地起反应，称之为碳化， 碳化的过程伴随着体积的收缩，称为 碳化收缩。碳化收缩是不可逆的。
三、收缩的种类
自收缩
高强混凝土的初始收缩率比普通混凝 土大。一些研究指出掺入高效减水剂 后，会使收缩增大。由于水灰比低， 硬化后水泥凝胶体中的胶孔和毛细孔 处于干燥或未饱和状态，将产生较大 的毛细孔负压力，导致混凝土发生自 收缩。这是高强混凝土存在的特殊问
四、影响收缩的主要因素和预控措施
• 用水量及水质的影响 • 水泥的品种性质及用量的影响 • 集料等因素影响收缩 • 环境及养护的影响 • 构件的大小尺寸 • 附加剂的品种及性质
四、影响收缩的主要因素和预控措施
用水量及水质的影响 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; 水灰比越大,收缩越大; 泌水量大,表面含水量高,表面早期收缩
谢 谢！
一、概念
• 危害性： • 混凝土的干湿变形量很小，
一般无破坏作用。但收缩变 形对混凝土的危害较大，收 缩能使混凝土表面产生较大 的拉应力而导致开裂，降低 混凝土的抗渗、抗冻、抗侵 蚀等耐久性能。
一、概念
收缩
在混凝土凝结初期或硬化过程 中，混凝土在不受力情况下 出现的体积缩小现象。
较大的收缩会引起混凝土开裂， 影响混凝土的耐久性。
二、研究收缩的意义
• 高性能混凝土体积稳定性较高，具有高弹 性模量、低收缩与徐变、低温度变形。高 性能混凝土的总收缩量与其强度成反比， 强度越高，总收缩量越小。但早期收缩率 随着早期强度的提高而增大。相对湿度和 环境温度是影响高性能混凝土收缩性能的 两个重要指标。
Fra Baidu bibliotek
二、研究收缩的意义
收缩对结构的影响
2、吴中伟 . 高性能混凝土[M].中国铁道出版社， 1999.
3、陈先锋 . 轻骨料对高性能混凝土早期自收缩影响 机理. 2011.
4、蒋正武，孙振平，王新友，王玉吉，张冠伦 . 国 外混凝土自收缩研究进展评述[J].混凝土， 2001,4,30-33.
5、王传志，滕智明.钢筋混凝土[M].中国建筑工业 出版社，1985.
降低，水泥浆体的干燥增大 。
三、收缩的种类
温度收缩 又称冷缩，主要是混凝土内部温度由 于水泥水化而升高，最后又冷却到环 境温度时产生的收缩。其大小与混凝 土的热膨胀系数、混凝土内部最高温
度和降温速率等因素有关。
三、收缩的种类
塑性收缩 又称沉缩，发生在硬化前的塑性阶段。 这里指在塑性阶段混凝土由于表面失 水而产生的收缩，多见于道路、地坪、 楼板等大面积的工程，以夏季施工最
定水泥品种。
水泥用量较少且采用中低强度等级配制
四、影响收缩的主要因素和预控措施
集料等因素影响收缩 砂岩作骨料收缩大幅度增加; 粗细骨料中含泥量越大收缩越大; 骨料粒径越小,砂率越高,收缩越大; 骨料颗粒的弹性模量：弹性模量越高收
缩值越小 配筋率越大,收缩越小,但配筋率过大则
会增加混凝土的拉应力;
四、影响收缩的主要因素和预控措施
大; 混凝土含水量越高,表现为水泥浆量越大,
坍落度大,收缩越大; 因此可采用添加
四、影响收缩的主要因素和预控措施
水泥的品种性质及用量的影响 水泥活性越高,颗粒越细,比表面积越大,
收缩越大; 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,故应根据构件厚度决
三、收缩的种类
• 干燥收缩 • 温度收缩 • 塑性收缩 • 化学收缩 • 碳化收缩 • 自收缩
三、收缩的种类
干燥收缩 混凝土停止养护后，在不饱和的空气 中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水 而发生的不可逆收缩，不同于干湿交 替引起的可逆收缩。随着相对湿度的
题，需特别注意。
三、收缩的种类
• 混凝土自干燥而产生，自收缩的根源在于 水泥硬化后未水化水泥继续水化引起绝对 体积的减缩，形成直接原因在于无外界水 源或水泥水化引起的耗水速率大于外界水 的迁移速率。当水胶比＞0.45时，与干燥收 缩相比，自收缩可忽略；当水胶比≤0.3时， 自收缩与干燥收缩相当，成为高性能混凝 土收缩的主要部分之一。
为普遍。
三、收缩的种类
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 减小。所有的胶凝材料水化以后都有 这种减缩作用，因为 水化反应前后的 平均密度不同，大部分硅酸盐水泥浆 完全水化后，体积减缩总量为79% 。
三、收缩的种类
碳化收缩 在相对湿度合适的条件下，空气中的2
混凝土的膨胀与收缩
• 概念 • 研究收缩的意义 • 收缩的种类 • 影响收缩的主要因素和预控措施
一、概念
干湿变形： 干湿变形是指由于混凝土周围环境湿度的变
化，会引起混凝土的干湿变形，表现为干缩湿胀。 产生的原因：
混凝土在干燥过程中，由于毛细孔水的蒸 发，使毛细孔中形成负压，随着空气湿度的降低， 负压逐渐增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。 同时，水泥胶凝体颗粒的吸附水也发生部分蒸发， 凝胶体因失水而产生紧缩。当混凝土在水中硬化 时，体积产生轻微膨胀，这是由于凝胶体中胶体 粒子的吸附水膜增厚，胶体粒子间的距离增大所
环境及养护的影响 环境湿度越大,收缩越小;越干燥收缩越
大. 环境的温度越高，混凝土的收缩越大 风速越大,收缩越大,注意高空现浇混凝
土; 早期养护时间越长,收缩越小;早期不注
意养护,收缩加大; 环境及混凝土温度越高,收缩越大。 所以把混凝土浇筑成密实型，采用湿热
参考文献
1、南京化工学院 编 . 胶凝物质工学[M]. 北京： 中 国工业出版社，1961.
能和混凝土表面由于水泥水化生成的 水化物很快地起反应，称之为碳化， 碳化的过程伴随着体积的收缩，称为 碳化收缩。碳化收缩是不可逆的。
三、收缩的种类
自收缩
高强混凝土的初始收缩率比普通混凝 土大。一些研究指出掺入高效减水剂 后，会使收缩增大。由于水灰比低， 硬化后水泥凝胶体中的胶孔和毛细孔 处于干燥或未饱和状态，将产生较大 的毛细孔负压力，导致混凝土发生自 收缩。这是高强混凝土存在的特殊问
四、影响收缩的主要因素和预控措施
• 用水量及水质的影响 • 水泥的品种性质及用量的影响 • 集料等因素影响收缩 • 环境及养护的影响 • 构件的大小尺寸 • 附加剂的品种及性质
四、影响收缩的主要因素和预控措施
用水量及水质的影响 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; 水灰比越大,收缩越大; 泌水量大,表面含水量高,表面早期收缩
谢 谢！
一、概念
• 危害性： • 混凝土的干湿变形量很小，
一般无破坏作用。但收缩变 形对混凝土的危害较大，收 缩能使混凝土表面产生较大 的拉应力而导致开裂，降低 混凝土的抗渗、抗冻、抗侵 蚀等耐久性能。
一、概念
收缩
在混凝土凝结初期或硬化过程 中，混凝土在不受力情况下 出现的体积缩小现象。
较大的收缩会引起混凝土开裂， 影响混凝土的耐久性。
二、研究收缩的意义
• 高性能混凝土体积稳定性较高，具有高弹 性模量、低收缩与徐变、低温度变形。高 性能混凝土的总收缩量与其强度成反比， 强度越高，总收缩量越小。但早期收缩率 随着早期强度的提高而增大。相对湿度和 环境温度是影响高性能混凝土收缩性能的 两个重要指标。
Fra Baidu bibliotek
二、研究收缩的意义
收缩对结构的影响
2、吴中伟 . 高性能混凝土[M].中国铁道出版社， 1999.
3、陈先锋 . 轻骨料对高性能混凝土早期自收缩影响 机理. 2011.
4、蒋正武，孙振平，王新友，王玉吉，张冠伦 . 国 外混凝土自收缩研究进展评述[J].混凝土， 2001,4,30-33.
5、王传志，滕智明.钢筋混凝土[M].中国建筑工业 出版社，1985.
降低，水泥浆体的干燥增大 。
三、收缩的种类
温度收缩 又称冷缩，主要是混凝土内部温度由 于水泥水化而升高，最后又冷却到环 境温度时产生的收缩。其大小与混凝 土的热膨胀系数、混凝土内部最高温
度和降温速率等因素有关。
三、收缩的种类
塑性收缩 又称沉缩，发生在硬化前的塑性阶段。 这里指在塑性阶段混凝土由于表面失 水而产生的收缩，多见于道路、地坪、 楼板等大面积的工程，以夏季施工最
定水泥品种。
水泥用量较少且采用中低强度等级配制
四、影响收缩的主要因素和预控措施
集料等因素影响收缩 砂岩作骨料收缩大幅度增加; 粗细骨料中含泥量越大收缩越大; 骨料粒径越小,砂率越高,收缩越大; 骨料颗粒的弹性模量：弹性模量越高收
缩值越小 配筋率越大,收缩越小,但配筋率过大则
会增加混凝土的拉应力;
四、影响收缩的主要因素和预控措施
大; 混凝土含水量越高,表现为水泥浆量越大,
坍落度大,收缩越大; 因此可采用添加
四、影响收缩的主要因素和预控措施
水泥的品种性质及用量的影响 水泥活性越高,颗粒越细,比表面积越大,
收缩越大; 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,故应根据构件厚度决