混凝土早期收缩、开裂对结构耐久性的影响
混凝土的收缩主要有塑性收缩
混凝土的收缩主要有塑性收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩。
2.1 塑性收缩塑性收缩是新拌混凝土失水引起的收缩。
它的失水是由表面脱水而引起。
新拌混凝土颗粒之间的空间完全充满水，当高风速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度等因素作用时，水从浆体向表面移动，从表面脱水，这时，产生毛细管负压力，随着失水增加，毛细管负压逐渐增大，产生收缩力，使浆体产生收缩。
当收缩力大于基体的抗拉强度时，就会使表面产生开裂。
据试验，混凝土早期塑性收缩最大速率发生在浇筑后1～4 小时，此后收缩平缓。
因此在收缩速度较大的时期特别要采取保护措施以避免混凝土开裂。
影响混凝土塑性收缩的主要因素是风速、相对湿度、气温和混凝土本身的温度。
高风速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度将使混凝土的失水加剧，从而增加塑性收缩。
混凝土的收缩在夏季最为严重。
据认为，若混凝土表面脱水速率超过0．5kg/ （m2•h），则失水速率将大于渗出水到达混凝土表面的速率，并造成毛细管负压，引起塑性收缩，如蒸发速率超过1．0kg/ （m2•h），需采取预防开裂的措施。
2.2 化学减缩化学减缩主要是无水熟料与水起化学反应，使固相体积逐渐增加而水泥—水体系的总体积逐渐减少的缘故。
具体地说是由水化前后反应物和生成物的平均密度不同所引起。
如果进一步分析，则可以认为是水泥与水起化学反应过程中，原来的自由水成为水化产物的一部分，使它的比容由原来的1cm3/g 变成约0．75cm3/ g 的缘故。
也就是说，硅酸盐水泥的化学减缩量约为化学结合水的25 %。
因此可以认为，化学结合水量大的水泥，其最终化学减缩量也大。
硅酸盐水泥的各个组成矿物有不同的化学减缩量，C3A 的化学减缩量最大。
C3A 的收缩率是C2S 的3 倍，几乎是C4AF 的5 倍。
因此C3A 含量高的水泥易因早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩而开裂。
为了防止混凝土开裂，应尽量使用C3A 含量低的水泥。
2.3 干燥收缩干燥收缩的主要原因是水分在混凝土硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。
混凝土早期龟裂原理
混凝土早期龟裂原理一、概述混凝土结构在早期使用过程中，由于混凝土的自身性质以及外部环境等因素的影响，会出现龟裂现象。
混凝土早期龟裂是指混凝土在浇筑后的短时间内（通常为1~7天）出现的裂缝现象。
混凝土龟裂不仅会影响混凝土的美观度，更重要的是会影响结构的使用寿命和耐久性。
深入了解混凝土早期龟裂原理，对于混凝土结构的设计、施工以及维护具有重要意义。
二、混凝土早期龟裂的成因1. 混凝土的收缩混凝土在浇筑后，由于水泥的水化反应会产生热量，从而使混凝土内部产生温度应力，同时在水分的蒸发过程中，混凝土又会发生干缩，产生干缩应力。
这些应力超过混凝土的承受能力时，就会出现龟裂现象。
2. 温度变化混凝土的龟裂还与温度的变化有关。
在混凝土的早期龟裂中，温度变化是一个重要的因素。
由于混凝土的导热系数较小，温度变化往往不会在混凝土中均匀分布，从而导致混凝土内部产生温度差异，从而产生应力，引起龟裂。
3. 混凝土的流动性混凝土的流动性也是混凝土早期龟裂的重要成因之一。
在混凝土的浇筑过程中，如果混凝土流动性差，就会出现堵塞、积聚等现象。
而在混凝土流动时，混凝土内部的骨料会随着混凝土的流动而不断移动，从而造成空隙和不均匀的密实度，这些因素都会导致混凝土早期龟裂。
4. 混凝土的强度混凝土的强度是影响混凝土早期龟裂的重要因素之一。
低强度的混凝土在早期龟裂时容易发生龟裂。
5. 外部环境因素外部环境因素也会对混凝土的早期龟裂产生影响。
例如，在高温、低湿度的环境下，混凝土的水分会迅速蒸发，从而导致混凝土干缩，出现龟裂。
三、混凝土早期龟裂的分类混凝土早期龟裂可以根据裂缝的形态和产生的原因进行分类。
根据裂缝的形态，早期龟裂可以分为以下几种类型。
1. 细裂缝细裂缝是混凝土早期龟裂中最常见的类型。
这种裂缝通常很细，不易被肉眼观察到，但是会对混凝土的强度和耐久性产生影响。
2. 微爆裂缝微爆裂缝是由于混凝土内部的温度应力和干缩应力而产生的，通常是在混凝土表面形成一些小洞或裂缝。
道路混凝土早期收缩类型及其影响因素
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图 １ 混 凝 土 收 缩 变 形 过 程
来诸 多 弊端 ， 如接 缝 处 传 荷 能力 较 低 ， 整度 变 差 ， 平 且易 产生 渗水 、 脱空 、 台 、 错 断边 等病 害 ， 终成 为 混 最 凝土板 断裂 、 破碎 等严重病 害的隐患 。因此道 路混 凝
总 的来说 ，水 泥基材 料 的 早期 收缩 变 形 主要 包
括 塑性 收缩 、 早期干燥 收缩 、 自收缩和化 学收缩等 。
１ ． ２干燥 收缩 混凝 土在 不饱 和空气 中因失 去 内部毛 细孔和凝 胶孔 的吸附水 而引起 的不 可逆 收缩 ， 即为干燥 收缩 。 这 种 不 可 逆 收 缩 的 产 生 是 因为 孔 径 分 布 的变 化 、
体 积 变形 起 了关键 性作 用 。 因此 ， 深对 混凝 土 本 身的体 积 变化 、 小 混凝 土的 早 期 收缩 的 研 究 ， 加 减 将 有 助 于 改善 混凝 土 早 期 开 裂 的 几 率 ， 高道 路 混凝 土 的耐 久 性 。 综述 了道 路 混 凝 土 早 期 收 缩 提
干燥 收缩 是 混凝 土 后 期 产生 裂 缝 的 主要 原 因 。
道 路 混 凝 土 早 期 收 缩 类型 及 其 影 响 因素
江 苏 省 交通 科 学研 究 院 股份 有 限公 司 苏 利 民 上 海港 湾 工程 质 量 检 测有 限公 司 顾 秦 军
摘
要： 道路混凝土的早期开 裂加速 了公路 混凝 土的破坏 。 对于路面的早期开 裂， 混凝 土本 身的
是早期 混凝 土各 种 收缩 变形 发 生 的时 间及权 重 示 意
图。
种方 法测量 。 于塑性 收缩 测试 方法 ， 国研 究者 都 对 各
混凝土的水化热分析
混凝土的水化热分析混凝土是广泛应用于建筑和基础设施领域的一种常见材料。
在混凝土的制作过程中，水化反应是一个关键的过程，其产生的水化热对混凝土的性能和耐久性有着重要影响。
本文将对混凝土的水化热进行分析，并探讨其对混凝土性能的影响。
一、混凝土的水化过程混凝土的水化过程是指水泥与水反应生成水化产物的过程。
水化过程是一个复杂的化学反应过程，涉及到水化产物的形成和结构的演变。
一般来说，混凝土的水化过程可以分为初期水化和后期水化两个阶段。
1. 初期水化阶段初期水化阶段指的是混凝土刚刚形成后的几天到几周的时间段。
在此阶段，混凝土内的水化反应比较剧烈，产生大量的水化热。
这是因为水化反应速度较快，水泥中的矿物质与水迅速反应生成水化产物。
初期水化阶段对混凝土的强度发展有着重要影响。
2. 后期水化阶段后期水化阶段是指混凝土中水化反应逐渐减慢的阶段。
在此阶段，水化反应的速率逐渐降低，混凝土中的水化产物逐渐形成并发展。
尽管水化反应速率较慢，但仍然会持续一段时间。
后期水化阶段对混凝土的持久性和耐久性具有重要意义。
二、水化热对混凝土的影响混凝土的水化反应产生的热量是不可避免的。
这种水化热会对混凝土的性能和耐久性产生影响。
1. 早期温升在初期水化阶段，大量的水化热会产生，导致混凝土温度升高。
这种早期温升对混凝土的强度发展和导热性能有着重要的影响。
高温可能导致混凝土内的微观孔隙产生闭合，从而改变了混凝土的结构和性能。
2. 收缩和开裂水化热引起的混凝土温度升高可能导致混凝土在水化过程中产生收缩，进而导致混凝土开裂。
这种收缩和开裂现象对混凝土的耐久性和外观质量产生负面影响。
因此，对混凝土的水化热进行合理控制，是减少混凝土开裂的关键。
3. 内应力和变形水化热引起的温度升高还会导致混凝土内部产生应力和变形。
这些应力和变形可能对混凝土的结构稳定性和力学性能造成影响。
因此，在设计和制造混凝土结构时，需要充分考虑水化热对结构的影响，并采取适当的措施来降低内应力和变形。
混凝土早龄期收缩原理
混凝土早龄期收缩原理一、前言混凝土早龄期收缩是混凝土在初凝阶段的一种物理现象，是混凝土结构中不可避免的问题之一。
它会给混凝土结构的使用和设计带来影响。
因此，深入了解混凝土早龄期收缩的原理和机理，有利于更好地控制混凝土早期收缩，从而提高混凝土结构的耐久性和安全性。
二、混凝土早龄期收缩的定义混凝土早龄期收缩是指混凝土在初凝阶段（从浇筑到初凝）内由于水泥水化反应引起的体积收缩现象，它是混凝土在硬化过程中不可避免的问题之一。
三、混凝土早龄期收缩的原理混凝土早龄期收缩的原理主要是由于水泥水化反应引起的体积收缩所致。
混凝土中的水泥颗粒与水发生化学反应，形成水化产物，同时释放出一定的热量。
由于水化反应的热量释放速率较快，混凝土表面的水分很快被蒸发掉，导致混凝土表面变干，内部水分的流动受到限制，而且水化反应会改变混凝土内部的孔隙结构，使其收缩。
因此，混凝土的早龄期收缩主要是由于水泥水化反应产生的体积收缩和表面干燥所引起的干缩。
四、混凝土早龄期收缩的机理1. 水泥水化反应引起的体积收缩水泥水化反应的基本化学式为：C3S+H=C-S-H+CH。
其中，C3S为三钙硅酸盐，H为水，C-S-H为硅酸盐胶凝物，CH为氢氧化钙。
水泥水化反应是一个复杂的过程，其中涉及到多种化学反应。
在水泥水化反应的过程中，硅酸盐胶凝物和氢氧化钙的生成会导致混凝土内部的体积收缩，从而引起混凝土的早龄期收缩。
2. 表面干燥引起的干缩混凝土表面的干燥是混凝土早龄期收缩的另一主要机理。
由于混凝土在硬化过程中水泥水化产生的热量较大，导致混凝土表面的水分很快被蒸发掉，表面变干，而内部水分的流动受到限制，从而引起混凝土的干缩。
五、混凝土早龄期收缩的影响混凝土早龄期收缩会对混凝土结构的使用和设计产生影响，主要表现在以下几个方面：1. 对混凝土结构的力学性能产生影响混凝土早龄期收缩会导致混凝土结构的应力产生变化，影响混凝土结构的力学性能。
比如，混凝土的收缩会使混凝土结构的变形和裂缝增加，从而影响混凝土结构的承载能力，缩短混凝土结构的使用寿命。
混凝土的变形,耐久性
第三节混凝土的变形性能混凝土的变形包括非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。
非荷载作用下变形又包括：化学收缩、塑性收缩、干湿变形、温度变形；荷载作用下变形包括：短期变形和长期变形。
一．混凝土在非荷载作用下的变形1．化学收缩在硬化过程中，由于水泥水化产物的体积小于反应物（水和水泥）的体积，会引起混凝土产生收缩，称为化学收缩。
其收缩量随混凝土龄期的延长而增加，大致与时间的对数成正比。
一般在混凝土成型后40d内收缩量增加较快，以后逐渐趋向稳定。
这种收缩不可恢复，化学收缩值很小，对混凝土结构没有破坏作用，但在混凝土内部可能产生微细裂缝。
2．塑性收缩混凝土成型后尚未凝结硬化时属于塑性阶段，在此阶段往往由于表面失水而产生收缩，称塑性收缩。
新拌混凝土若表面失水速率超过内部水分向表面迁移的速率时，会造成毛细管内部产生负压，因而使浆体中固体粒子间产生一定的引力，便产生了收缩。
如果引力不均匀作用于混凝土表面，则表面将产生裂纹。
预防塑性收缩的方法是降低混凝土表面失水速率、采取防风、降温等措施。
最有效的方法是凝结硬化前保持表面的润湿，如在表面覆盖塑料膜、喷洒养护剂等。
3．干湿变形主要取决于周围环境湿度的变形，表现为干湿缩胀。
干缩对混凝土影响很大，应予以特别注意。
混凝土处于干燥环境时，首先发生毛细管的游离水蒸发，使毛细管内形成负压，随着空气湿度的降低，负压随之增加，产生收缩力，导致混凝土整体收缩。
当毛细管内水蒸发完后，若继续干燥，还会使吸附在胶体颗粒上的水蒸发。
由于分子引力的作用，粒子间距离小，引起胶体收缩，称这种收缩为干燥收缩。
混凝土干缩变形是由表及里逐渐进行的，因而会产生表面收缩大，内部收缩小，导致混凝土表面受到拉力作用。
当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。
此外，混凝土在干缩过程中，骨料并不产生收缩，因而在骨料与水泥石界面上也会产生微裂纹，裂纹的存在，会对混凝土强度，耐久性产生有害作用。
影响因素有：水泥用量、品种、细度；水灰比；骨料的质量；养护条件。
km混凝土的早期裂缝控制
KM混凝土的早期裂缝控制1. 引言KM混凝土是一种常用于建筑和基础设施工程中的混凝土类型。
在混凝土浇筑后的早期阶段，往往会出现裂缝问题，这对结构的稳定性和持久性造成了威胁。
因此，早期裂缝控制成为了KM混凝土工程中一个重要的技术问题。
本文将对KM混凝土的早期裂缝控制进行探讨，并提出相应的解决方案。
2. 早期裂缝的成因早期裂缝主要受到混凝土的收缩和温度变化的影响。
混凝土在硬化过程中会发生收缩，而环境温度的变化也会导致混凝土的体积收缩或膨胀。
这些因素会产生内部应力，从而引起混凝土的裂缝。
3. 早期裂缝控制方法3.1 混凝土配合比的优化通过优化混凝土的配合比，可以改善混凝土的抗收缩性能。
合理选用粉煤灰、矿渣粉等掺合料，控制水灰比，并加入减缩剂和膨胀剂等措施，可以有效减小混凝土的收缩变形，从而减少裂缝的产生。
3.2 利用裂缝控制材料在混凝土中加入纤维材料，如钢纤维或聚丙烯纤维等，可以改善混凝土的韧性和抗裂性能。
这些材料可以通过增加混凝土的延性，吸收和分散内部应力，防止裂缝的扩展。
3.3 控制混凝土温度变化混凝土的温度变化是引起裂缝的另一个重要因素。
通过控制浇筑温度、施工时段和环境温度等措施，可以减小混凝土的温度变化，降低裂缝产生的风险。
3.4 注重施工细节在混凝土的浇筑过程中，注重施工细节也是防止早期裂缝的关键。
例如，合理安排浇筑顺序、控制浇注速度、使用合适的振捣方法等，都可以减少混凝土的内部应力，从而降低裂缝产生的可能。
4. 混凝土早期裂缝的监测与修补在混凝土浇筑后，应及时进行裂缝的监测与修补工作。
通过使用裂缝宽度计等工具对裂缝进行监测，可以了解裂缝的发展情况，并及时采取必要的修补措施。
修补方法可以采用填充剂、修补材料等，可以有效地修复混凝土的完整性和强度。
5. 结论在KM混凝土工程中，早期裂缝控制是一项关键技术。
通过优化配合比、使用控制材料、控制温度变化和注重施工细节等手段，可以有效降低早期裂缝的产生。
PVA纤维对混凝土性能及早期塑性收缩开裂的影响
PVA纤维对混凝土性能及早期塑性收缩开裂的影响提纲：第一章：绪论1.1 研究背景1.2 研究意义1.3 研究现状1.4 研究方法第二章：PVA纤维对混凝土性能的影响2.1 PVA纤维的特性与分类2.2 PVA纤维对混凝土强度的影响2.3 PVA纤维对混凝土的抗裂能力影响2.4 PVA纤维对混凝土的耐久性影响第三章：PVA纤维对混凝土早期塑性收缩的影响3.1 早期塑性收缩的概念与原因3.2 PVA纤维对早期塑性收缩的抑制作用3.3 PVA纤维掺量对早期塑性收缩的影响3.4 PVA纤维对混凝土收缩裂缝控制的作用第四章：实验研究4.1 材料与试验方法4.2 实验数据分析4.3 结果讨论第五章：结论与展望5.1 结论总结5.2 存在问题5.3 展望未来研究方向参考文献第一章绪论1.1 研究背景混凝土作为最常见的建筑材料，广泛应用于各种基础设施、建筑结构和公共工程中。
然而，在使用过程中，混凝土会受到各种力学和环境因素的影响，如温度、湿度、荷载等，从而会发生各种不利的现象，例如开裂、龟裂等，这些现象会影响混凝土的性能和承载能力，甚至会缩短混凝土的使用寿命。
因此，研究混凝土的性能和耐久性，探究混凝土的受力机制和更好的控制混凝土的开裂是重要的课题。
随着纤维增强混凝土技术的发展，纤维（如钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维等）得到了广泛应用。
PVA（聚乙烯醇）纤维作为新型纤维增强材料，在混凝土中应用具有良好的机械和物理性能，能够有效提高混凝土的抗拉强度、抗裂性能和耐久性能等。
1.2 研究意义针对混凝土中出现的开裂、龟裂现象，通过添加PVA纤维等增强材料，可以显著提高混凝土的受力性能和耐久性能，降低混凝土的开裂和龟裂风险。
因此，研究PVA纤维在混凝土中的应用是极其重要的。
通过深入研究PVA纤维掺量、纤维长度等参数对混凝土性质和早期塑性收缩性能的影响，可以为混凝土施工、维护和修缮提供重要的理论和技术支持。
同时，研究也可以推动PVA纤维增强混凝土技术的发展和应用，促进建筑工程的可持续发展。
混凝土地下室墙体裂缝原因及处理措施【最新资料
【摘要】：高层建筑地下室混凝土墙作为大体积混凝土的一种，具有水平方向长且厚度薄的特点。
混凝土浇筑初期，剪力墙受基础底板约束，容易出现早期温度收缩裂缝，严重的影响了结构的可靠性和使用性。
因此，如何有效地对墙体温度收缩应力分析计算，避免混凝土开裂，达到裂缝控制的目的，成为现今工程界人士关注的焦点。
本文针对地下室混凝土墙体裂缝的分布状态，从材料,温差与收缩等方面，分析了地下室砼墙体裂缝的形成原因及提出了相应的解决方案。
【关键词】：地下室砼墙体，裂缝成因，裂缝防治，裂缝处理目录【摘要】：.................................................................................................................................... - 2 -目录...................................................................................................................................... - 3 -一：概述...................................................................................................................................... - 4 -（一）现阶段建筑工程界对混凝土裂缝的研究：.......................................................... - 4 -(二）对混凝土地下室墙体裂缝研究的意义：................................................................. - 5 -二、混凝土地下室墙体裂缝的种类及分布特点...................................................................... - 6 -（一）：混凝土地下室墙体裂缝的种类............................................................................ - 6 -（二）、混凝土地下室墙体裂缝的分布特点.................................................................... - 6 -三、地下室裂缝的控制及技术处理.......................................................................................... - 7 -(一) .进场材料的控制......................................................................................................... - 7 -1.水泥使用量和水泥品种的选择............................................................................... - 7 -2．混凝土单位用水量的选择.................................................................................... - 7 -3 .混凝土骨料的选择.................................................................................................. - 8 -4．外加剂的选择...................................................................................................... - 8 -（二）设计过程的控制.................................................................................................... - 9 -1．钢筋分布对裂缝的影响........................................................................................ - 9 -2. 建筑结构设计对裂缝的影响............................................................................... - 10 -（三）施工技术的控制.................................................................................................. - 11 -1.混凝土的搅拌、振捣和浇筑................................................................................. - 11 -2.混凝土出料和浇筑时温度的控制......................................................................... - 11 -3.混凝土的养护......................................................................................................... - 12 -4.基础土体回填......................................................................................................... - 12 -（四）裂缝的处理方法.................................................................................................... - 12 -1．对影响结构承载能力的裂缝的处理.................................................................. - 12 -2．对影响结构正常使用的裂缝的处理.................................................................. - 13 -3．混凝土地下室裂缝修补的常用方法：.............................................................. - 13 -四:结论 ...................................................................................................................................... - 15 -五：主要参考文献.................................................................................................................... - 16 -六：致谢.................................................................................................................................... - 16 -一：概述（一）现阶段建筑工程界对混凝土裂缝的研究：近年来,随着高层建筑的日益增多,在公共建筑、高层住宅等工程中,混凝土地下室被广泛采用。
混凝土斜截面 裂缝
混凝土斜截面裂缝
混凝土斜截面裂缝是指混凝土结构中在斜向截面上出现的裂缝。
这种裂缝可能是由于混凝土受到斜向拉力或剪切力的作用而产生的。
混凝土结构在使用过程中，受到各种外部荷载的作用，例如温度变化、地震、风荷载等，这些荷载可能导致混凝土结构产生斜向拉力
或剪切力，从而引起斜截面裂缝的产生。
斜截面裂缝对混凝土结构的安全性和使用性能都会产生一定的
影响。
首先，裂缝会降低混凝土结构的承载能力和刚度，从而影响
结构的整体稳定性。
其次，裂缝还会导致混凝土结构的耐久性能下降，因为裂缝会使得结构内部更容易受到潮气、水分等侵蚀，加速
混凝土的老化和腐蚀。
此外，斜截面裂缝还会影响混凝土结构的美
观性，降低建筑物的整体外观质量。
为了减少混凝土斜截面裂缝的产生，可以采取一些措施。
首先，可以在设计阶段合理设置构造缝和伸缩缝，以减少混凝土结构受到
的内部应力。
其次，在施工过程中，要严格控制混凝土的配合比和
浇筑质量，避免因为施工质量问题导致裂缝的产生。
此外，还可以
采用预应力混凝土或者纤维增强混凝土等新型材料，提高混凝土结
构的抗裂性能。
总的来说，混凝土斜截面裂缝是混凝土结构中常见的问题，对结构的安全性、耐久性和美观性都会产生一定的影响。
因此，在设计、施工和维护过程中，都需要重视对混凝土斜截面裂缝的预防和处理。
混凝土裂缝的判定及处理依据规范
混凝土裂缝的判定及处理依据规范1、GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范2、混凝土结构设计规范GB50010-20103、GB50367-2013混凝土结构加固设计规范4、混凝土结构工程施工规范 GB50666-2011混凝土裂缝及其修复混凝土裂缝是混凝土结构的主要病害之一 , 是一个相当普遍的技术问题, 工程的破坏与倒塌, 地下结构的渗漏, 都与混凝土结构裂缝发展有关。
混凝土结构裂缝会对混凝土结构产生以下主要影响: 钢筋锈蚀, 降低结构的耐久性; 降低结构的抗渗性, 甚至造成渗漏;降低结构的刚度, 增大变形; 加快混凝土结构碳化剥落, 降低结构抗疲劳能力; 混凝土结构冻融破坏; 裂缝的显现发展, 使人在心理上产生不安全感。
混凝土裂缝类型及形成原因一、结构性裂缝二、非结构性裂缝：塑性收缩裂缝干缩裂缝温度裂缝沉降裂缝化学反应引起裂缝结构性裂缝在正常荷载条件下, 由于结构承载力不够, 混凝土结构出现裂缝, 这种裂缝方向一般都与结构的最大拉应力方向垂直。
( 1) 混凝土强度不够引起的开裂由于设计、施工等原因, 或者结构荷载增加, 混凝土结构强度不能满足使用要求, 造成混凝土结构出现裂缝。
( 2) 结构刚度不够引起的裂缝混凝土结构刚度低, 变形量大, 结构的过大变形, 必然产生相对应的裂缝。
影响混凝土结构刚度的因素很多, 其中混凝土结构的截面尺寸对结构刚度影响最大。
( 3) 配筋率低引起的裂缝一般的受拉钢筋混凝土结构, 在拉应力作用下, 混凝土首先开裂退出工作, 钢筋承担全部拉力, 当混凝土结构配筋率低时, 因抗拉力不够, 结构变形增大, 加剧混凝土结构开裂。
( 4) 钢筋锚固长度不够引起开裂受拉筋必须有足够的锚固长度, 否则粘接力不够,产生钢筋滑移裂缝。
( 5) 预应力张拉引起的裂缝在混凝土结构施工完后, 进行后张拉施工, 由于施工顺序不对, 在混凝土结构内部产生附加弯矩, 造成结构出现裂缝。
基于毛细水张力理论解释混凝土自收缩行为
基于毛细水张力理论解释混凝土自收缩行为摘要：混凝土的收缩开裂严重危害了结构物的安全性和耐久性。
对高强混凝土（HSC）来说，早期的湿度收缩（包括自收缩和干燥收缩）是造成其开裂的主要原因，而混凝土的自收缩作为混凝土非荷载变形的一个极其重要的方面，其对于混凝土结构的完整性具有极其重要的意义。
本文主要从混凝土早期收缩的分类和定义出发，结合胶体与界面相关知识，通过湿度及变形相关机理和毛细水张力理论对混凝土早期自收缩的产生机理进行分析。
关键词：自收缩；湿度；毛细管现象11 混凝土早期收缩的分类及定义1.1 塑性收缩新浇筑的混凝土在凝结硬化前由于表面水分蒸发而产生的收缩被称为塑性收缩。
在干燥、高温、大风的环境下，混凝土表面往往因过大的塑性收缩而产生一定量的平行裂缝，称为塑性收缩裂缝。
塑性收缩裂缝发生在混凝土凝结之前，其动力是混凝土表面毛细孔体系内的表面张力。
当蒸发速率超过了泌水达到表面的速率时，表面粒子（水泥和骨料）之间的水中将形成复杂的弯月面体系，由于表面张力的作用在粒子之间的水中形成负压力，从而引起收缩变形。
影响塑性收缩的因素主要有混凝土的初始塌落度、水灰比、凝结时间、外部环境等，通过表面覆盖或浇水养护、缩短凝结时间等方法可以有效地减小塑性收缩的产生。
1.2 温度变形温度变形指混凝土由温度变化引起的体积改变。
水泥水化时会产生大量的水化热，使混凝土温度升高，随着水化进程的结束，热量的散失，混凝土温度降低。
因此在混凝土早期的温度变形是先膨胀后收缩。
温度收缩对混凝土性能有害，大体积混凝土的内部温升可达50℃以上，巨大的内外温差会引起极大的温度应力从而导致混凝土开裂。
混凝土的内部湿度会从以下两方面影响其温度变形：湿度不同使水泥水化速率不同，从而影响水化放热；湿度会改变混凝土热膨胀系数。
1.3 化学收缩研究表明，水泥水化产物的绝对体积要小于反应前水泥和水的总体积，这一体积的减小被称为化学减缩。
化学减缩随着水化反应的进行而不断发展。
收缩徐变对开裂后预应力混凝土箱梁桥结构的影响
中习 盛譬 ｌ 彳
彭 淼陈 珍 收 徐 对 裂 预 力 凝 箱 桥 构 影 仙 ，惟 ： 缩 变 开 后 应 混 上 梁 结 的 响
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１９ ＭＰ 。均选 用双线 性 随动强 化 Ｂ Ｉ ．５Ｘ１ ０ ａ ＫＮ模型 。 钢筋 弥散 于混 凝 土 单 元 中。根 据 截 面 配 筋 分 布
应力混凝土桥涵设计规 范》 下文简称《 范》 计算 （ 规 ） 徐变 系数 。取 相 对 湿 度 ８％ ， 载 龄 期 １ 。计 算 ０ 加 ４ｄ
３６０ｄ ０ 的徐 变 ， 为 ２ 分 ０个 阶段 。 代表 自加 载 阶段 起
第一作者简介 ： 彭仙淼 （９ ６ ） 男， 学硕士 。 １８ 一 ， 工
收缩徐 变是 引 发 预 应 力 混凝 土 箱 梁 桥 开 裂 的 重 要 因素之 一 。从其 对结 构 受 力 的影 响来 看 ， 是结 构 变 形 与应力 分 布 的 自适 应 调 整 过 程 。其 对 结 构 的影 响
为公 路 Ｉ ； 级 主梁为 Ｃ ０混凝 土 ， 重按 ２ Ｎ ｍ ５ 容 ５ｋ ／ 计 算 ； 面铺装 为 １ ｍ 厚沥青 混凝 土 ＋防水层 ； 桥 ０ｃ 预应 力 钢 束采 用 ｌ． ５ ２钢 绞线 ， 称 面积 １９ｍ 弹性 模 公 ３ ｍ ，
响可能 因裂缝的 出现有较大程度的差异 ， 故从挠度 、 力、 应 支反力等方面就收缩徐变对开裂后结 构性 能的影 响展开研究 。
关 键 词 ： 缩 徐 变 ； 裂 后 ；预应 力 混 凝 土箱 梁 收 开
中图分 类号 ： ４ ８ ２ ３ １ Ｕ ４ ． １ ．
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ： ０ ４－ ６ ５（ ０ ２）５— ０ ２— ３ １０ ４ ５ ２ １ ０ ０ ３ ０
混凝土收缩对结构的影响原理
混凝土收缩对结构的影响原理一、引言混凝土是建筑工程中常用的一种结构材料，其性能受到多种因素的影响。
其中，混凝土收缩是一种常见的影响因素，它会对结构的稳定性、耐久性等方面产生一定的影响。
因此，对混凝土收缩对结构的影响原理进行深入研究，对于提高工程的质量和可靠性具有重要意义。
二、混凝土收缩的种类混凝土收缩主要包括干缩、水泥基材料的自由收缩和水泥基材料的限制收缩等几种类型。
1. 干缩在混凝土浇筑后，混凝土中的水分会逐渐蒸发，因此混凝土会发生干缩。
干缩主要是由于混凝土中水分的蒸发导致混凝土体积的减小，从而引起混凝土表面裂缝的产生。
2. 自由收缩混凝土在硬化过程中，由于水泥基材料的水化反应会释放出大量的热量，因此混凝土会发生收缩。
自由收缩是指水泥基材料在没有受到外界限制的情况下发生的收缩。
3. 限制收缩在混凝土浇筑过程中，由于外部的限制作用，混凝土无法自由收缩，从而引起限制收缩。
限制收缩主要是由于混凝土的边界受到了限制，使得混凝土无法自由地收缩。
三、混凝土收缩对结构的影响原理混凝土收缩对结构的影响主要表现在以下几个方面：1. 结构变形混凝土收缩会引起结构的变形，主要表现为结构的收缩变形和形变的非线性。
2. 结构裂缝混凝土收缩会引起结构的裂缝，主要表现为干缩裂缝和限制收缩裂缝。
干缩裂缝通常出现在混凝土表面，而限制收缩裂缝则通常出现在混凝土内部。
3. 结构承载力混凝土收缩会影响结构的承载力，主要表现在以下两个方面：一是由于混凝土收缩引起的变形和裂缝会降低结构的刚度和强度，从而降低结构的承载力；二是混凝土收缩会导致结构的应力分布不均匀，从而影响结构的承载力。
4. 结构耐久性混凝土收缩会影响结构的耐久性，主要表现为混凝土的龟裂、脱落和腐蚀等现象的加剧，从而降低结构的耐久性。
四、混凝土收缩对结构的影响机理混凝土收缩对结构的影响机理主要包括以下几个方面：1. 混凝土本身性质的变化混凝土收缩会导致混凝土的体积缩小，从而引起混凝土本身性质的变化。
影响钢筋混凝土耐久性的因素及防治措施_于力平
［收稿日期］ 2011 -11 -08 ［作者简介］ 于力平，中铁六局集团石家庄铁路建设有限公司工程 师，石家庄市平安北大街 18 号中铁六局集团石家庄铁路建设有限公 司企业发展部 050011，电话： 13673118511，E-mail： yuliping222001@ yahoo． com． cn
2011 年 12 月
施工技术
第 40 卷 增刊
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
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影响钢筋混凝土耐久性的因素及防治措施
于力平
（ 中铁六局集团，河北 石家庄 050011）
［摘要］近年来，重视钢筋和混凝土的强度而忽视耐久性，造成许多经济损失。根据施工经验，分析了影响钢筋混凝
土耐久性的 3 个主要因素： 混凝土裂缝、钢筋保护层、碱骨料反应，并指出了防治措施。
当、改变使用功能等。在钢筋混凝土施工中影响耐久 性的 3 个主要因素： 混凝土裂缝、钢筋保护层、碱骨料 反应。 2 混凝土裂缝 2． 1 混凝土裂缝的成因
影响钢筋混凝土耐久性的一个重要因素是混凝土 结构的裂缝，造成混凝土结构裂缝的原因有很多，混凝 土材料的收缩和施工不规范是重要原因。 2． 2 混凝土收缩
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2011 增刊
方面相应的骨料体积少，抑制收缩的作用小，因此在后 期，混凝土胶凝材料用量越多，收缩越大。
水胶比对混凝 土 早 期 干 缩 影 响 不 大，后 期 在 小 于 水胶比临界值时混凝土干缩则随水胶比增大而增大。 这是因为在早期，砂浆内剩余水（ 自由水） 数量充沛， 因此，因水分蒸发而造成的收缩较小。而在后期，当水 胶比 ＜ 0． 47 时，砂浆内形成的毛细孔量随水胶比的减 小而减小，其内水 分 蒸 发 而 形 成 的 收 缩 便 随 水 胶 比 的 减小而减小； 但当水胶比 ＞ 0． 47 时，砂浆内形成的毛 细孔量已达最大 值，再 增 加 的 水 分 只 在 砂 浆 内 形 成 粗 孔，但粗孔内水分蒸发并不影响已硬化的砂浆的收缩。
混凝土的耐久性与抗裂性能
混凝土的耐久性与抗裂性能混凝土是一种常见的建筑材料，具有良好的压缩强度和耐久性。
它被广泛应用于各种建筑结构中，如建筑物、桥梁、水坝等。
然而，混凝土在使用过程中容易受到各种因素的影响，导致耐久性下降和裂缝的形成。
因此，研究混凝土的耐久性和抗裂性能是非常重要的。
一、混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在特定环境下长期使用的能力。
混凝土在使用过程中，可能会接触到化学腐蚀物质、气候变化等外界因素，这些因素会对混凝土的性能产生不同程度的影响。
为了确保混凝土的耐久性，可以从以下几个方面入手。
1. 原材料选择：混凝土的原材料包括水泥、骨料、粉煤灰等。
选择优质的原材料是确保混凝土耐久性的关键。
水泥的品种和质量、骨料的选择和配合比的设计都会对混凝土的耐久性产生影响。
例如，使用掺有抗硫酸盐水泥的混凝土可以有效抵抗硫酸盐侵蚀。
2. 良好的施工工艺：混凝土的施工过程也是影响其耐久性的因素之一。
在施工过程中，应注意控制混凝土的水灰比和施工环境的湿度，以确保混凝土的密实性和均匀性。
此外，合理的振捣和养护措施也是保证混凝土耐久性的重要因素。
3. 防护措施：通过对混凝土表面的防水、防腐蚀处理，可以有效延长混凝土的使用寿命。
可以采用喷涂防水剂、涂层、封孔剂等方法进行表面防护，以减少外界因素对混凝土的侵蚀。
二、混凝土的抗裂性能混凝土在干燥过程中会发生收缩，这容易导致混凝土的开裂。
为了提高混凝土的抗裂性能，可以从以下几个方面进行优化。
1. 控制水灰比：水灰比是指混凝土中水的用量和水泥的质量之比。
缩小水灰比是提高混凝土抗裂性能的关键之一。
过高的水灰比会导致混凝土强度降低，容易开裂。
2. 添加控制收缩剂：控制收缩剂是一种能够减少混凝土收缩量的添加剂。
通过添加控制收缩剂，可以有效减少混凝土收缩引起的裂缝，并提高混凝土的抗裂性能。
3. 合理设计缝隙：在混凝土的施工过程中，可以根据混凝土的收缩性能，合理设置伸缩缝、收缩缝等。
通过合理设置缝隙，可以减少混凝土开裂的程度和数量，提高其抗裂性能。
混凝土早期收缩、开裂对结构耐久性的影响
再者 ，由于泵送工艺和混凝土路 面真 空吸水工艺的广泛 运用 ，以及 易于浇捣 、加快施工速度 和缩短工期的需要，混 凝土拌合物逐渐从干硬 向塑性转变，坍落度 由 ０ ０ｌ ～２ Ｉ Ｉ Ｉ ｎ增大
到 １０ ｍ甚至更大 。虽然 因减水剂对水泥有较强烈 的分散作 ８ｍ
用 ，水灰 比可 以保持不变或有所 降低 ，但 拌合物的匀质性和 稳定性仍然 明显变差 ，在运输 、浇筑 和振捣过程以及成型后 都容 易出现离析 、沉 降、泌水现 象，从而在骨料与水泥浆的 界面 ，或者钢筋与混凝土 的界面 形成薄弱的过渡区，混凝土 硬化后 ，尤其在这 一区域 ，易形成大量孔 隙与微裂缝 。 以上 因素一旦造成混凝土稳 定性 和匀质性下降，将使得 混凝土 的抗弯拉强度也 同时下降。尽 管混凝土抗压强度 提高 的同时抗拉强度也有所增 加，但 增加的幅度要明显小得 多。 高强混凝土 比普通 混凝 土的开裂 时间明显提前的事实表 明：
【 摘 要 】混凝土初期 收缩变形 受约束产生很 大的弹性拉应 力得不到松弛 ， 易产 生开裂 ， 容 严重地影响处 于侵蚀性环境 下， 混凝土结构的耐久性和安全性。文章分析 了混凝土早期 收缩 、开裂的原 因， 出了 提 在设计 、施工 、材料等环节严格把关 ，抑制 混凝土早期收缩、开裂的现 象。
发生变化的，尤其在水化初期 ，混凝土 的热膨胀系数变化显 著。使用活性高 、粉磨细度大的水泥 配制水灰 Ｌ－ Ｌ￣的混凝土， ｆ 尤其是掺有硅灰的高强混凝土 ，早期 自生收缩变形显著 。受
约束条件下 ，收缩应变引起的弹性拉应力和粘弹性 引起 的应 力松弛作用相叠加，是大多数混凝土结构发生开裂的实质 。 收缩变 形大小仅 是导致混凝土开裂 的一方面 因素 ，混凝 土的开裂敏感性还取决于其弹性模量 、粘性松弛、抗拉强度、 受约束程度 ，以及发生收缩变形过程时这些参数 的大 小。早
混凝土构件早期裂缝及其对混凝土保护层的影响
响裂缝产生 的最 大因素。Ｓｌ 的研究 结果还 表 明混 凝土 的总 ｕ ｅ
体变形最 随着钢筋含 量的增加而减少 。而且 ，由于 混凝土 变
的传播机 理进 行 的研 究 ，我 们 可 以在 Ｐｒｌ ｔ． Ｍ ｈ和 ｏｅ ｅ １，ｓ ｅ ｔａ ａ Ａｉ ａｉ ｌｂｄ 的文章 中找到相 关介 绍。本文 在估 算裂 缝深 度的 时 ａ
低 于某一个临界值 时 ，混凝土会发生 明显 的 自生 收缩 。这 种
自生收缩会导致 混凝土体积 的变化 ，如果这种 变化收到 了限
３ 结论
（）本文 引入 了 Ｄ Ｅ １ Ｂ Ｍ方法 来计算裂缝深 度。
制混凝土内部便 会产生应力 ，若此应力 超过 了系统局部 的抗 拉强 度 ，则会导致 微小裂缝的 出现 。这 种现象在 低水胶 比的
践中， 人们常常把 自 生收缩作用归人于缩作用里 。 收缩是一个复杂 的现象 ，它有 许多 的影响 因素 ，这些 因
素包括组分 ，温度 ，周 围环境 的相 对湿度 。混凝土 处于 干燥 环境 中的龄期 ，以及结 构或构 件 的尺 寸 有研 究 结果 显示 ， 轻混凝料会造成高收缩 ，这主要是 因为有此类 混凝 料的？ 昆凝
标准仍然是一个实用标准，但是在评估低水胶比的混凝土
时 ，此标准不再适用 。另外 ，材料 的受限制 程度实 际上 是影
进行分 析 的两 种 被 广 泛 应 用 的数 字 模 拟 方 法。在 Ｈ ｒｅ， ａ ｒ ｄ
Ｃ ｎ和 Ｍａ ｒ ｅ ｉ 发表 的文 章 中 ，Ｂ Ｍ 和虚 拟裂缝模 型被 同时应 ｅ Ｅ 用 以模 拟水泥材料 的破 裂行 为 ；而利用 Ｄ Ｅ Ｂ Ｍ对 混凝土裂缝
（．沈阳现代予应力公司，辽宁 沈 阳 １００ ；２ 盘锦 市建设工程质量监督站 ，辽宁 盘锦 １４０ ） １ １０５ ． ２００
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浅谈混凝土早期收缩、开裂对结构耐久性的影响
摘要：由于早强水泥和高效减水剂广泛应用，混凝土凝固和硬化强度发展迅速，初期收缩变形受约束产生很大的弹性拉应力得不到松弛则产生开裂，严重地影响处于侵蚀性环境混凝土结构的耐久性和安全性，迫切需要提高对这一问题的认识，并落实到设计、施工、材料各方面，使混凝土结构基础设施建设在新世纪能够可持续地发展。
关键词：早强混凝土自收缩开裂性能耐久性
1 混凝土的收缩与开裂
混凝土的收缩现象比较常见的是干燥收缩和温度收缩，还有自身收缩和塑性收缩。
在这里我们着重介绍自生收缩。
自生收缩与干缩一样，也是由于水的迁移而引起。
但这时水分并非向外蒸发散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降，产生所谓的自干燥作用，混凝土内的相对湿度降低，体积减小。
水灰比变化对两种收缩的影响正相反，即当水灰比降低时干缩减小，而自生收缩增大。
如当水灰比大于0.5时,混凝土自干燥作用不明显，其自生收缩与干缩相比小得可以忽略不计；但当水灰比小于0.35时，体内相对湿度会很快降低到80%以下，自生收缩与干缩接近各占一半。
自身收缩在混凝土体内均匀发生，并且混凝土并未失重。
此外，低水灰比混凝土的自身收缩集中发生于混凝土拌合后的初龄期，因为在这以后，由于体内的自干燥作用，相对湿度降低，水化就基本上终止了。
换句话说，在模板拆除之前，混凝土的自身收缩大部分
已经产生，甚至已经完成，而不像干燥收缩，除了未覆盖且暴露面很大的地面以外，许多构件的干缩都发生在拆模以后，因此只要覆盖了表面，就认为混凝土不发生干缩。
初凝后混凝土体系逐步失去塑性，水泥石的骨架作用使水分消耗引起绝对体积的减少，以形成孔隙的形式得以补偿。
此时大部分毛细孔相互连通，而且毛细孔半径很大，因此水的表面张力可以克服毛细管壁的阻力向内部迁移，使混凝土内部的水分保持连续性。
故在表面形成毛细孔弯液面。
水分的进一步消耗使临界半径不断减小，同时胶凝材料的水化使毛细孔不断细化和隔断。
毛细管壁的阻力超过水的表面张力，使毛细管水间断，混凝土内部也开始产生弯月面。
此时水分不能从表面向内部迁移，故即使表面进行养护，水仍对内部无法起到养护作用。
毛细管负压在混凝土内部产生应力场使混凝土收缩。
毛由于混凝土表面处于受拉状态，而此时混凝土的抗拉强度又非常低，极易产生表面裂缝和管壁裂缝。
还有塑性收缩，在水泥活性大、混凝土温度较高，或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。
因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。
出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加快，于是裂缝迅速扩展。
所以混凝土浇注后需要及早覆盖。
2 混凝土的耐久性
现今的实践表明：采用适宜材料与良好操作制备的c30混凝土，
能在大多数环境条件下呈现足够低的渗透性和良好的耐久性；反之，混凝土的强度等级虽然高，由于稳定性、均匀性不良（沉降、离析、泌水造成），在界面形成大量孔隙和微裂缝，就会使渗透性变大，影响混凝土结构在侵蚀性环境里的耐久性。
这说明现今大多数混凝土初始的渗透性可以足够低，问题出在实际结构工程中的混凝土是否能够稳定达到和长期维持低渗透性。
1994年mehta提出混凝土受外界环境影响而劣化的整体模型与以往通过简化方式建立的模型不同，整体性模型不具体指某一个原因，而是强调了微裂缝和孔隙是引起混凝土劣化的初因，并考虑环境与荷载的作用对孔隙、裂缝扩展与连通的影响。
由于混凝土温度收缩和自收缩对裂缝的产生有着致关重要的作用，所以我们要尽量抑制混凝土的收缩来提高混凝土的耐久性和安全性。
3 防止收缩的措施
3.1掺入粉煤灰
混凝土的自收缩大小主要取决于水泥石内部自干燥程度，水泥石的弹性模量及徐变系数。
混凝土的早期（初凝至1d）弹性模量低、徐变系数大，因此自干燥速度是决定早期自收缩的主要因素。
粉煤灰在水泥浆体系中的水化非常缓慢因此在相同的水胶比条件下，用粉煤灰替代部分水泥相当于增大早期有效水灰比。
因此粉煤灰可降低混凝土内部的早期自干燥速度，显著降低早期自收缩。
而且由于减少了水泥的用量，也在相当大的程度上降低了混凝土的水化热，减小了温度收缩。
后期粉煤灰的继续水化使水泥石内部自干燥程度
提高，但是此时混凝土已有较高的弹性模量和很低的自徐变系数，因此在相同自干燥程度下产生的自收缩同早期相比小得多。
3.2掺入外加剂
其方法归纳起来有以下几种：（1）通过掺加减水剂降低单位用水量的方法减小收缩；（2）掺加有机收缩低减剂的方法减少收缩；（3）通过掺加具有膨胀性的外加剂导入化学预应力的方法补偿收缩。
3.3骨料与纤维对混凝土收缩的抑制作用
高性能混凝土中引起自收缩的组分是水泥石，因此混凝土中存在的骨料，约束水泥石的变形，降低体系的自收缩，其作用机理和干燥收缩相同。
一方面骨料的掺入相对来说降低了水泥浆用量，另一方面自收缩引起的骨料弹性变形反过来抑制水泥浆的自收缩，因此混凝土的自收缩小于同尺寸水泥浆的自收缩。
由此可知骨料的体积含量与弹性模量对自收缩的影响很大。
一般情况下高性能混凝土的自收缩均随骨料体积含量的增加而减小，并且同配比的混凝土其自收缩随骨料弹性模量的增加而减少。
tazawa等将混凝土视作由水泥浆与骨料两相组成，用下式对混凝土的自收缩进行了计算，结果表明预测值与实测值吻合较好。
3.4实际工程中早期养护对收缩的抑制作用
根据前面提到的自收缩的原理，如果开始养护的时间越晚，表面形成的弯液面临界半径越小，故需要外加的压力越大，养护也就越困难。
当混凝土内部毛细管壁的阻力超过水的表面张力时，水分无法向内部迁移，表面水分就对混凝土内部无法起到养护作用了。
所
以实际施工过程早期养护对高性能混凝土自收缩的影响很大。
初凝后立即养护可有效地抑制高性能混凝土的早期自收缩。
高性能混凝土的施工过程宜采用内衬憎水塑料绒钢模板或透水模板。
参考文献：
[1]安明吉.高性能混凝土自收缩的研究.清华大学博士学位论文，1999.
[2]覃维祖.混凝土性能对结构耐久性及安全性的影响[j].混凝土，2002.3-5.。